simpanSimpan Robot Fanuc Untuk Nanti\nUTILIZACIN DE HERRAMIENTAS DE SIMULACIN EN LA ROBTICA INDUSTRIAL\nDiego Anerillas Aljama\nTrabajo Final de Carrera Ingeniera Tcnica Informtica de Sistemas Escuela Politcnica Superior Universidad de Lleida\nndice 1. Prlogo\nObjetivos Objeto de desarrollo.\n2. La simulacin en la robtica industrial.\n2.1 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3\nJustificacin del uso de software de simulacin Aplicacin de la ingeniera simultnea Ingeniera concurrente vs. Ingeniera convencional Impacto cultural en la organizacin. Herramientas y tcnicas asociadas a la ingeniera simultnea.\n3. Anlisis previo de los sistemas robticos.\n3.1 3.2 3.3 3.3.1\nUniverso del manipulador. Caractersticas fsicas del proceso. Fundamentos matemticos del movimiento del robot. Traslaciones y rotaciones.\n4. Software de simulacin\nJustificacin de eleccin Roboguide de FANUC Programacin de robot FANUC Programacin mediante TPE Programacin en editor del software simulador\n5. Simulacin del sistema robtico\n5.1 5.2 5.3 5.4 5.4.1 5.4.2 5.4.3 5.4.4 5.4.5 5.4.6 5.4.7\nDiseo de la clula de trabajo. Diagrama del proceso automtico. Red de Petri. Presentacin del manipulador. Implementacin del sistema automtico. Definicin y configuracin del robot y la controladora. Definicin de objetos manipulados (PARTS) Definicin y configuracin de herramienta (UTOOL) Creacin y configuracin de partes fijas (FIXTURES) Definicin de sistema de referencia usuario (UFRAME) Creacin del programa. Simulacin del proceso.\n6. Ampliacin de la clula de trabajo. 6.1 Rediseo de la clula robtica. 6.2 Configuracin de la clula con robot adicional. 6.3 Creacin del programa ampliado. 6.4 Simulacin del sistema. 7. Evaluacin de resultados y conclusiones. 8. Bibliografa 9. Anexos 10. Agradecimientos\nndice de figuras La simulacin en la robtica industrial.\nFig. 1. Equipo de trabajo multidisciplinario de ingeniera concurrente. Fig. 2. Ciclo de vida del producto bajo el enfoque concurrente y tradicional.\nAnlisis previo de los sistemas robticos.\nFig. 3. Tipos de sistemas de referencia. Fig. 4. Rotacin de sistema de referencia respecto al eje Z. Fig. 5. Rotacin respecto a un eje arbitrario a partir de ejes bsicos.\nSoftware de simulacin\nFig. 6. Distintos modelos actuales de Teach Pendant. Fig. 7. Aspecto de consola Teach Pendant. Fig. 8. Estados de los indicadores led de la consola Teach Pendant. Fig. 9. Resumen de los botones de la consola Teach Pendant. Fig. 10. Ejemplo de programa en display TPE. Fig. 11. Mens principales del dispositivo TPE Fig. 12. Pantalla 1 de la creacin de programa. Fig. 13. Pantalla 2 de la creacin de programa. Fig. 14. Pantalla 1 de la definicin de un punto. Fig. 15. Estructura para la definicin de un punto en la controladora robtica. Fig. 16. Herramienta simple en TCP. Fig. 17. Herramienta compleja en TCP. Fig. 18. Pantalla 1 de la definicin de herramienta. Fig. 19. Pantalla 2 de la definicin de herramienta. Fig. 20. Definicin de punto de origen de la herramienta. Fig. 21. Pantalla de definicin de origen de herramienta por el mtodo de 3 puntos. Fig. 22. Definicin de Orient Origine Point de la herramienta. Fig. 23. Definicin de X Direction Point de la herramienta. Fig. 24. Definicin de Z Direction Point de la herramienta. Fig. 25. Pantalla de definicin de origen de herramienta por el mtodo de 6 puntos. Fig. 26. Pantalla de definicin de origen de herramienta por el mtodo entrada directa. Fig. 27. Sistema de referencia definido por usuario (UFRAME). Fig. 28. Pantalla 1 de los mtodos de configuracin de UFRAME. Fig. 29. Pantalla 2 de los mtodos de configuracin de UFRAME. Fig. 30. Pantalla de definicin de UFRAME con el mtodo de los 3 puntos. Fig. 31. Resumen de registros perifricos de entrada. Fig. 32. Resumen de registros perifricos de salida. Fig. 33. Pantalla de configuracin de registros perifericos I/O. Fig. 34. Estado de configuracin de registros perifricos de I/O. Fig. 35. Resumen de la configuracin del robot. Fig. 36. Botones de ejecucin directa de macros. Fig. 37. Definicin de limites de software fijos. Fig. 38. Barras de acceso rpido del software HandlingPRO Roboguide Fig. 39. Imagen del men Cell Browser. Fig. 40. Imgenes del men Navigator. Fig. 41. Imagen del men Jog Coodinates Quick Bar. Fig. 42. Imagen del men Teach Quick Bar. Fig. 43. Imagen del men MoveTo Quick Bar. Fig. 44. Imagen del men Target Tools. Fig. 45. Imgenes de los mens Draw features on parts. Fig. 46. Imgenes de los mens Teach Pendant. Fig. 47. Imagen del men Robot Alarms. Fig. 48. Imgenes de los mens Robot Browser.\nFig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig.\ndel men Run Panel. del men Position Edit. de la vista View WireFrame. del men Measure Tool. del men Mouse Commands. del men principal File. del men principal Edit. del men principal View. del men principal Cell. del men principal Robot. del men principal View. del men Teach Program. del men Program Properties. del men principal Test-run. del men principal Test-run > Run Options. del men principal Project. del men principal Tools. del men principal Window. del men principal Help.\nSimulacin del sistema robtico\nFig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. 68. Diseo de la clula de trabajo del sistema robtico. 69. Diagrama de red de Petri. del sistema robtico. 70. Robot FANUC R2000iA Series. 71. Planos del robot FANUC R-2000iA/200F. 72. Asistente de creacin de clula de trabajo Step 1. 73. Asistente de creacin de clula de trabajo Step 2. 74. Asistente de creacin de clula de trabajo Step 3. 75. Asistente de creacin de clula de trabajo Step 4. 76. Asistente de creacin de clula de trabajo Step 5. 77. Asistente de creacin de clula de trabajo Step 6. 78. Asistente de creacin de clula de trabajo Step 7. 79. Asistente de creacin de clula de trabajo Step 8. 80. Inicializacin de la controladora del robot. 81. Men de las propiedades de configuracin del robot R-2000iA/200F. 82. Men de propiedades del objeto CAJA (parts). 83. Men de propiedades del objeto CAJA (parts). 84. Definicin de los objetos manipulados en la simulacin (parts). 85. Men tooling del software de simulacin HandlingPRO. 86. Definicin de caractersticas en la pestaa General. 87. Definicin de caractersticas en la pestaa UTOOL . 88. Definicin de caractersticas en la pestaa parts. 89. Definicin de caractersticas en la pestaa Simulation. 90. Creacin de fixtures desde el men Cell Browser. 91. Configuracin de la pestaa General de la parte fija Soporte1. 92. Configuracin de la pestaa Calibration de la parte fija Soporte1. 93. Configuracin de la pestaa Parts de la parte fija Soporte1. 94. Configuracin de la pestaa Simulation de la parte fija Soporte1. 95. Configuracin de los distintas pestaas de la parte fija Base. 96. Configuracin de los distintas pestaas de la parte fija Fixture1. 97. Configuracin de las partes fijas en el men Cell Browser. 98. Definicin de UFRAME como nueva referencia. 99. Apariencia del men Teach Program. 100. Apariencia del botn Record. 101. Apariencia del botn Touchup. 102. Apariencia del botn MoveTo. 103. Apariencia del botn Forward.\n104. 105. 106. 107. 108. 109. 110. 111. 112. 113. 114. 115. 116.\nApariencia del botn Backward. Apariencia del botn Inst. Formato de instrucciones para definir posiciones. Tipos de finalizacin de movimiento. Definicin de accin Pickup. Definicin de accin Drop. Apariencia del men Current Position del TPE. Definicin de posicin para la aproximacin al Soporte1. Definicin de posicin para la aproximacin al Soporte3. Definicin de posicin para depositar CAJA en Soporte2. Definicin de posicin para capturar Pieza1 en Fixture2. Definicin de posicin para la separacin de base al depositar Pieza1. Definicin de posicin para capturar Pieza1 de Fixture1.\nAmpliacin de la clula de trabajo.\nFig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. Fig. 117. 118. 119. 120. 121. 122. 123. 124. 125. 126. 127. 128. 129. 130. 131. Utilizacin del men Run Panel para la simulacin. Ampliacin y rediseo de la clula de trabajo. Red de Petri para la secuencia del Robot1. Red de Petri para la secuencia del Robot2. Men de propiedades del objeto Pieza2. Mens de propiedades de la parte fija SoporteA. Configuracin de objetos vinculados a la parte fija BaseA. Configuracin de las opciones de simulacin de la parte fija BaseA. Zona de colisin entre los manipuladores del sistema. Definicin de posicin para la aproximacin al SoporteA. Definicin de posicin para la aproximacin a la BaseA. Definicin de posicin para Pieza1 en Base. Imagen de la ampliacin del sistema, implementado en Prog1 y Prog2. Imagen de la secuencia de simulacin de la clula de trabajo (1). Imagen de la secuencia de simulacin de la clula de trabajo (2).\nUtilizacin de herramientas de simulacin en la robtica industrial.\nEste trabajo final de carrera tiene como finalidad la utilizacin de una herramienta software de simulacin para disear un sistema automtico robotizado aplicado a un proceso de produccin en un entorno industrial. El objetivo principal es el estudio y el anlisis de las capacidades y ventajas que ofrecen las herramientas actuales para la simulacin offline en los entornos productivos frente a la programacin realizada en el entorno real. Para poder acometer este objetivo es necesaria la eleccin de una herramienta utilizada en la actualidad para llevar a cabo el caso prctico. Para implementar el proceso se deben de asimilar y comprender los mtodos de programacin que admite la herramienta de simulacin, adems de las distintas funcionalidades y opciones de configuracin de este software para realizar el proceso completo de forma virtual. De esta forma se llevar a cabo el proceso real de una forma simulada, habiendo realizado previamente la configuracin total del sistema: definicin de herramientas del robot, especificacin de sistemas de referencia, definicin de piezas y objetos, definicin de partes fijas, la definicin de puntos, el trazado de las distintas trayectorias... Se analizar el sistema robtico implementado mediante la simulacin del proceso. Se pretender realizar tambin una ampliacin en el sistema implementado para evaluar la capacidad de insercin de cambios en la clula de trabajo mediante la utilizacin de la herramienta de simulacin. Se pretenden evaluar los resultados obtenidos una vez realizadas las simulaciones y as sacar las conclusiones pertinentes sobre este sistema virtual aplicado en un entorno real, as como sus posibles aplicaciones segn el entorno de trabajo. Se propondrn tambin ampliaciones del trabajo y posibles mejoras con respecto a la aplicacin del mismo en entornos reales. Se analizar el concepto de ingeniera simultnea aplicado a los entornos industriales capaces de implementar en sus lneas de produccin la simulacin robtica. Resumiendo, despus de la realizacin de este TFC debemos ser capaces de afrontar la programacin offline de una clula de trabajo aplicada a la produccin de una planta industrial.\n1.2 Objeto de desarrollo.\nEn concreto se pretende obtener un sistema robotizado de captura y posicionamiento de piezas (pick and place), de forma completamente automtica realizando la totalidad del proceso mediante una herramienta de simulacin para la programacin del robot y la posterior evaluacin del proceso. Se realizar un estudio bsico de las condiciones fsicas necesarias para realizar el proceso de pick and place, teniendo en cuenta un entorno de trabajo real, segn los diversos condicionantes que puedan afectar al sistema. Una vez determinadas las precondiciones, elegiremos el robot a utilizar y los grados de libertad del mismo, para obtener la mayor eficiencia en las trayectorias de traslacin de los objetos. Para poder desarrollar el sistema especificado se utilizarn herramientas de simulacin, en concreto el software Roboguide de FANUC y su librera de funciones para la simulacin en el mdulo HandlingPRO, tambin conocido como SimPRO, las cuales permitirn trabajar de forma offline, aprovechando las ventajas que nos ofrece este mtodo de trabajo con un manipulador robtico. Se implementar con esta herramienta el algoritmo de trabajo del manipulador conforme al controlador de un robot FANUC, obteniendo de esta forma la simulacin animada as como la rutina del robot para realizar este proceso de recogida y posicionamiento de las distintas piezas. Podremos entonces visualizar el proceso con la herramienta de simulacin y supervisarlo para reprogramarlo en caso de fallos o colisiones, incluso calibrarlo si tenemos conexin con el robot del entorno real.\n2. Simulacin en la robtica industrial.\n2.1 Justificacin del uso de software de simulacin.\nCuando se realiza un estudio completo para la automatizacin de un proceso industrial es necesario el uso de la simulacin del proceso mediante computadores para poder evaluar el sistema una vez diseado y as evitar los posibles fallos y desajustes con el sistema robtico real montado. El principal motivo para realizar la simulacin es principalmente la prevencin de fallos y posibles daos en los mecanismos del brazo robtico y en el entorno de produccin y as evitar costes derivados de la programacin online. Hoy en da, las herramientas software, diseadas en su mayora por los fabricantes de los propios robots industriales, nos permiten analizar el proceso a travs de la simulacin completa de las clulas robotizadas mediante computadores. El concepto de simulacin es posible gracias a la programacin offline del sistema mediante el software especfico. Las caractersticas de estas aplicaciones son tan avanzadas que nos permiten ajustar al mximo todos los parmetros de los movimientos y acciones de nuestro robot, incluso de trasladar esta programacin directamente al robot y evitar la reprogramacin de todo el proceso una vez montado fsicamente el sistema en el entorno de produccin. Cabe mencionar que la interfaz para la programacin offline de los sistemas robticos es mucho ms eficiente que la programacin que podamos realizar mediante los controladores teach pendant o mediante un lead-by-the-nose para registrar los movimientos que el robot ha de realizar en el proceso determinado de forma online. Para la programacin offline actualmente es necesario un entorno grfico en el software de programacin y simulacin, para poder visualizar el proceso habiendo definido previamente el mundo del entorno de trabajo del brazo. Gracias a la potencia de los ordenadores y las altas prestaciones de los sistemas de software de diseo asistido por ordenador (CAD) los sistemas utilizados para el modelado 3D son idneos para los entornos de diseo y fabricacin actuales, muy especialmente para los procesos industriales robotizados, como por ejemplo para la manipulacin de objetos o piezas, procesos de soldadura, pintado, desbardado, ensamblaje de piezas, paletizado. En general podemos afirmar que cualquier proceso industrial que tenga un nivel de repeticin dentro de una cadena de produccin puede ser robotizado, beneficindose de las ventajas que proporcionan los sistemas actuales.\nEstas tcnicas de programacin conocidas como programacin fuera de lnea (offline programming OLP) utilizadas de forma adecuada nos permitiran realizar las siguientes tareas antes de trabajar en un entorno productivo: Desarrollar modelos, probarlos y optimizarlos, antes de ser utilizados en la fabricacin de piezas y herramientas. Con ello se consigue analizar el comportamiento de sistemas muy complejos y difciles de evaluar por otros procedimientos. Conocer cul ser el comportamiento de los sistemas antes de construirlos, sin perder de vista que los valores finales de los simuladores sern aproximaciones de los valores reales. Ello implica que los tcnicos que realizan el diseo empleando simuladores debern saber interpretar correctamente los resultados de la simulacin en todo momento. Reprogramar el proceso fuera de una lnea de fabricacin que se encuentre ya en produccin, si por alguna razn, cambian las necesidades. Con este mtodo se reduce el tiempo de parada de las mquinas y robots. Anticipar el funcionamiento y puesta en servicio de las lneas de produccin, ya que es un sistema independiente y puede realizarse en paralelo con el montaje de clulas robticas. Mejorar la calidad y exactitud de los puntos de soldadura que podran realizar los operarios, incluso los ms expertos. Disear correctamente las trayectorias del elemento terminal (pinza o garra) as como sus velocidades y aceleraciones. Durante el modelado los programas simuladores informan de cualquier colisin o prdida de proximidad entre los elementos del modelo y del entorno.\nPinza: herramienta utilizada para capturar y manipular objetos con una accin prensil en el proceso automatizado con robots. Garra: herramienta fija utilizada para capturar objetos que sern manipulados en un proceso de produccin industrial.\n2.2 Aplicacin de la ingeniera simultnea.