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Robot Kuka KR6/2 Prise en main 20 – 01 - 2003 Frédéric PRIEUR Benoît Telle 1 AV

Robot Kuka KR6/2 Prise en main 20 – 01 - 2003 Frédéric PRIEUR Benoît Telle 1 AVERTISSEMENT.........................................................................................................................................3 1.1 SÉCURITÉ DES OPÉRATEURS – PROTECTION DES MATÉRIELS.....................................................................3 2 / PRÉSENTATION GÉNÉRALE..................................................................................................................4 2.1 ARCHITECTURE MATÉRIELLE....................................................................................................................4 2.1.1 Le Robot............................................................................................................................................4 2.1.2 La baie de commande.......................................................................................................................4 2.1.3 Le KCP (Kuka Control Panel)..........................................................................................................5 2.2 LES MODES DE FONCTIONNEMENT.............................................................................................................6 2.3 GESTION – EXÉCUTION DES PROGRAMMES...............................................................................................7 2.3.1 Environnement de travail logiciel.....................................................................................................7 2.3.2 Système de fichiers............................................................................................................................7 2.3.3 Variables systèmes............................................................................................................................7 2.4 SYSTÈMES DE COORDONNÉES - BASES......................................................................................................8 2.4.1 Mesurer une base..............................................................................................................................9 2.4.2 Mesurer un outil................................................................................................................................9 2.4.3 Zone de travail..................................................................................................................................9 3 CRÉATION DE PROGRAMMES................................................................................................................9 3.1 STRUCTURE DE DONNÉES........................................................................................................................10 3.1.1 Les types simples.............................................................................................................................10 3.1.2 Les tableaux....................................................................................................................................10 3.1.3 Les énumérations............................................................................................................................10 3.1.4 Les structures..................................................................................................................................10 3.2 OUTILS DE PROGRAMMATION..................................................................................................................11 3.2.1 Opérateurs logiques et arithmétiques :...........................................................................................11 3.2.2 Opérateur géométrique :.................................................................................................................11 3.3 LES SOUS PROGRAMMES ET LES FONCTIONS............................................................................................11 3.3.1 sous programme local.....................................................................................................................11 3.3.2 sous programme externe.................................................................................................................12 3.3.3 fonctions..........................................................................................................................................12 3.4 LES INTERRUPTIONS................................................................................................................................12 3.5 LES ENTRÉES / SORTIES............................................................................................................................13 3.6 CRÉATION, ÉDITION ET SÉLECTION DE PROGRAMMES.............................................................................13 3.6.1 Modification de programme...........................................................................................................13 3.6.2 Folds...............................................................................................................................................14 4 CRÉATION DE TRAJECTOIRE...............................................................................................................14 4.1 APPRENTISSAGE DE POINTS.....................................................................................................................14 4.2 DÉPLACEMENTS.......................................................................................................................................14 4.2.1 Mode de déplacement :...................................................................................................................14 4.3 DÉPLACEMENT POINT À POINT PTP.........................................................................................................14 4.3.1 Déplacement continus.....................................................................................................................15 4.3.2 Déplacements relatifs......................................................................................................................15 4.4 CONTRÔLE D’ORIENTATION.....................................................................................................................15 4.5 CHANGEMENT DE BASE OU DÉCALAGE DE BASE ?..................................................................................16 1 Avertissement 1.1 Sécurité des opérateurs – Protection des matériels Le robot KUKA KR6 n’est en aucun cas une maquette ou un outil de vulgarisation. C’est un robot industriel puissant et rapide. Son utilisation exige une attention de tous les instants et le respect strict de procédures de test et mise en sécurité tant des matériels que des opérateurs. Le droit à l’erreur n’existe pas dans un tel environnement. Le risque de blessure grave et de casse matérielle majeure est réel. Un essai préalable du cycle complet en mode « Test1 » est ABSOLUMENT INDISPENSABLE avant tout lancement de séquence en mode « Auto » même après une modification de programme a-priori bénigne. Il est strictement exclu de rester dans l’enceinte de la cellule en mode « Test2 » et en mode « auto ». Ne jamais manipuler le robot à plusieurs : SEUL l’opérateur ayant en main la commande KCP est autorisé à pénétrer dans l’enceinte et ce UNIQUEMENT lors des essais et réglages EN MODE « TEST1 ». TOUT MANQUEMENT A CES REGLES DE SECURITE SERA IMMEDIATEMENT SANCTIONNE. 2 / Présentation générale 2.1 Architecture Matérielle 2.1.1 Le Robot Les robots de la série KR sont des bras manipulateurs 6 axes notés A1 à A6. KR 6 / 2 désigne un robot Kuka Robotic de 2eme génération capable de travailler avec une masse utile de 6Kg. La gamme KR3KR15 a une répétabilité inférieure à 2/10eme mm. Remarque :Notez la colinéarité des axes A4 et A6 qui sera source de singularité dans la commande sur certains des systèmes de coordonnées. 2.1.2 La baie de commande La baie KRC1 assure le contrôle et l’alimentation du robot. Elle est composée des éléments suivants (voir Figure 2) : - Un PC Céleron 433Mhz, 64Mo de Ram, un disque dur de 15,3Go, Windows 95. Seules 2 partitions de 2Go chacune sont utilisées par le système. L’application logicielle Kuka est gérée par un module temps réel VxWin cadencé avec une période d’échantillonnage de 12ms. - Une carte multifonction MFC qui gère les entrées sorties du système (16 entrées, 16 + 4 sorties) et possède une liaison bus CAN. - Une « carte d’axes » DSEAT à base de DSPs contrôle les 6 axes moteurs asservis. - Une carte RDW gérant les résolveurs de position d’axes ainsi que les conversions A/N (contrôle des températures moteurs). Cette carte RDW est implantée dans la base du robot lui- même. La puissance est fournie par le module PM6-600 : Power Module 6axes 600V DC. Ce module permet l’alimentation du PC avec des dérivations en 27V