\nLa Ingeniera Concurrente, tambin llamada Ingeniera Simultnea, Ingeniera Paralela, Ingeniera Total o Diseo Integrado de Producto, entre otros nombres, es una filosofa que incide directamente sobre la cultura de las organizaciones y replantea la forma convencional de trabajar los proyectos. Consideraremos algunas definiciones que detallan y resumen el concepto como tal. El trmino de Ingeniera Concurrente surgi inicialmente en el verano de1986 cuando fue utilizado en el reporte R-338 del Institute for Defense Analysis (IDA) de donde surge una de las definiciones ms aceptadas universalmente:\n"Un esfuerzo sistemtico para un diseo integrado, concurrente del producto y de su correspondiente proceso de fabricacin y servicio.\nPretende que los encargados del desarrollo desde un principio, tengan en cuenta todos los elementos del Ciclo de Vida del Producto (CVP), desde el diseo conceptual hasta su disponibilidad, incluyendo calidad, costo y necesidad de los usuarios.\nLa ingeniera simultnea es el proyecto simultneo de un producto y su proceso de manufactura. Es un enfoque integrado del desarrollo del producto que pone nfasis en las expectativas del cliente por medio de la fabricacin de productos de alta calidad, con mayor rapidez y menor costo. Apoya los valores del trabajo multidisciplinario en equipo, como son la cooperacin, la confianza, y el compartir e intercambiar los conocimientos y la informacin, de tal manera que la toma de decisiones durante la etapa del diseo proceda con nfasis en la consideracin simultnea de todos los aspectos del ciclo de vida del producto.\nCabe destacar que la caracterstica comn en la aplicacin de la Ingeniera Simultnea es que cada nuevo proyecto se maneja corno una fuerza o equipo multidisciplinario trabajando tiempo completo. Pero adems del enfoque de equipo multidisciplinario son esenciales tambin el uso de tcnicas disciplinadas. Ninguno ofrece ganancias potenciales sin el otro.\nUn grupo trabajando en diseo de producto o un comit extrado de distintos departamentos que se rene regularmente no son Ingeniera Concurrente. Para que realmente se aplique Ingeniera Simultnea, el equipo de trabajo debe estar compuesto por ingenieros de diseo de producto, ingenieros de fabricacin, personal de marketing, de compras, de finanzas y los principales proveedores del equipo de fabricacin y componentes.\nFig. 1. Equipo de trabajo multidisciplinario de ingeniera concurrente.\nAdems debe tener carcter permanente durante toda la duracin del proyecto para que su trabajo reciba la prioridad que requiere. La clave en los equipos de trabajo multidisciplinario est en que desde el inicio, cuando an el diseo no es ms que un bosquejo, los ingenieros de fabricacin que forman parte del equipo tienen tanta informacin sobre el producto como cualquier otro miembro del grupo. As pueden empezar a planificar las instalaciones de fabricacin con el mismo concepto con el que los ingenieros de diseo estn planificando el objeto que van a producir, es decir, se desarrolla un trabajo simultneo. Existe una interrelacin directa y permanente que permite recomendaciones para reducir costes y nmero de piezas, elevando considerablemente la calidad. El hecho de tener personal de marketing en el equipo asegura que las metas de ventas sean alcanzables, y lo ms importante es que este personal contribuye directamente a enfatizar en las expectativas de los clientes, lo cual permite dar una mayor ponderacin a este aspecto en la ingeniera simultnea que en la ingeniera tradicional. Este enfoque permite identificar, en una fase suficientemente temprana, puntos donde deben hacerse rectificaciones, con un coste mucho menor que si se hicieran posteriormente. Como podemos comprobar, el concepto de ingeniera simultnea se adapta perfectamente a los entornos de produccin programados mediante software de simulacin, permitiendo reducir con mayor facilidad las correcciones del proceso y en definitiva el coste del ciclo de vida del producto.\n2.2.1 Ingeniera Concurrente vs. Ingeniera Convencional\nSe ha demostrado en proyectos realizados que el 80% del coste de manufactura se determina en la etapa de diseo, la cual es una de las primeras dentro del ciclo de vida del producto. Esto determina la importancia definitiva que tiene la etapa de diseo y cmo las actividades que aqu se desarrollen pueden impactar en toda la organizacin. Para ilustrar el concepto, en la figura que se muestra a continuacin se presenta el ciclo de vida de un proyecto de desarrollo de un producto bajo los dos enfoques: el de la ingeniera tradicional y el de la ingeniera simultnea, que se destaca notoriamente por la reduccin del tiempo del ciclo de vida del producto (CVP).\nFig. 2. Ciclo de vida del producto bajo el enfoque concurrente y tradicional.\nEntre la bibliografa especializada sealamos el libro Concurrent Engineering de John R. Hartley, donde de muestra claramente lo que suele ocurrir tradicionalmente en las empresas dependiendo de su cultura. La ingeniera convencional maneja un enfoque secuencial en el proceso de desarrollo de un producto. Segn este enfoque cada rea de la empresa, despus de ejecutar la parte que le corresponde, transfiere su resultado al sector siguiente y queda a la espera. Cada unidad organizativa que recibe la informacin inevitablemente encontrar fallos segn la perspectiva de su propia especialidad, y la devolver al sector de origen para los ajustes correspondientes.\nEl sistema tradicional o compartimentado genera conflictos y trae como consecuencia muchos cambios y retroalimentaciones en las diferentes etapas, originados porque algunas caractersticas necesarias en las etapas posteriores no se consideraron desde el inicio del proceso, hecho que incide directamente en el incremento de los costos y el tiempo de desarrollo del producto. Utilizando la ingeniera tradicional se pone en riesgo la calidad del producto, ya sea porque no se tomaron las medidas correctivas o porque los cambios se aprecian como rectificaciones que no existiran si desde el inicio se hubiera trabajado en un diseo integrado de producto. En el grfico podemos observar que en las primeras etapas el tiempo se incrementa, pero el tiempo total de ciclo se reduce sustancialmente. Un principio clave de la ingeniera concurrente es la introduccin de la calidad desde el inicio del diseo, eliminando cualquier elemento que pueda verse afectado por variaciones en la produccin. Se requiere de una cultura en la que cada una de las personas involucradas en el proceso sea responsable de la calidad. Es aqu donde encaja totalmente la filosofa de ingeniera concurrente y la de calidad total, cuyo fin comn es la satisfaccin del cliente.\n2.2.2 Impacto cultural en la organizacin.\nAsumir el reto de trabajar bajo el enfoque de ingeniera simultnea requiere tiempo y un esfuerzo especial de capacitacin del talento humano, inicialmente para cambiar la forma de trabajo y posteriormente adiestrado en las tcnicas y habilidades que se requieren para su implementacin. Inicialmente puede haber resistencia y conflictos por parte de las personas, especialmente por los jefes de rea que sienten la prdida de poder a favor de los equipos de proyectos, o tambin por la presin de los plazos de entrega de tareas que anteriormente se realizaban despus de meses, y con el enfoque simultneo muchas veces se deben tener en pocos das. Definitivamente no es fcil cuando se ha utilizado la ingeniera secuencial con etapas bien definidas, donde cada departamento tiene responsabilidad de una funcin en particular y sta se desarrolla despus de que la anterior ha sido completada. Los sistemas jerrquicos que tienen la mayora de las organizaciones dificultan el trabajo en equipo, por lo cual se debe ser cuidadoso y prepararse para un proceso de transicin hacia estructuras organizativas ms flexibles y dinmicas, que faciliten y apoyen el desarrollo de nuevas actitudes valorando y promoviendo el trabajo en equipo, as como tambin hacia sistemas de evaluacin de desempeo donde se tenga en cuenta no slo la competencia tcnica, sino tambin la creatividad y el xito como integrantes de un equipo.\nAlgunas veces la tendencia es una reorganizacin con nfasis en el mercado y la competitividad, como en el caso de las estructuras circulares, las matriciales y las unidades estratgicas de negocios. Los paradigmas actuales que rigen tanto la formacin de los profesionales como el desempeo del talento humano en las empresas tienden a valorar el trabajo individual. La ingeniera concurrente requiere de un cambio cultural en el que la creatividad, la polivalencia, el trabajo multidisciplinario, la confianza y el entusiasmo sean la razn de ser de la concepcin del trabajo. En muchas empresas de clase mundial, especialmente las japonesas, el enfoque simultneo est tan arraigado en su cultura que el trabajo en equipo es inherente a las decisiones polticas y a las operaciones del da a da y, por supuesto, no conciben una forma diferente de trabajar, es simplemente sentido comn.\n2.2.3 Herramientas y tcnicas asociadas a la Ingeniera Simultnea.\nAunque para aplicar los fundamentos de ingeniera concurrente no es estrictamente necesario que la empresa haga fuertes inversiones en computadoras, software sofisticado y equipos de ltima generacin, no cabe duda de que sera ideal y de gran importancia disponer de herramientas y tcnicas que faciliten y agilicen el proceso de toma de decisiones, as como el de cambio cultural. El desafo para fabricar hoy es apoyarse en tcnicas queden una ventaja competitiva por el uso de tecnologa de informacin y herramientas que permitan el enlace eficiente a travs de toda la cadena de valor. Sin embargo, mientras se sigan empleando las tcnicas de gestin tradicionales no se puede decir que se est aplicando ingeniera concurrente. El liderazgo tiene que venir de arriba, con altos directivos apoyando decididamente y facilitando los medios para desarrollar las capacidades de los equipos de trabajo. Adems deben practicar una poltica de delegacin, permitiendo que el equipo saque adelante el proyecto con mucha autonoma, hasta el punto que si un alto directivo cree realmente que el proyecto marcha en direccin equivocada, debe reunir a todo el equipo de trabajo para llegar a una verdadera decisin de consenso. Entre las herramientas esenciales para la Ingeniera Simultnea se incluyen los Sistemas de Diseo Asistido por Computador (CAD),que son muy importantes porque permiten hacer simulacin en paralelo, con lo cual se disminuye el riesgo en el momento de decidir por la opcin ms prctica. Para maximizar los beneficios de la Ingeniera Concurrente se debe tender hacia la utilizacin no slo del Diseo sino tambin de su integracin con la Fabricacin Asistida por Computador (CAD/CAM).\nCon una correcta combinacin de hardware y software que permita a ingenieros de diversas disciplinas trabajar en paralelo se logra disminuir la fabricacin de prototipos y sus plazos de ejecucin pueden reducirse considerablemente. Igualmente, la Ingeniera Asistida por Computador (CAE) es otra de las herramientas que permite a travs de software elaborar proyectos ms eficientemente. Es importante hacer referencia que el uso de CAO/CAM/CAE tiene como prioridad automatizar el trabajo de la elaboracin de proyectos, mientras que la Ingeniera Simultnea se ocupa ms de asegurar la interaccin entre los miembros del equipo que trabajan en el proyecto. El enfoque simultneo se apoya en tcnicas como: Despliegue de la funcin de calidad (QFD). Se especifica el producto en una matriz, relacionando los deseos del consumidor (atributos del cliente) con las caractersticas cuantificadas de ingeniera. Control estadstico de proceso (SPC). Conjunto de tcnicas y procedimientos aplicados a las diversas fases del proceso de manufactura para reducir o eliminar las fallas en la calidad del producto final. Anlisis de fallos (FMEA).Conjunto de actividades que identifican las posibles fallos de un producto o proceso y sus causas, las medidas que pueden impedir o reducir la posibilidad de ocurrencia y la documentacin del proceso, cuyo resultado ser la recomendacin de mejoras. Diseo para manufactura y ensamble (DFMA). A travs de software se alerta al diseador de productos sobre las implicaciones de su trabajo en la fase de manufactura. Los mtodos de Taguchi. Conducen a un diseo robusto no afectado por las variables del proceso de produccin. Justo a tiempo (JIT). Mtodo de produccin que trata de tener disponibles los materiales nicamente cuando se requieren, reduciendo considerablemente los costos de inventario. Benchmarking. Conjunto de procedimientos a travs de los cuales se comparan parmetros y especificaciones de un producto con los de la competencia, que tiene el mximo desempeo. Manufactura integrada por computador. Uso de software que permite aprovechar los recursos de la informtica para conectar el equipo de manufactura con la base de datos del rea de proyectos.\nLa tendencia actual es a buscar mayor integracin funcional. Idealmente, la ingeniera simultnea busca aplicar las herramientas que permitan a todos los integrantes del equipo del proyecto tener acceso compartido a la informacin actualizada del mismo, de tal manera que puedan almacenarlos y procesarlos de forma transparente. La fbrica del futuro deber estar, en su concepcin ideal, libre de barreras organizativas y geogrficas, con algunas limitantes impuestas por la dinmica de los negocios. Afortunadamente, la Ingeniera Simultnea se presta a una introduccin gradual y es tan til en los proyectos pequeos como en los grandes. Por tanto, las pequeas empresas como las grandes pueden seleccionar los elementos que necesitan. Por otra parte, en las compaas de menor tamao es muy probable que utilicen aisladamente algunos elementos tpicos de ingeniera concurrente, simplemente porque a menudo los empleados deben asumir ms de una responsabilidad. Algunos sectores se han interesado por esta filosofa, tal es el caso del sector metal-mecnico, que ha encaminado esfuerzos al conocimiento del tema. Cada da sern ms las empresas que tomarn en consideracin la forma de trabajo simultnea, sobretodo en el campo de la produccin automatizada.\nResumiendo, la ingeniera simultnea permite a las empresas incrementar la productividad ante una reduccin significativa de los tiempos de entrega y de los costos evitando rectificaciones del producto, as como una integracin entre los diferentes departamentos o reas y mejoras en la comunicacin de los mismos. Adems, permite mejorar la calidad del producto, debido a que desde su misma concepcin y diseo se prev las caractersticas y condiciones en las cuales se desarrollar, de tal manera que se condiciona el producto a las especificaciones del cliente desde el inicio del ciclo de vida del producto. Por esto, la Ingeniera Concurrente conlleva excelentes resultados que permiten, a las empresas que la apliquen, alcanzar verdaderas ventajas competitivas. Hay que tener muy en cuenta que la ingeniera simultnea se debe adaptar a las caractersticas de cada organizacin, con el fin de crear un ambiente y una estructura para su aplicacin de forma eficiente.\n3.1 Universo del manipulador.\nUn robot industrial es un manipulador multifuncional reprogramable diseado para desplazar materiales, piezas, herramientas o dispositivos especiales, mediante movimientos variables programados para la ejecucin de una diversidad de tareas".\nRobotics Industries Association (RIA) El proceso de planificacin de un proceso industrial para la produccin en cadena, o cualquier tipo de actividad que tenga un una funcin determinada en un sistema automtico, puede plantearse como una accin automtica ejecutada por un manipulador robtico industrial. As mismo, debemos considerar que cada accin dentro de una cadena de produccin automatizada tiene una serie de condiciones que el robot manipulador debe cumplir. Por ello los robots que se utilizan el los procesos industriales son analizados para la tarea que han de desempear segn el siguiente criterio de clasificacin:\nGrado de libertad: Es el nmero de ejes con los que el robot cuenta para poder realizar sus movimientos. Dos ejes son requeridos para llegar a cualquier punto en un plano, tres ejes son necesarios para llegar a cualquier punto del espacio de un sistema acotado. Para controlar completamente la orientacin del extremo del brazo (es decir, la mueca), tres ejes ms (guiada, cabeceo y balanceo) son obligatorios. Algunos diseos (por ejemplo, el robot SCARA) intercambian limitaciones en las posibilidades de movimiento en el coste, velocidad y precisin. Grados de libertad: es la misma clasificacin que el nmero de ejes. Dotacin de trabajo: la regin del espacio un robot puede alcanzar. Cinemtica: la disposicin real de los miembros rgidos y las articulaciones del robot, que determina los movimientos posibles del robot. Las clases de la cinemtica del robot son articulados, cartesiano, paralelo y SCARA. La capacidad de carga o carga til: es peso que puede levantar un robot.\nVelocidad: la rapidez con que el robot puede colocar el extremo de su brazo. Esta puede ser definida en trminos de velocidad angular o lineal de cada eje, o una velocidad compuesta es decir, la velocidad del extremo del brazo cuando todos los ejes se mueven. Aceleracin: es la capacidad con la que un eje puede ser acelerado. Este es un factor limitante, ya que un robot no puede alcanzar su velocidad mxima especificada para los movimientos de corta distancia o un camino complejo que requiere frecuentes cambios de direccin. Precisin: es la capacidad que tiene un robot para alcanzar una posicin exacta determinada. Cuando la posicin absoluta del robot se mide y se compara con la posicin definida, el error es una medida de precisin. La precisin se puede mejorar con deteccin externa, por ejemplo, un sistema de visin o IR. La precisin puede variar con la velocidad y la posicin dentro de la dotacin de trabajo y con la carga til. Repetibilidad: capacidad del robot para volver a una posicin programada. No se considera lo mismo que la precisin. Puede ser que cuando el robot adopte una cierta posicin x, y, z slo obtenga una precisin de 1 mm de esa posicin. Esta sera la precisin que se puede mejorar mediante la calibracin. Si esa posicin se programa en la memoria del controlador y cada vez que se enva all vuelve a 0,1 mm de la posicin programada entonces la repetibilidad estar dentro de 0,1 mm. Control de movimiento: para algunas aplicaciones, tales como el montaje pick and place, el robot slo necesita volver repetidamente un nmero limitado de veces a unas posiciones predefinidas. Para aplicaciones ms sofisticadas, como la soldadura y el acabado (pintura por spray), el movimiento debe ser continuamente controlado para seguir un camino en el espacio, con la orientacin y la velocidad controlada. Fuente de alimentacin: algunos robots usan motores elctricos, otros utilizan actuadores hidrulicos. Los primeros son ms rpidos, y estos ltimos son ms fuertes y apropiados en aplicaciones tales como pintura a pistola, donde una chispa podra provocar una explosin, sin embargo, bajo el aire de presurizacin interna del brazo puede evitar la entrada de vapores inflamables, as como otros contaminantes. Transmisin: algunos robots utilizan los motores elctricos en las articulaciones a travs de engranajes y otros utilizan el motor a la articulacin directa (transmisin directa). Los brazos de robot pequeos son capaces de trabajar a alta velocidad, bajo pares motor de corriente continua, que generalmente requieren un sistema se engranajes complejo. En estos casos, la transmisin armnica es de uso frecuente para evitar desajustes entre engranajes.\nConformidad: se trata de la medida del ngulo o la distancia que un eje del robot se mueve cuando se aplica una fuerza. La conformidad cuando un robot va a una posicin transportando su carga til mxima ser en una posicin ligeramente inferior a la que est llevando a ninguna carga. El cumplimiento tambin pueden ser responsable de desajuste transportando cargas pesadas en cuyo caso la aceleracin tendra que ser reducida.\n3.2 Caractersticas fsicas del proceso.\nEl proceso industrial que se va a realizar es un sistema manipulacin de de pick and place situado en un entorno de una planta de produccin industrial. El manipulador tendr como objetivo trasladar piezas y materiales de un lugar a otro dentro de su rango de alcance. Mediante sistemas accesorios automticos (como cintas transportadoras y otros robots manipuladores) se ir dotando al robot de piezas para que ste pueda manipular, capturndolas desde su posicin inicial y depositndolas en la posicin final deseada. Las piezas que intervendrn en el proceso se definirn sobre soportes, manteniendo siempre la misma posicin de origen, y gracias a la programacin del robot manipulador, mantendrn siempre la mismas posiciones de destino. En cuanto a los objetos manipulados, sern piezas y herramientas cuya masa no superar los 20Kg, y la distancia entre soportes no superar los 2,5 metros de longitud. Para poder manipular las piezas mencionadas ser necesario dotar al brazo robtico de una herramienta EOAT (End of Arm Tool) capaz de coger dichas piezas para poder transportarlas de su posicin de origen a su posicin de destino. Para ello se utilizar una pinza con una capacidad prensil con la capacidad de sujetar una masa de 20 kg, que es la masa mxima que ha de manipular. Teniendo en cuenta estas caractersticas mediante el clculo del payload (carga til incluyendo el peso de la mueca robtica, la EOAT y la pieza) hemos de seleccionar un robot con un payload y rango de alcance suficientes para poder acometer las necesidades planteadas. El robot elegido debe de tener los grados de libertad suficientes como para permitir los movimientos de traslacin en la clula de trabajo. Hemos de tener en cuenta que las piezas debern ser volteadas mientras se trasladan de posicin, lo que implicar que la libertad de movimiento del robot ha de ser elevada.\n3.3 Fundamentos matemticos del movimiento del robot..\nSabemos que la posicin de un punto en el espacio eucldeo tridimensional viene determinada por tres cantidades, que llamamos sus coordenadas, y decimos que estn expresadas en algn sistema de referencia, formado por tres ejes, usualmente rectilneos. En lo sucesivo usaremos exclusivamente sistemas de referencia rectilneos, ortogonales (es decir, con sus tres ejes perpendiculares dos a dos), normalizados (es decir, las longitudes de los vectores bsicos de cada eje son iguales) y dextrgiros (el tercer eje es producto vectorial de los otros dos). Usaremos, pues, simplemente el trmino "sistema" para referirnos a sistemas ortonormales.\nFig. 3. Tipos de sistemas de referencia.\nLas coordenadas de un punto, denotadas por (x; y; z), son las proyecciones de dicho punto perpendicularmente a cada eje, o, equivalentemente, las componentes del vector que lo une al origen de coordenadas. En lugar de usar stas, nos ser ms conveniente el uso de las llamadas coordenadas homogneas, en la forma:\nsiendo w una cantidad arbitraria, que se suele tomar como 1. Si, como resultado de algn clculo, w fuese distinto de 1, las coordenadas usuales se reconstruyen simplemente dividiendo las tres primeras coordenadas homogneas entre esta cuarta.\n3.3.1 Traslaciones y rotaciones.\nLa traslacin de un punto x por un vector v es obviamente el punto x' tal que:\nEsta expresin puede escribirse como:\nPero tambin como el producto de una matriz por un vector homogneo, en la forma:\nEsto tiene la ventaja de que, si:\ndonde se puede calcular la inversa, que resulta ser:\nlo cual es consistente con el hecho de que x est trasladado por un vector -v respecto a x'.\nRespecto a la rotacin alrededor de un eje, en el caso bidimensional, se est rotando con respecto a un eje z perpendicular al plano de la figura.\nFig. 4. Rotacin de sistema de referencia respecto al eje Z.\nLlamando i, j a los vectores bsicos del sistema original, e i' y j' a los del sistema girado, se tiene que\nEs decir que Igualando componente a componente, escribimos la matriz como\nSi generalizamos a tres dimensiones, como la coordenada z no vara y la cuarta coordenada homognea sigue siendo 1, tenemos\nPara hallar la transformacin inversa basta ver que desde el punto de vista de R', R est rotado un ngulo -\nluego podemos afirmar que\nEsta operacin es ms simple que invertir la matriz, aunque por supuesto, equivalente. En general, si hubiramos rotado alrededor de otro de los ejes bsicos, se puede ver que\nCabe destacar el cambio de signo en la rotacin alrededor del eje y, debido a que, si el eje alrededor del cual rotamos nos apunta, los otros dos forman un ngulo de 90 en el caso de x y z, pero de -90 en el caso de y. Se pueden aplicar a un punto tantas transformaciones sucesivas (rotaciones y traslaciones) como se quiera. La operacin resultante vendra dada por una matriz que sera producto de las matrices de cada operacin, aplicadas en el orden correcto, dado que el producto de matrices no es conmutativo. Se pone ms a la derecha la primera transformacin que se aplique, siendo expresado como\nSignifica que se aplica al punto X la rotacin 1, seguida de la rotacin 2, seguida de la traslacin 1, luego la rotacin 3 y por ltimo la traslacin 2.\nVeamos ahora cul sera la matriz de rotacin respecto a un eje cualquiera. Sea un eje que pasa por el origen definido por un vector unitario alrededor del cual giraremos un ngulo . Esta rotacin se podr descomponer en tres rotaciones sobre los ejes bsicos, lo que equivaldr a: Rotar Rotar Rotar Rotar Rotar un un un un un ngulo ngulo ngulo ngulo ngulo\nalrededor de x, con lo que P pasar a la posicin P'. - alrededor de y, con lo que P' pasar a la posicin P''. alrededor de z, que es la rotacin que se pide. alrededor de y, deshaciendo la segunda rotacin - alrededor de x, deshaciendo la primera rotacin.\nEntonces tenemos que o tambin El\nejemplo tratado se resume en la siguiente figura:\nFig. 5. Rotacin respecto a un eje arbitrario a partir de ejes bsicos.\nPodemos comprobar que se cumple\nAl multiplicarlo todo queda\nsiendo Evidentemente, si se hace z. se obtiene la rotacin alrededor del eje\nDe la misma forma podemos obtener la rotacin de los otros dos ejes aplicando este mism mtodo. Debemos destacar que cualquier secuencia consecutiva de transformaciones se puede especificar de dos formas: Realizando la rotacin que lleva un sistema al otro, alrededor de los ejes iniciales. Realizando la rotacin que lleva un sistema al otro alrededor de uno de los ejes girados, es decir, los que resultaron de la ltima transformacin. En el primer caso, la matriz que describe esta transformacin deber pre-multiplicarse por la que describa las transformaciones efectuadas hasta el momento, obteniendo la transformacin total. En el segundo caso la matriz que describe esta transformacin deber postmultiplicarse por la que describa las transformaciones efectuadas hasta el momento, obteniendo la transformacin total.\n4. Software de simulacin.\n4.1 Justificacin de eleccin Roboguide de FANUC\nEl mercado actual en el mbito de la robtica industrial ofrece diversas posibilidades en cuanto a la eleccin de una herramienta de simulacin, generalmente asociada a una marca de robots concreta. La gran mayora de las herramientas de simulacin comerciales estn desarrolladas por la propia marca del robot manipulador con el que se pretende trabajar, teniendo en cuenta que los fabricantes de robots proveen el software de simulacin adaptado a sus modelos de controladoras. Este hecho tiene cierta lgica ya que el fabricante es el proveedor de la controladora y es el que mejor conoce todas las funcionalidades que ofrece su dispositivo a la hora de trasladarlas a un software de de estas caractersticas. Dadas las grandes ventajas que ofrece el sistema de simulacin de un proceso de forma offline los fabricantes han ampliado su oferta comercial ofreciendo estas herramientas a sus clientes, para poder mejorar el sistema de programacin de sus manipuladores y para ampliar tambin su oferta de productos con este software tan potente. Despus de revisar los distintos fabricantes de robots industriales actuales (ABB, FANUC, KIKA,...) hemos podido observar que la herramienta Roboguide de FANUC es de las ms completas. Dada la relevancia de la marca FANUC en el entorno industrial nos hemos decantado por su herramienta, teniendo en cuenta la aplicacin real del proceso industrial a simular en el entorno industrial actual. Roboguide es un potente software de programacin offline, que nos permite supervisar en todo momento el proceso programado evitando los costes de programacin y pruebas en un entorno real. El interfaz que la aplicacin ofrece nos permite disear el entorno de la clula de una forma muy completa y con cierta facilidad, adems de permitir configurar cada uno de los objetos que intervendrn en el proceso de produccin. El objetivo final que nos permite alcanzar es la verificacin de la operacin completa del robot. Podemos detectar fcilmente las colisiones o interferencias producidas entre el robot y el resto de objetos de la clula. Nos permite importar archivos CAD para poder incluir piezas ya existentes en el entorno virtual. Adems incluye un Teach Pendant virtual integrado que simula las consolas reales. Una de las caractersticas destacadas de la aplicacin es que es capaz de crear programas de referencia automticamente con el robot real para poder calibrar el sistema robtico, siempre que est disponible la conexin con el robot real. El mdulo HandlingPRO de Roboguide nos permite realizar un sistema de manipulacin Pick and place con los elementos utilizados con mayor frecuencia pare este tipo de procesos, lo que se adapta perfectamente con el proceso que se precisa programar y simular.\n4.2 Programacin del robot FANUC.\nLa programacin de un robot podra definirse como la ejecucin de un conjunto de comandos y rdenes de forma secuencial para que, paso a paso, irn ejecutando cada una de las rdenes que completarn los distintos procesos de nuestro sistema. Disponemos de dos mtodos posibles para poder disear el programa del manipulador mediante la herramienta de simulacin:\nRoboguide Virtual Teach Pendant Editor. La aplicacin nos ofrece la posibilidad de programar el robot con un teach pendant virtual, capaz de trabajar con todas las funcionalidades del manipulador administradas por la controladora. El teach pendant virtual tiene el mismo software que un teach pendant real conectado fsicamente al manipulador. Se utiliza para crear instrucciones complejas con las funcionalidades de los programas TP. Roboguide Simulation Programs and editor. La aplicacin tambin nos ofrece un editor intuitivo y muy completo, que permite la programacin de programas mediante un entorno grfico. Las grandes ventajas de este editor son que permite crear programas robticos de una forma ms cmoda que en un terminal TPE y ofrece la gran ventaja de evaluar de forma offline los ciclos de los procesos de las clulas de trabajo mediante las animaciones generadas por el programa de simulacin, controlando los diversos factores que pueden interferir en nuestra simulacin sin tener que sufrirlos en un entorno real (trayectorias incorrectas o imposibles, colisiones, puntos fuera de alcance...).\n4.2.1 Programacin TPE\nPara la realizacin de la definicin del entorno de la clula de trabajo, lo que permitir el funcionamiento del manipulador robtico, utilizaremos el Teach Pendant virtual, tal y como se realizara en las lineas de produccin reales. Tambin contrastaremos el proceso de implementacin con el editor de simulacin que nos ofrece el software. Comenzaremos con una breve descripcin de la utilizacin de este interfaz, as como de sus principales funcionalidades, mens y teclas. Existen distintos modelos en el mercado dependiendo del modelo de robot y de la controladora en cuestin. El teach pendant de los robots FANUC tiene el siguiente aspecto:\nFig. 6. Distintos modelos actuales de Teach Pendant.\nFig. 7. Aspecto de consola Teach Pendant.\nEl esquema superior indica las funcionalidades estndar asociadas a los botones del TP de FANUC. Existen algunas diferencias entre los distintos modelos de controladoras, aunque las diferencias son mnimas.\nLa tabla siguiente especifica cada uno de los estados segn el cuadro de leds superior izquierdo:\nLED FAULT HOLD STEP BUSY\nFUNCION FAULT LED indica que existe una alarma. HOLD LED indica que se pulsa el botn HOLD o que se recibe una seal HOLD. STEP LED indica que se est bajo el modo de operacin paso a paso. BUSY LED se enciende mientras el robot est trabajando. Tambin se enciende cuando la CPU realiza trabajos relacionados con el movimiento del robot (copiar, pegar, imprimir...) RUNNING LED indica que se est ejecutando el programa. GUN ENBL indica que se puede abrir o cerrar la pinza. I/O ENBL indica que se activan las seales de E/S. ARC ESTAB LED se ilumina cuando la soldadura al arco est siendo utilizada. Cuando DRY RUN se ilumina indica que se selecciona el modo de operacinutilizando la puesta en marcha en seco. JOINT LED se ilumina cuando se selecciona el movimiento JOINT como sistema de coordenadas del movimiento manual XYZ LED se ilumina cuando se selecciona el movimiento cartesiano como sistema de coordenadas del movimiento manual. TOOL LED se ilumina cuando se selecciona el movimiento de la herramienta como sistema de coordenadas del movimiento manual.\nRUNNING GUN ENBL I/O ENBL ARC ESTAB DRY RUN JOINT XYZ TOOL\nWELD ENBL WELD ENBL indica que puede realizarse soldadura por puntos. WELD ENBL Cuando se ilumina, indica que est activada la soldadura con arco.\nFig. 8. Estados de los indicadores led de la consola Teach Pendant.\nLos leds que tendremos en cuenta para nuestro proceso de simulacin sern los de la herramienta handling tool ya que los leds que indican estados de algn proceso de soldadura no sern utilizados (los marcados en gris). En el teclado del Teach Pendant podemos encontrar los botones que utilizaremos para manejar el software de programacin del manipulador. Las principales funcionalidades se especifican en la siguiente tabla:\nLas teclas de funcin (F) se usan para seleccionar un men de funcin en la ltima lnea de la pantalla. La tecla NEXT se utiliza para habilitar ms teclas de funcin en la pgina siguiente. La tecla MENUS para visualizar el men de pantalla. La tecla FCTN para visualizar el men de funcin. La tecla SELECT para visualizar la pantalla de seleccin del programa. La tecla EDIT para visualizar la pantalla de edicin del programa. La tecla DATA para visualizar la pantalla de datos del programa. La tecla MAN FCTNS visualiza la pantalla de operacin manual. La tecla STATUS visualiza la pantalla de posicin actual. La tecla I/O visualiza la pantalla de E/S. La tecla POSN visualiza la pantalla de posicin actual Las teclas SHIFT se utilizan para la habilitacin de movimiento del robot, programar los datos de posicin, y arrancar un programa. Las teclas de movimiento son efectivas mientras se mantiene pulsada una tecla Shift. Se utilizan para la habilitacin de movimiento.\nLa tecla COORD selecciona un sistema de coordenadas de movimiento manual. Cada vez que se pulsa la tecla COORD, selecciona el siguiente tipo de movimiento en el orden:JOINT, JGFRM, World frame, TOOL, USER. Cuando se pulsa esta tecla mientras se mantiene pulsada una tecla Shift, aparece un men de movimiento para el cambio del sistema de coordenadas. La tecla variacin de velocidad. Cada vez que se pulsa varia en el orden: VFINE, FINE, 1%, 5%, 50%, 100%. (Cambio del 5% de la cantidad para el 5% o menos y cambio del 5% de la cantidad para el 5% o ms. La tecla FWD o la tecla BWD (+tecla SHIFT)arranca un programa. Cuando se libera la tecla shift durante la regeneracin, se interrumpe el programa. La tecla HOLD provoca que se interrumpa un programa. La tecla STEP selecciona paso a paso o realiza operacin en ciclo continuo. La tecla PREV vuelve a almacenar el estado ms reciente. En algunos casos, la tecla no puede volver inmediatamente al estado anterior. La tecla ENTER introduce, valida y selecciona un nmero o un men.\nLa tecla BACK SPACE borra el carcter o nmero inmediatamente anterior al cursor. Las teclas de direccin mueven el cursor. El cursor es la zona destacada que puede moverse en la pantalla de la consola de programacin. Esta zona llega a ser el objeto de operacin (entrada o cambio del valor o contenidos) de la tecla de la consola de programacin. La tecla ITEM mueve el cursor a una lnea cuyo nmero es especificado.\nFig. 9. Resumen de los botones de la consola Teach Pendant.\nLa ltima parte que podemos distinguir en el Teach Pendant es el display, el cual nos muestra los mens y las distintas pantallas de las que dispone el software de programacin del manipulador. En la siguiente figura se muestra un ejemplo del display indicando las principales caractersticas en un programa de posicionamiento del brazo:\nFig. 10. Ejemplo de programa en display TPE.\nConociendo las principales caractersticas del dispositivo de programacin TPE podemos comenzar a utilizarlo para poder realizar nuestro programa, componiendo as una rutina para el robot y el proceso en general.\nEn la siguiente figura podemos observar el men principal de nuestro dispositivo TPE. Vamos a explicar los principales apartados de forma general para despus especificar los utilizados en nuestro proceso de programacin utilizando el dispositivo TPE de Roboguide:\nFig. 11. Mens principales del dispositivo TPE\nUTILITIES La pantalla de utilidad se utiliza para visualizar las pistas. TEST CYCLE La pantalla de ciclo de prueba se utiliza para especificar los datos para la\noperacin de prueba.\nMANUAL FCTNS La pantalla de operacin manual se utiliza para ejecutar las\nALARM La pantalla del historial de alarma muestra la historia y detalles de las alarmas. I/O La pantalla de E/S para visualizar, forzar, simular y configurar seales de entrada\nSETUP La pantalla de ajuste se utiliza para establecer el sistema. FILE La pantalla de archivo se utiliza para leer o almacenar archivos. USER La pantalla del usuario muestra los mensajes del usuario. SELECT La pantalla de seleccin del programa se utiliza para enumerar o crear los\nEDIT La pantalla de edicin del programa se utiliza para corregir y ejecutar el\nDATA La pantalla de datos muestra los valores en registros, registros de posicin y\nresto de variables.\nSTATUS La pantalla de estado muestra el estado del sistema. POSITION La pantalla de posicin actual muestra la posicin actual del robot. SYSTEM La pantalla del sistema se utiliza para establecer las variables del sistema y el\n1) TP posicionado en ON 2) SELECT 3) F2:CREATE 4) Definir Program Name (eligiendo en el men el modo de escritura adems de los dgitos del panel).\nFig. 12. Pantalla 1 de la creacin de programa.\n5) F2:DETAIL 6) F3:EDIT 7) F1:END\nFig. 13. Pantalla 2 de la creacin de programa.\nDefinicin de un punto\n1) F1:POINT 2) Seleccin del punto a modificar. 3) F1:ED_DEF 4) Introduccin de coordenadas y resto de parmetros.\nFig. 14. Pantalla 1 de la definicin de un punto.\nEn la siguiente figura se especifica cada uno de los parmetros a configurar en la definicin de un punto en un programa para una rutina:\nFig. 15. Estructura para la definicin de un punto en la controladora robtica.\nCentro de herramienta (TCP):\nCada vez que grabamos un punto ste se nos puede representar en grados y en coordenadas cartesianas. En coordenadas cartesianas, las cotas grabadas, son las del TCP (Tool Center Point o Punto Central de la Herramienta), respecto del origen del sistema de coordenadas cartesianas activo en ese momento y elegido previamente por el usuario. (WORLD por defecto). Por defecto el TCP se encuentra en el centro de la placa del eje ms externo del robot. El TCP es el origen de la referencia herramienta. Cuando se crea una referencia de herramienta, el TCP se desplaza al extremo de la herramienta utilizada. La referencia herramienta puede ser orientada segn el eje de ataque de esa herramienta.\nDistinguimos 2 tipos de herramientas:\nUna herramienta simple es una herramienta en la cual el eje de ataque es paralelo al eje Z de la herramienta por defecto. En este caso la orientacin de la herramienta no cambia respecto al a herramienta por defecto; solo se desplaza el TCP. El mtodo de aprendizaje de los 3 puntos es el que se elige para memorizar la herramienta.\nFig. 16. Herramienta simple en TCP.\nUna herramienta compleja es una herramienta en la cual el eje de ataque no es paralelo al eje Z de la herramienta por defecto. En este caso el TCP est desplazado y su orientacin est redefinida.\nFig. 17. Herramienta compleja en TCP.\nPara definir una herramienta seleccionar: 1) MENU 2) SETUP 3) F1: [TYPE] 4) FRAMES 5) F3: [OTHER] 6) TOOL 7) ENTER Y accederemos a la pantalla que se muestra a continuacin:\nFig. 18. Pantalla 1 de la definicin de herramienta.\nPodemos especificar el mtodo de aprendizaje presionando el la pantalla anterior F2:DETAIL y posteriormente F2:METHOD, accediendo a la figura que sigue a continuacin:\nFig. 19. Pantalla 2 de la definicin de herramienta.\n1) Tres puntos: El objeto de este mtodo es el de desplazar el TCP al extremo de la herramienta utilizada. Para ello tenemos que marcar un mismo punto con 3 orientaciones diferentes y memorizar esas posiciones.\nFig. 20. Definicin de punto de origen de la herramienta.\nCuando los tres puntos se han memorizado, las coordenadas x, y, z del nuevo TCP, son visualizadas en la parte superior de la ventana. Estas coordenadas son dadas respecto al TCP original de fbrica. El sentido de la coordenada Z del TCP creado por el mtodo 3P es el mismo que la del TCP original del robot. Para utilizar este mtodo de definicin de herramienta en Roboguide encontraremos la siguiente pantalla:\nFig. 21. Pantalla de definicin de origen de herramienta por el mtodo de 3 puntos.\n2) Seis puntos El objeto de este mtodo es el de desplazar el TCP original del robot a un punto concreto de la herramienta utilizada y de reorientar la herramienta en base a ese punto. El sentido de la coordenada Z del TCP creado por el mtodo 6P es diferente que la del TCP original del robot. En este caso es impuesta por el usuario.\nPasos 1, 2 y 3: Los tres primeros pasos son idnticos a los tres primeros pasos que el mtodo de los tres puntos. El TCP est definido y ahora debemos reorientar la herramienta y memorizar tres puntos adicionales. Paso 4: Orient Origine Point Para memorizar el punto de origen de la orientacin, el eje OZ de la herramienta debe estar colocado verticalmente, como en la figura siguiente:\nFig. 22. Definicin de Orient Origine Point de la herramienta.\nPaso 5: X Direction Point Definiremos ahora la orientacin y el sentido del eje X. Para este paso y el siguiente, es ms prctico moverse en el sistema WORLD, con el fin de asegurar que desplazamos horizontalmente el eje OZ de la herramienta. WORLD +/- X y/o +/- Y\nFig. 23. Definicin de X Direction Point de la herramienta.\nPaso 6: Z Direction Point Para dar la direccin en Z, es preciso re-posicionarse sobre el punto de origen de la orientacin. Para ello colocar el cursor sobre la lnea Orient Origine Point y despus pulsar SHIFT + F4: MOVE_TO.\nEl robot se re-posicionar sobre el punto memorizado en el paso 4. Para definir la direccin y el sentido del eje Z, como muestra la imagen:\nFig. 24. Definicin de Z Direction Point de la herramienta.\nCuando los seis puntos estn memorizados, las coordenadas x, y, z del nuevo TCP y las orientaciones w, p y r de la nueva herramienta son visualizadas en la parte superior de la ventana.\nFig. 25. Pantalla de definicin de origen de herramienta por el mtodo de 6 puntos.\n3) Entrada directa En este mtodo, las coordenadas y orientacin de la herramienta a definir deben ser perfectamente conocidos. Estas coordenadas sern introducidas directamente a mano en la ventana siguiente:\nFig. 26. Pantalla de definicin de origen de herramienta por el mtodo entrada directa.\nSistema de referencia definido por usuario\nUn sistema de referencia de usuario USER FRAME es un sistema de referencia tridimensional y cartesiano sobre el cual se memorizan todas las posiciones de un de terminado programa TP. El TCP se mueve y reorienta en base a ese sistema siempre que movamos el robot en modo USER. Si no hay definido ningn sistema de referencia usuario, por defecto, las posiciones se referirn al sistema de coordenadas WORLD. La figura que se muestra a continuacin representa un sistema de referencia personalizado consiguiendo un entorno de trabajo modificado por el usuario:\nFig. 27. Sistema de referencia definido por usuario (UFRAME).\nMtodos de configuracin: Para poder definir un sistema de referencia usuario podemos hacerlo mediante utilizando las siguientes instrucciones:\nMENU SETUP F1:TYPE FRAMES F3:OTHER USER ENTER\nFig. 28. Pantalla 1 de los mtodos de configuracin de UFRAME.\nAccederemos a la pantalla anterior y podremos configurar con el cursor la herramienta determinada. 8) F2:DETAIL 9) F2:METHOD\nFig. 29. Pantalla 2 de los mtodos de configuracin de UFRAME.\nElegiremos ahora uno de los tres mtodos de aprendizaje para definir la referencia de usuario. El origen del sistema de referencia se desplazar al sitio deseado y la posicin y orientacin siguiendo las tres direcciones que se definan:\n3 Puntos: Seleccionaremos en el men: 1) F2:METHOD 2) THREE POINT Con este mtodo definiremos dos rectas que se cruzan determinan un plano, con origen fijo en el punto de cruce y Z perpendicular al plano definido. Orient Origine Point Memorizaremos el punto de origen para determinar la referencia personalizada por usuario. Con el cursor nos desplazaremos y determinaremos cada uno de los valores a definir.\nFig. 30. Pantalla de definicin de UFRAME con el mtodo de los 3 puntos.\nInstrucciones de programacin de rutinas con registros y registros de posicin.\nLas variables disponibles a utilizar son: Los registros: real (32 bits) o entero Los registros de posicin: puntos en coordenadas joint, puntos en coordenadas cartesianas o matrices. Estas son variables globales (todos los programas tienen acceso a todos los registros y registros de posicin).\nHay un mximo de 256 (configurables) y permiten ser comentados con un nombre. Los registros pueden definirse de las siguientes formas:\nDirecta: R = 2 -> el valor es guardado directamente en R Indirecta: R[R] = 5 -> el registro afectado depende del valor contenido en R Si R = n, por tanto el valor 5 es guardado en R[n].\n- En un registro es posible almacenar el resultado de una operacin aritmtica. R[n] = [valor] [operador] [valor] El [operador] puede ser: - suma (+) - resta (-) - multiplicacin (*) - divisin (/) - divisin entera (DIV) - resto (MOD) El [valor] puede ser: - constante - entrada-salida analgico AI[n]/AO[n] - entrada-salida digital DI[n]/DO[n] - entrada-salida grupo GI[n]/GO[n] - entrada-salida de robot RI[n]/RO[n] - registro R[n] - elemento de un registro de posicin PR[i,j] Para insertar en un programa -> F1:[INST] -> Registers. Para visualizar la lista de registros y su contenido -> DATA -> F1:[TYPE] -> Registers.\nLos registros de posicin:\nUn registro de posicin almacena un punto. Los registros de posicin pueden definirse de las siguientes formas:\nDirecta: PR = P -> el punto es guardado directamente en PR Indirecta: PR[R] = P -> el registro de posicin afectado depende del valor contenido en R\nSi R = n, entonces el punto P est almacenado en PR[n]. En un registro de posicin es posible almacenar un punto o una operacin de punto. PR[n] = [punto] [operador] [punto] El [operador] puede ser: - suma (+) - resta (-) El [punto] puede ser: - posicin P[n] - registro de posicin PR[n] - posicin actual del robot en grados eje por eje JPOS - posicin actual del robot en cartesianas LPOS Los registros de posicin son tambin accesibles elemento por elemento. Por ejemplo, la coordenada j de PR[i] est definida por PR[i,j] PR[1,2] = 250 -> la coordenada Y de PR est inicializada a 250mm. O indirectamente R = 1 R = 2 PR[R,R] = 250 -> la coordenada Y de PR est inicializada a 250mm. Cada posicin y orientacin es por tanto accesible independientemente. Para insertar en un programa ->1:[INST] ->registers Para visualizar la lista de registros y su contenido -> DATA -> F1:[TYPE] -> Position Registers.\nInstrucciones de salto condicional:\nUna instruccin de salto condicional permite efectuar un salto (o bucle) a una etiqueta situada en el mismo programa si (y slo si) ciertas condiciones son verdaderas. F1:[INST] ->F/SELECT.\nInstruccin IF Realiza un salto en funcin de una condicin verdadera: IF [valor1] [operador] [valor2] [salto]\nEl [valor1] puede ser: - registro R[ n ] - entradas-salidas analgicas AI[ n ]/AO[ n ] - entradas-salidas digitales DI[ n ]/DO[ n ] - entradas-salidas de grupo GI[ n ]/GO[ n ] - entradas-salidas de robot RI[ n ]/RO[ n ] El [operador] puede ser: - comparacin (=) - diferenciacin (<>) - menor (<) - mayor (>) - menor o igual (<=) - mayor o igual (=>) El [valor2] puede ser: - constante - ON - OFF - registro R[ n ] - entradas-salidas analgicas AI[ n ]/AO[ n ] - entradas-salidas digitales DI[ n ]/DO[ n ] - entradas-salidas de grupo GI[ n ]/GO[ n ] - entradas-salidas de robot RI[ n ]/RO[ n ] El [salto] puede ser: - JMP LBL[n] - CALL programa Instruccin SELECT: Efecta uno o varios saltos en funcin del valor de un registro. SELECT R[n] = [valor1], [salto] [valor2], [salto] [valor n], [salto] ELSE, [salto]\nLos [valores] pueden ser: - constante - registro R[n] Los [saltos] pueden ser: - JMP LBL[n] - CALL programa No olvidar la instruccin ELSE, ya que tiene en cuenta el resto de los valores posibles del registro R[n].\nInstrucciones de espera:\nLas instrucciones de espera retardan la ejecucin de un programa mediante un tiempo especificado o hasta que una condicin sea verdadera. F1:[INST] -> WAIT. Temporizacin: Retarda la ejecucin de un programa durante un tiempo especificado. La duracin se expresa en segundos; hay un mnimo de 0,01 segundos WAIT [tiempo]. El [tiempo] puede ser: - constante - registro R[n]. Espera de una condicin: Retarda la ejecucin de un programa hasta que la condicin se cumpla. WAIT [valor1] [operador] [valor2] [tiempo]. El [valor1] puede ser: - registro R[ n ] - entradas-salidas digitales DI[n]/DO[n] - entradas-salidas de robot RI[n]/RO[n] El [operador] puede ser: - comparacin (=) - diferenciacin (<>) El [valor2] puede ser: constante ON OFF registro R[n] entradas-salidas digitales DI[ n ]/DO[ n ] entradas-salidas de robot RI[ n ]/RO[ n ]\n- El [tiempo] puede ser: - FOREVER -> espera mientras la condicin no se cumpla - TIMEOUT LBL[n] -> espera el tiempo especificado en la variable timeout ($WAITTMOUT), despus salta a label n si la condicin no se ha cumplido.\nRegistros perifricos de I/O (OUP):\nRegistros de entrada (UI)\nFig. 31. Resumen de registros perifricos de entrada.\nEstas seales permiten manejar el robot a distancia por medio de un panel de operador (UOP) o PLC. Las funciones de las salidas UOP (UI[n] UO[n]) estn predefinidas y pueden ser cableadas sobre cartas modulares digitales o configuradas mediante cartas de bus de campo (Interbus, Profibus, Devicenet,...) 18 entradas y 20/24 salidas (4 opcionales) pueden ser conectadas (mnimo 8 entradas o salidas).\nRegistros de salida (UO)\nFig. 32. Resumen de registros perifricos de salida.\nPara llegar a la pantalla de configuracin de las entradas y salidas del robot deberemos pulsar: 1) MENU 2) 5 I/O 3) pulsando F1:[TYPE] vemos los diferentes tipos de entradas y salidas.\nFig. 33. Pantalla de configuracin de registros perifericos I/O.\nEn cualquier pantalla de entradas y salidas, si pulsamos F2 [CONFIG] entramos dentro de la pantalla de configuracin de las mismas.\nUOP: Los parmetros de estas I/O son iguales que los de las I/O digitales; hay que tener en cuenta que los rangos de estos grupos no se pueden superponer en el mapa de I/O. Las UOP marcadas con un asterisco (*) funcionan con lgica negada. Usando la tecla F3 [IN/OUT] alternamos la pantalla de configuracin de entradas con la de salidas y viceversa, mostrando los mens de las siguientes figuras:\nFig. 34. Estado de configuracin de registros perifricos de I/O.\nConfiguracin del Robot.\nPantalla de configuracin del sistema: Para obtener un resumen de la configuracin del robot accederemos de la siguiente forma a travs del controlador TPE.\nFig. 35. Resumen de la configuracin del robot.\nConfiguracin de la red profibs.\nAccedemos a la pantalla de configuracin de la red profibs mediante las teclas: <Menu> 6 Setup F1 [TYPE] 0 NEXT 7 PROFIBS F3 [OTHER] 1 Slave- Configuracin del profibs del esclavo 2- Master- Configuracin del profibs del master. 3- Bus Param.- Configuracin de los parmetros del profibs. 4- Slave Param.- Pantalla de configuracin de los parmetros de los diferentes esclavos del robot. Dentro de la pantalla Slave Param. Pulsando F2 [DETAIL] habilitamos/deshabilitamos el esclavo, configuramos su direccin, establecemos el nombre, bytes de entrada y salida, flags\nConfiguracin de las entradas y salidas\nI/O digitales: Rack- Direccin de la tarjeta de I/O del robot (66 Master; 67 Slave Slot- Lugar fsico donde se encuentra situada la tarjeta de I/O. Range- Nmero de I/O asociadas. Start- Nmero de bit por el que empieza el rango de I/O. Grupos: Rack- Direccin de la tarjeta de I/O del robot (66 Master; 67 Slave Slot- Lugar fsico donde se encuentra situada la tarjeta de I/O. Range- Nmero de I/O asociadas. Start- Nmero de bit por el que empieza el rango de I/O. Configuracin del Payload: Para configurar un Payload tendremos que acceder a la pantalla de sistema: <Men> 0 NEXT 6 SYSTEM F1 [TYPE] 6 MOTION Configuramos el peso, la posicin del centro de gravedad y le asignamos un nombre. Tenemos hasta un mximo de 10 payloads diferentes.\nProfibs: sistema de transmisin de informacin que simplifica enormemente la instalacin y operacin de mquinas y equipamientos industriales utilizados en procesos de produccin. Payload:es el peso de la mueca robtica incluyendo el peso de la EOAT (End of Arm Tool) y la pieza. El payload es caracterstico de cada modelo de robot y nos permite elegir los robots aptos para los procesos previamente especificados.\nUna MACRO es un programa que efecta una operacin especfica cuya ejecucin puede ser comandada por: - La activacin de una tecla de usuario del Teach Pendant (UK[n]). Group Mask (*;*;*;*;*) - La activacin de una tecla de usuario del Teach Pendant SHIFT + (SU[n]) - La activacin de una tecla de usuario del controlador (opcin) (SP[n]) - La seleccin de un tem del men MANUAL FCTNS (MF[n]) - Instruccin CALL Teclas de Macro del TPE - Instruccin RUN - La activacin de una entrada (DI[n]/RI[n]). Para ampliar $MACROMAXDRI. - La activacin de una entrada UI[n]. Para crear una Macro deben de realizarse los siguientes pasos: - Pulsar la tecla SELECT. - Pulsar F2:CREATE. - Damos un nombre a la macro. - Pulsamos la tecla F2:DETAIL. - En el apartado 2 (Subtype), pulsamos F$:CHOICE y seleccionamos la opcin MACRO y pulsamos END. - Editamos la macro que hemos creado y escribimos el cdigo que queremos que se ejecute cuando llamamos a esta macro, por ejemplo desde un programa. - Posteriormente configuramos la macro, para eso pulsaremos: 1) MENU 2) 6 SETUP 3) F1:TYPE 4) 3 MACRO - En la pantalla Macro Command, colocamos el cursor en Program. - Pulsamos F4:CHOICE y nos aparecer el listado de programas (escogemos el definido) - Colocamos el cursor sobre la columna Assign, y pulsamos F4:CHOICE. - Seleccionamos MF, para que la macro pueda ser llamada desde otro programa.\nFig. 36. Botones de ejecucin directa de macros.\nAjuste de lmite de ejes.\nExisten 3 tipos de limitacin del recorrido de ejes: - Lmites de software. - Lmites elctricos. - Lmites mecnicos. Los lmites de software fjos: Estos son los primeros lmites que se encuentra el robot (si estn correctamente definidos). Cuando un lmite de software es alcanzado, el robot no da fallo, simplemente se para y no permite movimiento en ese sentido. Para poder volver a mover el robot, es suficiente con mover el robot en sentido inverso. Si queremos acceder a la pantalla de la imagen deberemos proceder como se indica a continuacin: 1) 2) 3) 4) 5) MENU 0-NEXT 6-SYSTEM F1-[TYPE], Axis limits.\nFig. 37. Definicin de limites de software fijos.\nPara que las modificaciones de lmite de software se tengan en cuenta, es preciso apagar y volver a arrancar el controlador. Lmites mecnicos: Es posible reglar ciertos lmites mecnicos dependiendo de los ejes y del modelo del robot. Si un lmite mecnico es alcanzado, se deben verificar los lmites elctricos y los lmites de software. Se producir una alarma de colisin por sobre consumo de motor.\nArranque de programa a distancia va UI:\nPara utilizar las UOP se debe respetar el siguiente protocolo: - Configurar las seales del sistema UOP. - Cablear las seales del sistema obligatorias y las que se deseen para control de la instalacin. - Para que la seal de entrada UI [6:START] tenga efecto se han de cumplir dos condiciones: Habilitar las UI signals: 1) MENU 2) O-NEXT 3) 6-SYSTEM 4 F1:TYPE 5) 5-CONFIG 6) ENABLE UI SIGNALS a TRUE.\nEl robot nos tiene que dar la seal de salida UO [1:CMD ENABLE]=ON: Cundo se produce esta situacin? 1- UI [1:*IMSTP]=ON, no se recibe ninguna emergencia externa por software. 2- UI [2:*HOLD]=ON, no se recibe ningn paro de programa externo. 3- UI [3:*SFSPD]=ON, no se recibe ningn paro de programa asociado a un arranque con velocidad predefinida en una variable. 4- UI [8:*ENABLE]=ON, se permite la habilitacin de movimientos al robot. 5- Llave T1, T2, AUTO se encuentra en modo AUTO, con lo que las seguridades externas por hardware quedan habilitadas. 6- Controlador en modo REMOTO con lo que se permite el arranque del robot desde un sistema remoto por ejemplo un pulsador de marcha asociado a la entrada UI [6:START] que generar un pulso que tendr su efecto con el flanco descendente. Para ello R-J2 y R-J3 la Llave LOCAL / REMOTE debe estar posicionada en REMOTE. En el controlador R-J3i deberemos configurar en Men, 0-Next, 6-System, F1:TYPE, Config, lnea 36, Opcin,Local/Remote = Remote 7- Variable del sistema $RMT_MASTER=0 si no lo est. MENU, O- NEXT, 6- SYSTEM, F1:TYPE, 2- VARIABLES. 8- Asegurarse que la opcin Start For Continue Only est a false: MENU, O- NEXT, 6- SYSTEM, F1: TYPE, 5- CONFIG, START FOR CONTINUE ONLY a FALSE. (si estaba a True, poner a False y luego OFF/ON para que tome efecto, o modificar la variable $SHELL_CFG.$CONT_ONLY=FALSE) 9- Teach Pendant en OFF y en condiciones de no STEP (paso a paso). 10- UO [2:SYS READY]=ON, el robot no tiene ningn fallo. Reset de fallos: Reset de fallos externos va software a traves de las UIs. Reset de fallos externos va hardware (Emerg. Externas, Fence Open,...) 11- FCTN, 1-Abort All, Select, seleccionar el programa arrancar. 12- UI[6:Start] tiene su efecto sobre el robot con flanco descendente.\n4.2.2 Editor del software simulador\nGracias a la herramienta de simulacin Roboguide HandlingPRO, y al interfaz grfico software, podemos realizar la programacin del robot siguiendo los mens de la aplicacin con un entorno mucho ms cmodo y visual que la programacin mediante TPE. En el siguiente apartado se va a comentar todo lo referente a la utilizacin del interfaz de simulacin, funcionalidades y en definitiva a la programacin offline de un proceso robotizado utilizando la herramienta de simulacin HandlingPRO del software Roboguide. Las configuraciones principales del robot se pueden llevar a cabo desde la aplicacin utilizando principalmente la barra de mens principales, las barras de herramientas y el men Cell Browser.\nFig. 38. Barras de acceso rpido del software HandlingPRO Roboguide\nEn la primera barra (mens principales) podemos distinguir los mens principales de los que consta la aplicacin (File, Edit, View, Cell, Robot, Teach, Test-Run, Project, Tools, Window y Help), cuyos nombres indican el men al que podemos acceder. En cada uno de ellos podremos ver las distintas opciones de las que constan. La segunda barra nos muestra las opciones de archivo, los botones de Undo y Redo y por ltimo la visibilidad del Cell Browser y Navigator, adems del acceso a la ayuda de la ventana actual. La tercera barra nos muestra los botones de acceso rpido a las funcionalidades ms utilizadas y a las barras rpidas ms tiles (Teach tool selection, Moveto Retry, Jog Coodinates Quick Bar, Gen Override Quick Bar, Teach Quick Bar, Moveto Quick Bar, Target tools). Tambin disponemos de los botones de interaccin con el entorno grfico (Draw features on parts, Hand, Work Envelope, Teach Pendant, Robot Alarms, Robot Browser y KCL). El siguiente conjunto de botones nos permite controlar la ejecucin de nuestra simulacin y incluso generar un archivo de video AVI (Record, Play, Pause, Stop, Fault Reset, Fault Reset y Position Edit).\nUtilizacin de barra de acceso rpido:\nA continuacin se detalla cada uno de los botones rpidos y mens a los que estos acceden en la aplicacin:\nPermiten crear, abrir o cargar un archivo de simulacin.\nPermiten deshacer y rehacer las acciones llevadas a cabo en la simulacin. Men principal donde configurar cada uno de los objetos de la simulacin.\nFig. 39. Imagen del men Cell Browser.\nEste men nos indica paso a paso cada una de las acciones para poder programar una simulacin.\nFig. 40. Imgenes del men Navigator.\nHelp current window\nMuestra el men de ayuda de la ventana en la que estemos trabajando en un momento determinado.\nTeach Tool Selection\nPermite bloquear o desbloquear la utilizacin de la herramienta de aprendizaje mediante seleccin del entorno grfico. Facilita el uso de la herramienta ya que se desactivan el resto de objetos del entorno. Este mtodo es equivalente a la definicin de puntos mediante teach by nose. Activa o desactiva el reintento de la funcin MoveTo si esta falla\nMove to Retry\nJog Coordinates Quick Bar\nMuestra u oculta la barra rpida del sistema de coordenadas del movimiento del robot.\nFig. 41. Imagen del men Jog Coodinates Quick Bar.\nOverride Quick Bar\nMuestra u oculta la barra de configuracin de la velocidad override.\nTeach Quick Bar\nMuestra u oculta la barra de aprendizaje rpido.\nFig. 42. Imagen del men Teach Quick Bar.\nMoveTo Quick Bar\nMuestra u oculta la barra rpida de movimiento del robot a determinadas superficies, aristas, vrtices...\nFig. 43. Imagen del men MoveTo Quick Bar.\nMuestra la barra de herramientas de la configuracin de las distintas posiciones (objetivos) a configurar.\nFig. 44. Imagen del men Target Tools.\nDraw features on parts\nPermite dibujar distintas lineas, formas y superficies en algunos objetos de la simulacin.\nFig. 45. Imgenes de los mens Draw features on parts.\nNos ofrece la posibilidad de abrir y cerrar la herramienta configurada en el TCP del robot.\nMuestra el alcance o rango de movimiento permitido para el robot con el que estamos realizando la simulacin. Muestra u oculta el Teach Pendant Virtual que proporciona la herramienta de simulacin HandlingPRO.\nFig. 46. Imgenes de los mens Teach Pendant.\nMuestra u oculta la consola de alarmas del robot.\nFig. 47. Imagen del men Robot Alarms.\nMuestra u oculta el navegador del robot para mostrar informacin general, de entrada y salida y de monitorizacin de algunos indicadores del controlador.\nFig. 48. Imgenes de los mens Robot Browser.\nPosibilita obtener un video en formato AVI de la simulacin.\nInicia el ciclo de la simulacin con la ejecucin secuencial de las instrucciones. Pausa la simulacin.\nAborta la simulacin del proceso.\nResetea el conjunto de errores obtenidos en la ejecucin de la simulacin.\nMuestra u oculta el panel de ejecucin de la simulacin.\nFig. 49. Imagen del men Run Panel.\nMuestra la ventana de edicin de posicin de los distintos puntos definidos en las instrucciones. Permite tambin editarlos y redefinirlos de una forma cmoda.\nFig. 50. Imagen del men Position Edit.\nOfrece las opciones de ampliar vista, alejar vista y zoom de ventana. Centra en pantalla el objeto seleccionado.\nCenter View Selected Object\nPosibilita el cambio de la cmara en la direccin de los tres ejes del sistema de coordenadas del entorno.\nOfrece la opcin de cambiar las vistas frontal, laterales, trasera y cenital del entorno de la simulacin. Cambia la presentacin de la simulacin mostrando las aristas de los objetos.\nFig. 51. Imagen de la vista View WireFrame.\nMuestra el men-herramienta de medida.\nFig. 52. Imagen del men Measure Tool.\nMuestra u oculta las combinaciones especiales y los comandos para el ratn.\nFig. 53. Imagen del men Mouse Commands.\nUna vez especificados los botones de acceso rpido, describiremos las funcionalidades de la aplicacin Roboguide accesibles mediante los mens principales de la aplicacin. stos nos permiten realizar todas las funciones del aplicativo de simulacin, adems de las funciones de los botones de la barra de acceso rpido. A continuacin se describirn los mens principales de la aplicacin y se describirn tambin las acciones que permiten realizar en la simulacin:\nDescripcin de mens principales:\nEs el men que permite gestionar los archivos de las simulaciones. Desde l podemos manejar las opciones de crear una nueva simulacin, abrir un trabajo guardado de simulacin, guardar el trabajo realizado de la simulacin actual y dems tareas de gestin de los archivos. Destacamos entre ellas la opcin de exportar el trabajo al estndar de datos IGES de los programas de diseo CAD mediante la opcin Export, generando as un archivo de tipo de extensin .igs para ser importada en una aplicacin CAD. Cabe destacar entre las opciones la de Package cell que es la utilidad que deberemos usar para poder llevar un trabajo de simulacin de un equipo a otro con Roboguide instalado, ya que las opciones de restore save point save cell y open cell son para los trabajos de simulacin del mismo equipo. Para cargar este paquete de la simulacin en un nuevo equipo, podremos hacerlo mediante un doble click sobre el archivo .frw (en nuestro caso SistemaROB.frw).\nFig. 54. Imagen del men principal File.\nEs el desplegable de edicin de objetos estndar. Las opciones que ofrece son las de undo, redo, cut, copy, paste y delete para aplicarlas a cualquier objeto del entorno de la simulacin.\nFig. 55. Imagen del men principal Edit.\nEn este men se muestran todas las opciones de visualizacin del entorno de simulacin. Podemos configurar los modos de vista descritos anteriormente en los botones del acceso rpido, adems de las barras de acceso de rpido de configuracin de movimiento. Destacamos la opcin Program Details que nos ofrece distintas opciones de visualizado de detalles referentes al robot, EOATs configuradas y opciones de movimiento adicionales.\nFig. 56. Imagen del men principal View.\nEl men contiene todas las opciones que tienen relacin con la simulacin (clula de trabajo) y los objetos que sta puede llegar a tener. Desde este men podemos aadir los mencionados objetos, tales como robots, elementos fijos, partes mviles, obstculos y objetivos. En este conjunto de opciones, al definir un nuevo objeto podemos escoger cargar un archivo de diseo CAD de la librera predefinida, diseos CAD personalizados y realizados por el usuario y cuerpos geomtricos tipo, como cubos, cilindros y esferas.\nDestacamos entre las opciones las I/O interconnectons que permiten interconectar las interfaces de entrada y salida entre robots, y las Workcell Properties que muestran propiedades generales de configuracin de la clula.\nFig. 57. Imagen del men principal Cell.\nEl men nos indica las opciones que podemos elegir para manejar el robot en cuestin. Tenemos acceso a la consola Teach pendant para realizar esta configuracin, adems de la utilizacin del resto de mens y de la teach tool.\nLa teach tool es la principal herramienta para el movimiento del TCP, que nos permitir la definicin de puntos en el espacio y alcance de objetivos de una forma sencilla para luego poder obtener las coordenadas y ajustar el movimiento con mayor precisin. Para ello podremos usar el interfaz TP o el men de definicin de programa Teach prog1 program, el cual explicaremos en el siguiente punto. Podremos encontrar varios de los botones de acceso rpido, y como opcin destacable la de Robot GP1:modelo Properties, que nos permitir acceder a opciones de configuracin del robot seleccionado.\nFig. 58. Imagen del men principal Robot.\nEl men teach nos muestra las opciones de las que disponemos para realizar la programacin de los movimientos y acciones que el robot puede llevar a cabo en los distintos programas de la simulacin. Podemos aadir un programa de simulacin, un programa mediante la consola teach pendant, o cargar un programa ya definido.\nFig. 59. Imagen del men principal View.\nTambin tenemos acceso al men draw part features descrito anteriormente en las barras de acceso rpido, adems de dos nuevos mens, Teach Program ProgX que nos permitir acceder al men de programacin principal, y Program ProgX Properties que nos muestra las opciones de configuracin del Programa seleccionado.\nFig. 60. Imagen del men Teach Program.\nFig. 61. Imagen del men Program Properties.\nEl desplegable nos ofrece las distintas opciones de ejecucin de simulacin. Podemos acceder al panel de ejecucin, configuracin de ejecucin y a las opciones de ejecucin.\nFig. 62. Imagen del men principal Test-run.\nEntre las opciones podemos encontrar algunas funcionalidades, de entre las cuales podemos destacar la de Colision Detect, que analiza las posibles colisiones que se puedan produccin durante la ejecucin de la simulacin.\nFig. 63. Imagen del men principal Test-run > Run Options.\nEl men nos ofrece una forma alternativa para acceder a las opciones de desarrollo para la controladora utilizada. Las opciones que aparecen son equivalentes a los mens de botn derecho de los botones de desarrollo del Cell Browser. Destacamos las opciones Export e Import, que nos permiten exportar e importar masivamente archivos de simulacin, programas y configuraciones del sistema a la aplicacin de simulacin o al robot de produccin.\nFig. 64. Imagen del men principal Project.\nNos permite acceder al directorio predeterminado del robot seleccionado para tratar los archivos asociados, y nos da acceso tambin a un men de configuracin de opciones generales, tales como la creacin de plantillas en sentencias de definicin de puntos, tiempo de refresco de la imagen en teach time, configuracin de colores de objetos, definicin de rutas de trabajo de la aplicacin,...\nFig. 65. Imagen del men principal Tools.\nNos ofrece la posibilidad de cambiar los tipos de interfaz de la aplicacin, pudiendo definir u interfaz grfico ms sencillo o ms complejo, a travs de la opcin 3D Panes.\nFig. 66. Imagen del men principal Window.\nMuestra las distintas opciones de ayuda que ofrece el programa.\nFig. 67. Imagen del men principal Help.\n5. Simulacin del sistema robtico.\n5.1 Diseo de la clula de trabajo.\nPara la realizacin del diseo del proceso tendremos en cuenta las especificaciones definidas en el apartado 3.2, componiendo una clula de trabajo tipo, caracterstica de un entorno industrial productivo. Se definen varias zonas dentro del sistema, por las cuales los objetos manipulados van a ser trasladados segn el estado del proceso robtico. Denotamos pues, cuatro zonas diferenciadas que son:\nPosicin del robot manipulador. Se definir en esta posicin el origen de coordenadas para el sistema robotizado. La zona de soporte de cajas. Se proveern cajas a travs de un sistema automtico en el soporte 1, y mediante la accin del manipulador se irn intercalando las posiciones de las mismas en los tres niveles a modo de cola FIFO. La zona de soportes de la pieza 1. Se proveern piezas mediante un sistema automtico en el soporte 1 y se retirarn una vez utilizadas, mediante el mismo sistema automtico. La zona de trabajo. Se realizar un trabajo determinado con los objetos trasladados hasta la zona por un robot manipulador.\nFig. 68. Diseo de la clula de trabajo del sistema robtico.\n5.2 Estados del proceso automtico. Red de Petri.\nEl diagrama de estados del proceso robtico se compone de cuatro acciones disponibles y de siete posiciones admitidas en el mundo del manipulador robtico. Las acciones del proceso son: Captura de Caja Captura de Pieza1 Depsito de Caja Depsito de Pieza1\nLas posiciones permitidas en el entorno del manipulador son: Soporte 1 Soporte 2 Soporte 3 Base (Zona de trabajo) Fixture 1 Fixture 2\nEl proceso en s constar de los siguientes pasos por orden de ejecucin: Posicin inicial.* Posicionamiento en Soporte1. Captura de Caja. Posicionamiento en Base. Depsito de Caja Posicionamiento en Soporte2. Captura de Caja. Posicionamiento en Soporte1. Depsito de Caja Posicionamiento en Soporte3. Captura de Caja. Posicionamiento en Soporte2. Depsito de Caja. Posicionamiento en Fixture2 Captura de Pieza1 Posicionamiento en Base. Depsito de Pieza1 Posicionamiento en Fixture1. Captura de Pieza1 Posicionamiento en Fixture2\nDepsito de Pieza1. Posicin de espera.* Posicionamiento en Base. Captura de Caja. Posicionamiento en Soporte3. Depsito de Caja. Posicionamiento en Base. Captura de Pieza1. Posicionamiento en Fixture1. Depsito de Pieza1. Posicin final.*\nLas posiciones marcadas con un asterisco indican que el punto de esa posicin coincide exactamente en el espacio definido (inicio, espera y fin). Siguiendo el flujo de ejecucin podemos componer el grfico de la red de Petri, que se divide en los cuatro estados posibles (acciones de captura y depsito de los objetos) y las 7 transacciones (posicionamiento en los diferentes espacios de manipulacin). A continuacin se muestra el mencionado proceso industrial mediante el diseo de la red de Petri:\nFig. 69. Diagrama de red de Petri. del sistema robtico.\n5.3 Presentacin del manipulador\nPara la ejecucin del proceso se ha escogido el manipulador Fanuc R-2000iA/200F. La serie de robots R-2000iA de Fanuc es la ltima generacin de robots de gran carga y con un alto rendimiento industrial. Podemos destacar de este modelo el rendimiento, la seguridad y la manipulacin, asegurando la ms alta fiabilidad. El modelo 200F es el modelo estndar, de una amplia gama con pequeas modificaciones segn las necesidades de los procesos a realizar. Equipado con 6 ejes, siendo la carga mxima es de 200 kg, ofrece un alcance mximo 2650 mm, con una repetibilidad de 0,2. ((explicar repetibilidad)) El modelo 200F es el modelo estndar de una amplia gama con pequeas modificaciones segn las necesidades de los procesos a realizar. Gracias al la capacidad de carga til de este modelo de robot y a los grados de libertad que proporcionan los 6 ejes de los que dispone tenemos un manipulador que se adapta perfectamente al proceso que deseamos implementar. Estas caractersticas hacen de este modelo un robot muy verstil para alcanzar un amplio nmero de trayectorias y dota al sistema de una gran capacidad para poder ser ampliado sin repercusiones de importancia.\nFig. 70. Robot FANUC R2000iA Series.\nEn las siguientes imgenes se muestran los planos del robot con las medidas generales especificadas por distintas vistas y detalles del robot R2000iA/200F.\nFig. 71. Planos del robot FANUC R-2000iA/200F.\n5.4 Implementacin del sistema automtico.\nUna vez especificado el proceso industrial a programar, desarrollaremos el entorno virtual de simulacin por software Roboguide HandlingPRO de FANUC Robotics. Para el desarrollo del proyecto de simulacin utilizaremos la versin de evaluacin 6.40 (Rev. E) para Windows XP.\n5.4.1 Definicin y configuracin del robot y la controladora.\nPara comenzar a utilizar la aplicacin, una vez instalada en el sistema operativo deberemos de crear una nueva clula de trabajo. Podemos utilizar el men File > New Cell, o bien utilizar el men navigator, que nos guiar paso a paso para comenzar con nuestra simulacin 3D.\nFig. 72. Asistente de creacin de clula de trabajo Step 1.\nDesde esta pantalla tenemos la opcin de poder eliminar las clulas de trabajo que no no sean necesarias, una vez realizada su programacin y simulacin. Daremos un nombre a la WorkCell y pasaremos a la siguiente ventana del men. En esta pantalla podremos elegir entre: crear un nuevo robot utilizando la configuracin por defecto de HandlingPRO; crear un robot con la ltima configuracin utilizada; crear un robot a partir de un archivo de backup o hacer una copia de un trabajo ya existente.\nUtilizaremos la primera opcin, ya que nos permite modificar las opciones de configuracin a posteriori si fuese necesario para la simulacin. En la siguiente figura se muestra la pantalla del asistente referente a este punto:\nFig. 73. Asistente de creacin de clula de trabajo Step 2.\nEn la tercera pantalla del asistente es necesario escoger la versin del software de la controladora del robot ofrecido por la aplicacin. Disponemos de distintas versiones desarrolladas por el fabricante FANUC. Cuando se realiza la instalacin de la aplicacin se solicitan las versiones de software de la controladora que se desean instalar, de las cuales hemos configurado las versiones 6.40 y 7.20. Para realizar nuestra simulacin hemos elegido la versin 6.40.\nFig. 74. Asistente de creacin de clula de trabajo Step 3.\nEn la pantalla que se muestra a continuacin podemos escoger el paquete de la aplicacin que vamos a utilizar. En este caso se trata del paquete HandlingTool (H552), que nos permitir realizar la simulacin de un proceso de pick and place\nFig. 75. Asistente de creacin de clula de trabajo Step 4.\nEn el paso nmero cinco del asistente podemos elegir el robot que vamos a utilizar para realizar el proceso aplicado a la planta industrial. Tras el estudio previo de las necesidades fsicas escogeremos el modelo que mejor se adapta a nuestros requisitos. Hemos elegido el modelo de robot R2000iA/200F por tener una buena capacidad de carga y ser uno de los ms verstiles en cuanto a movilidad.\nFig. 76. Asistente de creacin de clula de trabajo Step 5.\nEn el siguiente paso, la aplicacin nos permite definir grupos de movimiento, aadiendo ms robots a la clula adems del ya seleccionado. Incluso nos permite crear varios grupos de movimiento con distintos robots en cada uno de ellos. Esta opcin puede reconfigurarse una vez en la aplicacin y segn las necesidades, por lo que hemos seleccionado un nico robot para poder aadirlo posteriormente desde la aplicacin.\nFig. 77. Asistente de creacin de clula de trabajo Step 6.\nA continuacin definiremos los mdulos de software especficos de FANUC que cargaremos directamente en la controladora del robot. Son funcionalidades que ofrece este mdulo, como por ejemplo: sistemas de visin integrados en el manipulador 2D o 3D, diversos sensores, herramientas para el tratamiento de colisiones, sistemas de medicin, mquinas especiales...\nFig. 78. Asistente de creacin de clula de trabajo Step 7.\nEn la ltima pantalla del asistente obtendremos un resumen de las opciones determinadas en las etapas anteriores. Una vez revisados los distintos parmetros, finalizamos la creacin del robot en el software de simulacin.\nFig. 79. Asistente de creacin de clula de trabajo Step 8.\nFinalmente observamos que el software de simulacin inicializa la controladora virtual del robot tal y como se ha configurado. Definir los valores iniciales de las variables internas del sistema, las funcionalidades cargadas previamente, el teach pendant virtual... Una vez terminado el proceso de inicializacin las opciones configuradas se encuentran disponibles en el entorno virtual de trabajo 3D.\nFig. 80. Inicializacin de la controladora del robot.\nDespus de haber creado el objeto del robot, empezaremos a trabajar con l revisando la configuracin de sus propiedades, utilizando el men accesible con el botn derecho del ratn en la ventana Cell Browser.\nFig. 81. Men de las propiedades de configuracin del robot R-2000iA/200F.\nComo comprobamos en la figura anterior, las propiedades ms destacadas del robot que podemos editar son: El nombre del robot, las opciones de visibilidad durante el teach run, la transparencia u opacidad, la visualizacin de las colisiones y la posicin en el entorno de la clula. Los pasos que se definen a continuacin permitirn configurar los distintos objetos que compondrn el entorno de trabajo para la simulacin siguiendo el esquema del diseo de la clula robtica.\n5.4.2 Definicin de partes y objetos manipulados (PARTS)\nUna vez configurado el robot definiremos las propiedades de las piezas que van a ser manipuladas durante la simulacin. Para realizar esta accin utilizaremos el men principal Cell Browser y sobre el desplegable parts seleccionaremos, con el botn derecho del ratn, la opcin add a part. El men nos muestra distintos objetos para cargar como manipulados. Tambin nos permite cargar una parte predefinida de la aplicacin, una parte personalizada y distintos cuerpos geomtricos (box, cylinder y sphere). En este caso hemos definido dos partes escogiendo la forma box, las cuales servirn de ejemplo de objeto manipulado. Una vez creadas las citadas partes debemos configurarlas con la opcin Properties accediendo de nuevo con el botn derecho desde el men Cell Browser. En la siguiente figura visualizamos la pantalla de configuracin de la parte CAJA.\nFig. 82. Men de propiedades del objeto CAJA (parts).\nComprobamos que este men nos permite configurar el nombre del objeto, el archivo CAD en el caso de que carguemos un archivo de imagen CAD, el tipo de objeto (box en este caso), color, opacidad, la masa y el tamao definido en los ejes x, y, z.\nAnlogamente definimos el segundo objeto manipulado llamado pieza1, y accedemos a su ventana de propiedades:\nFig. 83. Men de propiedades del objeto CAJA (parts).\nDefinidas ya las partes que sern manipuladas en la simulacin, la configuracin de estos objetos en el Cell Browser quedar de la siguiente forma:\nFig. 84. Definicin de los objetos manipulados en la simulacin (parts).\n5.4.3 Definicin de herramienta en TCP (UTOOL)\nEn este apartado se aadir una herramienta al TCP del robot para poder manipular los objetos definidos en el men parts. Para definir una herramienta EOAT (End of Arm Tool) accedemos al men del Cell Browser, en la opcin tooling, definiremos para ello una nueva UTOOL. Cuando abrimos el desplegable tooling comprobamos que el robot permite la definicin de distintas UTOOL (En el software de simulacin hemos encontrado once herramientas posibles).\nFig. 85. Men tooling del software de simulacin HandlingPRO.\nEl procedimiento para definir una herramienta se realiza eligiendo una de las UTOOL definidas en el Cell Browser. El botn derecho del ratn nos permite acceder a la opcin Eoat1 Properties.\nDentro del men, en la pestaa General, nombraremos la herramienta a definir, cargaremos el archivo primario CAD de la herramienta (ya que si se trata de una herramienta prensil, tendremos un archivo CAD secundario en estado cerrado), posicionaremos la herramienta en el TCP con el desplazamiento deseado ( offset), definiremos la masa de la herramienta y la escala empleada en el entorno grfico.\nFig. 86. Definicin de caractersticas en la pestaa General.\nEn la pestaa UTOOL definiremos el punto de actuacin de la pinza. Debido al desplazamiento en la configuracin de la herramienta, definiremos el sistema de referencia del punto de actuacin para especificar los movimientos del robot de forma que la pinza pueda posicionarse adecuadamente sobre los objetos a manipular. Para realizar esta operacin insertaremos las coordenadas de forma directa en el sistema de referencia relativo a la pinza o utilizar la funcionalidad Use Current Triad Location para establecer como sistema de referencia el punto actual definido con la herramienta de desplazamiento del robot. En esta pestaa de configuracin, opcionalmente, tambin podemos definir la normal que el sistema nos proporcionar por defecto para utilizar la opcin de movimiento Move Robot Normal-to-surface empleando la combinacin de teclas Ctrl-Shift-Click. En este caso dejaremos el valor definido para la normal predeterminada en el eje de coordenadas -Z. El mtodo current triad location se basa en la toma de coordenadas del TCP despus de situar el robot con la teach tool selection, equivalente al sistema teach by nose de un sistema robtico real.\nFig. 87. Definicin de caractersticas en la pestaa UTOOL .\nEn la siguiente pestaa definimos las partes que esta herramienta podr manipular. Previamente hemos definido las partes en el men parts para poder asignarlas a la herramienta que estamos definiendo y que puedan ser manipuladas en la simulacin. Para cada una de las partes definidas debemos definir el offset cuando la herramienta est actuando sobre ella. En nuestro caso, al tratarse de un proceso de manipulacin de piezas hemos de definir el offset de la pieza cuando sta esta siendo agarrada por la pinza que la va a rotar o trasladar, segn el movimiento que se defina en el programa. El offset puede definirse en el sistema relativo x, y, z, adems de la orientacin con los ngulos w, p, r. Para realizar la edicin del offset, debemos marcar la casilla Edit part offset, elegir una de las piezas definidas en el sistema mediante el desplegable del men, y a continuacin podremos introducir los valores de las variables x, y, z, w, p, r. Podremos definir tambin si queremos que esta pieza sea visible en el tiempo de aprendizaje teach time y/o en el tiempo de simulacin run time.\nFig. 88. Definicin de caractersticas en la pestaa parts.\nPor ltimo definiremos las caractersticas de la pestaa Simulation, lo cual nos permitir controlar algunos aspectos de la herramienta en el tiempo de simulacin.\nFig. 89. Definicin de caractersticas en la pestaa Simulation.\nEn esta pestaa definiremos los tiempos de captura y depsito por defecto de las distintas piezas definidas. Configuraremos tambin la funcin de la herramienta utilizada (en nuestro caso Material Handling Clamp) y asociaremos una imagen CAD actuada, que nos permitir animar la herramienta en el momento que cambie al estado secundario en una manipulacin de alguna de las piezas o partes. En la simulacin, al tratarse de una pinza, el estado primario sera la pinza abierta y el estado actuado correspondera con la pinza en estado cerrado con la pieza capturada.\n6.4.4 Creacin y definicin de partes fijas (FIXTURES)\nLa definicin de las partes fijas del sistema es primordial para la manipulacin de las distintas piezas en la clula. En estas partes fijas posicionaremos los objetos que sern utilizados en el proceso. Cada una de las piezas definidas en el apartado anterior deben de ser vinculadas a las partes fijas para que el software pueda reconocer la situacin de estos objetos. En definitiva estas partes fijas sern los objetivos de la manipulacin, es decir, sustentarn las piezas que deben ser capturadas y sern los soportes cuya superficie superior recibir las piezas manipuladas. Definiremos pues, con el siguiente procedimiento, las partes fijas de la simulacin siguiendo el diseo del sistema robtico de la clula: Accederemos al men de configuracin utilizando la ventana principal del Cell Browser y escogeremos la opcin Add a Fixture, utilizando el botn derecho sobre el men Fixtures.\nFig. 90. Creacin de fixtures desde el men Cell Browser.\nSeleccionaremos el cuerpo geomtrico box y lo configuraremos segn indican las imgenes que se muestran a continuacin:\nFig. 91. Configuracin de la pestaa General de la parte fija Soporte1.\nAccederemos a la pestaa General y se realizarn las siguientes acciones: nombraremos esta fixture como Soporte1, la seleccionaremos como visible, definiremos las aspectos visuales como el color, la opacidad o transparencia, la escala utilizada en el entorno de la clula y la posicin en relacin a la posicin del brazo robtico. Configuraremos tambin que, en el caso de producirse una colisin del robot con esta parte fija se indique la alarma en el periodo de run time. Para ello utilizaremos la pestaa Show robot collisions.\nEn la siguiente pestaa Calibration podemos ver todas las opciones de calibracin que ofrece el software de simulacin. Roboguide es capaz de generar programas de calibracin de forma automtica si est disponible la conexin con un robot real desde la aplicacin.\nFig. 92. Configuracin de la pestaa Calibration de la parte fija Soporte1.\nLa pestaa Parts ser la que nos permita definir cada una de las partes asociadas a esta parte fija. Podremos seleccionar el objeto del conjunto de partes definidas en el sistema y posicionarlo en la parte fija tal y como se especifica en el diseo de la clula, adaptando as el futuro entorno real con el sofware de simulacin. Para posicionar las partes seleccionadas definiremos los valores x, y, z, w, p, r. Podremos configurar tambin la visibilidad de estas partes durante el teach time y el run time.\nFig. 93. Configuracin de la pestaa Parts de la parte fija Soporte1.\nEn la ltima pestaa Simulation definiremos las opciones de la parte fija en el periodo de run time. En este men solamente aparecern las piezas seleccionadas en la pestaa Parts y podremos definir para cada una de ellas si pueden ser capturadas y/o posicionadas, adems de los tiempos de retardo para estas dos acciones durante el tiempo de simulacin.\nFig. 94. Configuracin de la pestaa Simulation de la parte fija Soporte1.\nSiguiendo el procedimiento descrito, definimos dos partes fijas ms, llamadas Soporte2 y Soporte3, que sern iguales que el ya definido Soporte1, salvo en altura. Definiremos distintos valores de la variable de la coordenada Z para cada uno de los soportes, siguiendo el esquema del sistema diseado. Adems de estas partes fijas etiquetadas como SoporteX, crearemos una parte fija de Zona de trabajollamada Base y dos partes fijas ms, iguales entre s, que servirn como soporte para los objetos part1. A continuacin se muestra la configuracin de esta parte fija en el software de simulacin, teniendo en cada una de las imgenes cada pestaa del men de propiedades:\nFig. 95. Configuracin de los distintas pestaas de la parte fija Base.\nPor ltimo definimos otras dos partes fijas, que correspondern con los soportes de los objetos Pieza1, los cuales son iguales entre s, salvando la posicin definida de cada soporte. La configuracin de estas partes fijas ser la siguiente:\nFig. 96. Configuracin de los distintas pestaas de la parte fija Fixture1.\nUna vez definidas todas las partes fijas que constarn en el sistema si revisamos el men Cell Browser podremos observar que la configuracin de la opcin Fixtures queda de la siguiente manera:\nFig. 97. Configuracin de las partes fijas en el men Cell Browser.\n5.4.5 Definicin de sistema de referencia de usuario (UFRAME)\nDe la misma forma que en la programacin por TP, en el software de simulacin HandlingPRO tambin podemos crear sistemas de referencia definidos por el usuario user frames, siempre y cuando las necesidades del programa lo requieran para la comodidad de la definicin de puntos y ciertos movimientos (como por ejemplo una superficie inclinada definida en el entorno de trabajo del robot). En la simulacin consideramos que no es necesario definir ningn plano inclinado, ya que el sistema de referencia predefinido nos permite identificar los puntos con facilidad. El posible UFRAME definido en nuestro programa sera una traslacin del sistema de referencia actual para que fuese relativo a una posicin ms cercana a un objetivo, parte u objeto del entorno de trabajo del robot. Por ello hemos definido un UFRAME, resultado de una traslacin del sistema de referencia inicial, sin realizar ninguna rotacin en ninguno de los ejes de coordenadas. Este nuevo sistema de referencia definido por el usuario se ha posicionado en la parte fija (fixture) de la zona de trabajo del programa. Para definir un nuevo UFRAME debemos acceder mediante el men Cell Browser al desplegable UserFrames. Haciendo uso del men del botn derecho accedemos a Uframe1 Properties donde configuraremos el nuevo sistema de referencia de usuario.\nFig. 98. Definicin de UFRAME como nueva referencia.\nEn la ventana de configuracin del UFRAME definiremos el nombre del nuevo sistema de referencia, el robot al que est asociado, el color y la posicin del nuevo sistema de referencia. Esta posicin puede ser introducida con los valores en las posiciones x, y, z y con los ngulos w, p, r, o bien utilizando el botn de Use current TCP Location, definiendo el UFRAME en la posicin donde se encuentra el TCP del robot en un momento determinado del entorno de la herramienta 3D. El men de definicin de UFRAME tambin nos permite utilizar las coordenadas relativas al robot para definir el nuevo sistema de coordenadas, o no utilizar ninguna referencia, todo ello en la opcin Show Reference.\n5.4.6 Creacin del programa.\nDespus de crear cada uno de los objetos del entorno de trabajo del robot comenzamos con la implementacin del programa del proceso robtico. Para realizar la programacin de los movimientos del sistema utilizaremos las herramientas que nos ofrece la aplicacin, mediante el men Teach Program. La definicin de puntos y acciones, es la base que permitir desarrollar el algoritmo de trabajo del manipulador. Como utilidad adicional, haremos uso de la consola virtual Teach Pendant para poder hacer pruebas introduciendo directamente algunas coordenadas en la pestaa Current Position y posteriormente poder almacenar dicha posicin como un nuevo punto dentro del programa. Explicaremos pues, el mtodo de definicin de puntos para la programacin del manipulador:\nFig. 99. Apariencia del men Teach Program.\nAl acceder al men de Teach Program (mediante el men principal Teach) se encuentra la interfaz para la definicin de los puntos y acciones para componer las trayectorias deseadas. En la parte superior de la ventana se encuentra la cabecera con las distintas opciones de configuracin para esta definicin de puntos y acciones. En la parte central e inferior observamos el espacio reservado para las instrucciones definidas, que forman el programa. Los botones de definicin de la parte superior son los siguientes:\nRecord: Botn utilizado para definir un punto en el programa con la posicin actual del robot. Podemos modificar la posicin del robot con la Teach Tool moviendo la esfera verde de esta herramienta (que marca el origen de referencia de la herramienta) para poder utilizar esta posicin en la definicin del punto. Para definir las posiciones con este botn, existe una herramienta de gran utilidad que es la barra de acceso rpido Move To Quick Bar, ya que nos permite alcanzar caras, vrtices, centros y aristas de los diversos objetos definidos en la clula.\nTambin nos permite definir las coordenadas x, y, z, y los ngulos de rotacin w, p, r, con respecto al sistema de referencia elegido (en nuestro caso el definido para la herramienta Pinza). Podemos modificar los valores de estas variables mediante la Teach Tool o generar un punto nuevo con los valores iniciados a cero, utilizando el men desplegable de la parte derecha del botn.\nFig. 100. Apariencia del botn Record.\nTouchup: Este botn nos permite definir un punto en el espacio pulsando posteriormente en el entorno grfico 3D del teach mode. Se comporta de forma parecida al botn Record, pero no captura las variables de posicin de la situacin actual del robot, sino de la pusacin posterior del ratn.\nFig. 101. Apariencia del botn Touchup.\nMoveTo: El botn ofrece la posibilidad de mover el robot a cualquier punto definido en el programa del sistema, o a cualquiera de las posiciones establecidas en el men Fixtures con definicin de algn objeto (part) asociado mediante el desplegable.\nFig. 102. Apariencia del botn MoveTo.\nForward: Permite avanzar paso a paso el robot a travs de los puntos definidos en el algoritmo de movimientos. Con esta herramienta podemos visualizar la secuencia de movimientos definidos con mayor comodidad.\nFig. 103. Apariencia del botn Forward.\nBackward: Permite retroceder paso a paso el robot a travs de los puntos definidos en el algoritmo de movimientos. Con esta herramienta podemos visualizar la secuencia de movimientos definidos con mayor comodidad de la misma forma que con el botn Forward.\nFig. 104. Apariencia del botn Backward.\nInst: Posibilita insertar en el programa una accin sin tener que definir un punto directamente. Nos ofrece la posibilidad de capturar un objeto previamente definido en el men Parts (Pickup); depositar un objeto definido sobre un soporte (Fixture) previamente creado (Drop), insertar una instruccin de espera con tiempo definido (Wait) y hacer una llamada a otro programa definido con la instruccin Call.\nFig. 105. Apariencia del botn Inst.\nDespus de haber revisado los botones de la cabecera se explicar el formato de definicin de los puntos del programa del proceso. Las posiciones pertenecientes al mundo del robot se definen siguiendo el formato especificado en el apartado anterior5.2.1 Programacin TPE:\nFig. 106. Formato de instrucciones para definir posiciones.\nEl primer campo de la sentencia indica el tipo de movimiento, y nos permite elegir las opciones de movimiento: lineal, el cual es preciso desde el inicio hasta el final siguiendo una trayectoria delimitada; y el de enlace (join), que desplaza el TCP a cada uno de los puntos definidos enlazando los movimientos entre s. Los siguientes campos nos indican el tipo de posicin y la posicin del programa que estamos definiendo. El cuarto campo determina la velocidad con la que se va a realizar el movimiento. Dependiendo de si el movimiento es lineal (L) o de enlace (J) podremos determinar la velocidad de forma ms precisa (en mm/seg) o de forma ms genrica (en %) respectivamente. El quinto campo indica el tipo de finalizacin del proceso. ste puede ser continuo (CNT) o preciso (FINE).\nFig. 107. Tipos de finalizacin de movimiento.\nEl ltimo campo es opcional y determina la dinmica del movimiento. En el caso del men Teach Program podemos escoger la opcin ACC, que determina el rgimen de aceleracin/deceleracin al moverse de un punto a otro. Para definir una accin en el men, como por ejemplo capturar un objeto o depositarlo, debemos actual de la siguiente forma:\nFig. 108. Definicin de accin Pickup.\nFig. 109. Definicin de accin Drop.\nPara determinar una accin de manipulacin deberemos definir en primer lugar el objeto creado en el men Parts que queremos manipular, la herramienta especifica del men Tooling con la que queremos trabajar y la parte fija determinada en Fixtures donde queremos realizar la accin. Para crear un punto, usaremos como herramienta el men del Teach Pendant virtual Current Position, ya que nos permite mover el brazo robtico a un punto del espacio del robot, siempre que est permitido en su rango de movimiento. Esta opcin nos permite hacer pruebas antes de grabar un punto y visualizar que la posicin deseada es posible, y consecuentemente que el robot se posicione para alcanzar el punto que estamos definiendo. El men del Teach Pendant virtual es el que se muestra a continuacin:\nFig. 110. Apariencia del men Current Position del TPE.\nEste men ofrece tres formas de introduccin de datos para alcanzar una posicin concreta con el TCP. Primero, podemos especificar los grados de cada uno de los ejes (Joint); segundo, las coordenadas XYZ y rotaciones WPR del punto a alcanzar respecto al sistema de referencia base; o tercero, las coordenadas XYZ y rotaciones WPR en un sistema de referencia de usuario (UFRAME).\nHabiendo analizado las herramientas para la definicin de posiciones y creacin del algoritmo del proceso, se va a describir a continuacin la definicin de algunos puntos de ejemplo en referencia a aproximaciones a algunos objetos de la clula de trabajo. Aproximacin para depositar CAJA en Soporte1:\nFig. 111. Definicin de posicin para la aproximacin al Soporte1.\nAproximacin para capturar CAJA de Soporte3\nFig. 112. Definicin de posicin para la aproximacin al Soporte3.\nPosicionado para depositar CAJA en Soporte2\nFig. 113. Definicin de posicin para depositar CAJA en Soporte2.\nAproximacin para capturar Pieza1 en Fixture2\nFig. 114. Definicin de posicin para capturar Pieza1 en Fixture2.\nSeparacin de Base despus de depositar Pieza1\nFig. 115. Definicin de posicin para la separacin de base al depositar Pieza1.\nAproximacin a Fixture1 para capturar Pieza1.\nFig. 116. Definicin de posicin para capturar Pieza1 de Fixture1.\n5.4.7 Simulacin del proceso.\nCon el sistema robtico totalmente realizado y completado el algoritmo de definicin de posiciones, ejecutamos la simulacin del proceso para supervisar el sistema programado y cada una de las acciones previstas que se realizarn en la clula robtica. Mediante los botones de la barra de acceso rpido, o a travs del men Run Panel, ubicado en el men principal Teach, podremos ejecutar la simulacin para visualizar el proceso completo, obteniendo informacin de las posibles colisiones, movimientos errneos, o imprecisiones en aproximaciones de los movimientos del brazo. De esta manera identificaremos los errores de una forma visual y los corregiremos fcilmente antes de que aparezcan en el sistema real de produccin, ya que el efecto proactivo al trabajar de forma virtual, es una de las principales ventajas de los sistemas de simulacin. El men Run Panel permite controlar varios aspectos de la simulacin, para poder ajustarla segn las necesidades que afecten a la supervisin del sistema.\nFig. 117. Utilizacin del men Run Panel para la simulacin.\nEl men Run Panel consta de los botones de ejecucin en la parte superior, y varias opciones de configuracin en la parte central e inferior de la ventana. En la parte Run time refresh rate podemos configurar el nmero de frames o imgenes por segundo que va a mostrar la simulacin del proceso, configurando as la fluidez de la animacin de la simulacin. En Options podemos activar o desactivar algunas opciones concretas, que detallamos a continuacin: Deteccin de colisiones. Definicin de la traza del TCP (trayectorias del brazo). Ejecutar en bucle (modo loop). Trazado de puntos definidos en el programa. Esconder ventanas en simulacin. Actualizar pantalla. Comprimir archivo de video AVI.\nUna vez visualizada la simulacin, corregiremos las colisiones que se produzcan, los errores y los desajustes detectados en el proceso. Redefiniremos los puntos problemticos para conseguir el proceso con las posiciones y la precisin deseada. De esta forma ajustaremos todas las trayectorias del proceso robtico del sistema industrial para obtener el programa definitivo. La aplicacin Roboguide permite realizar la Calibracin del sistema automticamente si tenemos conectado el robot a la aplicacin de simulacin. Sera el momento de realizar la calibracin y cargar el programa en el entorno real (upload) mediante la exportacin del programa. Finalmente, tendramos la clula robtica y lista para entrar en produccin.\n6. Ampliacin de la clula de trabajo.\nCon la clula robtica programada y montada en produccin, podr darse el caso de que sea necesario ampliar el sistema, debido a necesidades que puedan surgir en el proceso industrial. Deberemos entonces redisear la clula, aunque sta se encuentre en plena produccin y con todos los sistemas a pleno rendimiento. Es por ello que, para implementar la ampliacin del sistema robtico, reutilizaremos el diseo y la programacin realizada en la herramienta de simulacin Roboguide HandlingPRO con anterioridad. La reprogramacin de la clula de trabajo mediante el sotware nos permitir redisear el nuevo sistema sin tener que intervenir el entorno real, el cual se encuentra funcionando en produccin. De esta forma reduciremos al mximo el impacto en la cadena de trabajo de la planta industrial. Despus de haber completado el diseo y la implementacin del proceso, supervisaremos el nuevo sistema como ya se realiz con la primera clula; corregiremos los fallos, desajustes y colisiones que puedan aparecer, asegurando as la funcionalidad total del nuevo sistema en el entorno virtual. Para realizar la ampliacin de la clula, se va a configurar un segundo manipulador, adems de aadir nuevas partes fijas que intervengan en el sistema y una nueva parte a manipular, adems de los objetos ya definidos en el proceso anterior. Se pretende controlar los movimientos de los dos manipuladores para que puedan trabajar ambos de forma simultnea, y sin que se produzcan colisiones entre s, completando el proceso de una forma eficiente y controlando los espacios de trabajo de ambos robots (ajustando con especial cuidado la zona de trabajo comn, que ser la zona donde puedan presentarse mayores problemas). A continuacin se presentar el procedimiento llevado para realizar la ampliacin de la clula de trabajo ya definida en los apartados anteriores.\n6.1 Rediseo de la clula robtica.\nAfrontamos el rediseo partiendo de la clula de trabajo inicial, ajustando las nuevas necesidades de trabajo en el sistema y componiendo una nueva clula que resuelva los mencionados requerimientos. Se aade un manipulador adicional Robot2 al sistema existente, dos nuevas zonas de trabajo, y se eliminan dos de los tres soportes de cajas, quedando en diseo de la clula como se muestra la figura siguiente:\nFig. 118. Ampliacin y rediseo de la clula de trabajo.\nLa zona del manipulador adicional. En este espacio se sita el nuevo robot Robot2 que se integra a la clula de trabajo. La zona de soporte de la Pieza 2 . Esta zona proveer una nueva pieza al sistema, la cual intervendr en las nuevas zonas definidas. La zona de trabajo adicional. Est destinada a una nueva accin mecanizada. Se trasladarn piezas para ser manipuladas y tratadas, para posteriormente ser devueltas a la zona de trabajo principal.\nEl nuevo diagrama de estados se compondr de seis acciones posibles y de seis posiciones permitidas. La ejecucin de estas acciones y el posicionamiento en estos puntos se realizar de forma simultnea entre los dos manipuladores, sincronizando los movimientos para evitar toda colisin que pueda producirse en el entorno de la clula de trabajo. Las acciones del nuevo proceso son: Captura de Caja Captura de Pieza1 Captura de Pieza2 Depsito de Caja Depsito de Pieza1 Depsito de Pieza2\nLas posiciones permitidas en el entorno del manipulador son: Soporte 1 Base (Zona de trabajo) Fixture 1 Fixture 2 Soporte A Base A\nEl nuevo proceso constar de los siguientes pasos, especificados para cada manipulador:\nPosicin inicial.* Posicionamiento en Soporte1. Captura de Caja. Posicionamiento en Base. Depsito de Caja Posicionamiento en Fixture2 Captura de Pieza1 Posicionamiento en Base. Depsito de Pieza1 Posicionamiento en Fixture1. Captura de Pieza1 Posicionamiento en Fixture2 Depsito de Pieza1. Posicin de espera.* Posicionamiento en Base. Captura de Caja. Posicionamiento en Soporte1. Depsito de Caja. Posicionamiento en Base. Captura de Pieza1. Posicionamiento en Fixture1. Depsito de Pieza1. Posicin final.*\nPosicin inicial.* Posicionamiento en SoporteA. Captura de Pieza2. Posicionamiento en Base. Depsito de Pieza2 Posicin de espera. Posicionamiento en Base Captura de CAJA Posicionamiento en BaseA. Depsito de CAJA Posicin de espera. Posicionamiento en BaseA Captura de CAJA Posicionamiento en Base. Depsito de CAJA Captura de Pieza1 Posicionamiento en BaseA. Depsito de Pieza1 Posicin de espera. Posicionamiento en BaseA Captura de Pieza1 Posicionamiento en Base. Depsito de Pieza1 Captura de Pieza2 Posicionamiento en SoporteA Depsito de Pieza2. Posicin final.*\nGracias a las secuencias de ejecucin de los dos manipuladores, mediante el anlisis de acciones y de posiciones del sistema, podemos generar los nuevos grficos de red de Petri (separados para cada manipulador para facilitar la lectura). Cabe destacar de la introduccin de un nuevo estado de espera, utilizado por el Robot2 en algunos puntos del proceso para evitar colisiones con el Robot1.\nFig. 119. Red de Petri para la secuencia del Robot1.\nFig. 120. Red de Petri para la secuencia del Robot2.\n6.2 Configuracin de la clula con robot adicional.\nPara configurar la nueva clula, en primer lugar debemos aadir un nuevo manipulador al entorno de trabajo, utilizando el men Cell Browser y sobr el men Robot Controllers, utilizando el botn derecho del ratn, escogeremos la opcin Add Robot. Seguidamente aparecer el asistente de creacin de robot, ya utilizado en la primera creacin del Robot1, donde debemos escoger la opcin Create a copy of an existing robot. De esta forma obtendremos un robot igual que el anterior para poder comenzar a configurar la nueva clula. En primer lugar debemos configurar la posicin de este nuevo robot, ya que nos aparecer en la misma posicin que el primero (solapados). Despus debemos de volver a definir la herramienta UTOOL utilizada para este segundo robot. Utilizamos la herramienta Pinza ya definida anteriormente. Por ltimo, crearemos el resto de objetos del entorno de la nueva clula.\nCreacin del objeto Pieza2:\nEn el men Cell Browser sobre el botn Parts, utilizamos el botn derecho del ratn para escoger la opcin Add Part, configurndolo como se indica a continuacin:\nFig. 121. Men de propiedades del objeto Pieza2.\nCreacin de soporte Pieza2:\nEn el men Cell Browser sobre el botn Fixtures, utilizamos el botn derecho del ratn para escoger la opcin Add Fixture, configurndolo como se indica a continuacin:\nFig. 122. Mens de propiedades de la parte fija SoporteA.\nCreacin de la zona de trabajo adicional BaseA:\nSeleccionando la parte fija Base en el men Cell Browser, o seleccionando el objeto Base en el entrono grfico 3D, podemos escoger la opcin Copy Base para posteriormente utilizar Paste Base y reconfigurarla segn las necesidades requeridas. Debemos configurar la posicin de la nueva parte fija, adems de la etiqueta, para comenzar a configurar el resto de opciones. Configuraremos este nuevo soporte segn se indica en las imgenes siguientes:\nFig. 123. Configuracin de objetos vinculados a la parte fija BaseA.\nFig. 124. Configuracin de las opciones de simulacin de la parte fija BaseA.\n6.3 Creacin del programa ampliado.\nSiguiendo la definicin de la secuencia de acciones y movimientos expuesta en el apartado 6.1, procedemos a implementar cada una de las posiciones y cada una de las interacciones con los objetos manipulados por los dos robots. Antes de comenzar a implementar los algoritmos de manipuladores, debemos hacer especial hincapi en la posibilidad de colisiones entre ambos y controlar esta situacin en todo momento. Gracias a la herramienta de simulacin y su deteccin de colisiones podremos redefinir en todo momento los programas y tener esta situacin de colisin en la clula bajo control En la siguiente imagen se muestra la zona de colisin de los brazos del sistema, remarcada con una lnea de color negro:\nFig. 125. Zona de colisin entre los manipuladores del sistema.\nTeniendo siempre en cuenta la posibilidad de colisin, definiremos entonces las posiciones y acciones implementando los algoritmos de ambos robots. A continuacin se muestran algunos puntos definidos en la herramienta de simulacin, ilustrados con las capturas del entorno 3D: Aproximacin a SoporteA para capturar Pieza2:\nFig. 126. Definicin de posicin para la aproximacin al SoporteA.\nAproximacin a BaseA para capturar CAJA:\nFig. 127. Definicin de posicin para la aproximacin a la BaseA.\nDepsito de Pieza1 en Base:\nFig. 128. Definicin de posicin para Pieza1 en Base.\nCuando tengamos los programas implementados de los dos manipuladores procederemos a simular las trayectorias y comprobar si se producen colisiones, para posteriormente corregir los puntos definidos errneos, aproximaciones a partes fijas, velocidades de movimiento y tiempos de espera en la ejecucin del proceso. La siguiente imagen muestra la implementacin del sistema con las definiciones de los programas de los dos robots (Prog1 y Prog2).\nFig. 129. Imagen de la ampliacin del sistema, implementado en Prog1 y Prog2.\n6.4 Simulacin del sistema.\nCon el nuevo sistema robtico totalmente realizado, ejecutamos la simulacin del proceso para supervisar el sistema programado y comprobamos las posibles colisiones, supervisando la zona crtica donde pueden producirse estas interferencias entre los manipuladores. Despus de numerosas pruebas y de diversos ajustes en el proceso, se completa la secuencia de comandos sin obtener ningn choque entre los brazos robticos.\nFig. 130. Imagen de la secuencia de simulacin de la clula de trabajo (1).\nFig. 131. Imagen de la secuencia de simulacin de la clula de trabajo (2).\n7. Evaluacin de resultados y conclusiones. Gracias a la utilizacin de herramientas de simulacin hemos conseguido analizar un proceso robtico cualquiera, de forma virtual, antes de tener desplegado todo el sistema real. Hemos simulado un proceso tipo de pick and place, caracterstico del sector industrial, comprobando su funcionamiento, supervisando las trayectorias de movimiento, evaluando el proceso completo de forma global y en particular hemos analizado y verificado cada una de las acciones puntuales del sistema. Por tanto, podemos decir que hemos cumplido los objetivos propuestos al inicio, ya que hemos conseguido determinar y corregir de forma eficiente las incidencias que podran haber surgido en una implementacin realizada directamente sobre un entorno real. Se ha analizado tambin el concepto de ingeniera simultnea, y se ha evaluado su aplicacin a los entornos de simulacin industrial. Hemos podido comprobar que se adapta perfectamente a la forma de trabajo de este concepto de ingeniera. Se han introducido los aspectos matemticos de los movimientos de traslacin y rotacin de un sistema de referencia, para poder comprender los fundamentos de los movimientos del manipulador en la la clula de trabajo. Para el desarrollo de este trabajo final de carrera, se ha aprendido y analizado el funcionamiento de la aplicacin de simulacin Roboguide de FANUC, una de las herramientas ms utilizadas en entornos reales para realizar la programacin offline de clulas robticas industriales. Se ha escogido un robot industrial, utilizado en entornos productivos, con un alto rendimiento y una amplia versatilidad en cadenas de produccin robotizadas, gracias a sus grados de libertad, capacidad de carga til y alcance de manipulacin. Se ha programado una clula de trabajo, definiendo cada una de las posiciones y cada una de las acciones llevadas a cabo por los manipuladores. Para ello se han usado las herramientas disponibles en el interfaz visual que ofrece la aplicacin de simulacin (teach mode), para posteriormente simular todo el proceso mediante la misma herramienta (run mode). Con la simulacin del proceso, hemos concretado los errores de posicin en el sistema, mejorado la precisin de las aproximaciones a los objetos, detectando las colisiones producidas con los objetos, partes fijas y otros robots del entorno. Estos errores detectados se han corregido en la propia herramienta de simulacin, para posteriormente realizar ms pruebas y ajustar el sistema hasta conseguir el rendimiento requerido.\nSe ha rediseado la clula de trabajo representando una ampliacin del sistema, aadiendo un segundo manipulador adems de nuevos objetos. Se ha analizado y controlado la posibilidad de colisin entre los manipuladores en la ampliacin de la clula y se ha aprendido a dominar esta situacin, implementando los programas de ambos sin que se produzcan colisiones.\nLas posibles ampliaciones de este sistema seran: la integracin con un sistema de visin para el posicionamiento automtico, la integracin con sensores para realizar tareas mecanizadas dependientes de los registros de entrada y salida y la aplicacin de una herramienta de simulacin similar a un robot para poder implementar y realizar la calibracin del sistema con la posicin real.\n8. Bibliografia. Curso de programacin TPE - Fanuc Robotics. Concurrent Engineering - John R. Hartley. Apuntes de robtica para la asignatura - Juan Domingo. Automatizacin Integrada - Revista de robtica, Pulsar. Handling Tool Operators Manual Fanuc Robotics Roboguide Introduction Fanuc Robotics Concepto de ingeniera simultnea y modelado por simulacin. - Josep Rib Pablo. Morfologa de los robots industriales. - Antonio Romeo. Men de ayuda de la aplicacin Roboguide www.fanucrobotics.com\n9. Anexos. Programa del sistema inicial:\nProgramas de la ampliacin del sistema:\nEste trabajo final de carrera no habra sido posible sin el apoyo de unas cuantas personas, a las que me gustara agradecer y dedicar unas breves lneas. Me gustara agradecer a Josep Rib Pablo todo su apoyo en la realizacin de este trabajo. Su direccin ha sido imprescindible para completarlo, adems de asesorarme en todo momento con su experiencia y su conocimiento. Tambin querra agradecer, en general, a todos los profesores de la EPS que con sus clases han aportado su granito de arena para permitirme haber llegado hasta aqu. Me gustara agradecer especialmente a mi familia el apoyo incondicional que me han ofrecido desde siempre. A mis padres, a mi hermano, a mis abuelos, tos y primos, gracias por vuestro apoyo, cario y confianza. Y no puedo dejar en el tintero a todos aquellos amigos que me han apoyado y me han animado durante este tiempo, en el que he estado trabajando y haciendo el TFC.\nDokumen Serupa dengan Robot Fanuc\nLainnya Dari Angel Javier Palacios Gonzalez\nLos componentes principales de un sensor.docx\nPractica 1 Laplace\nRelog Comparador Dc\nMatriz Led 2 LABVIEW\nPic5. tecladoPass LABVIEW\nFormato Bajo Protesta de Decir Verdad\nFormato Carta Protesta No Ser Spc\nZwsoft Introduction_ Mexico\nPunzo Nador A\nE Derechos y Obligaciones CONOCER\nCargo de Jefe de Control de Calidad\nComo Unir Videos de Youtube y Hacerlo Uno Solo y Para Verlo en Mi Tv\nAdministración y Logística de La Cadena de Suministro P03\nPresupuesto de Los Alisos FINAL\n90014 16 Entrega Final Trabajo Colaborativo 2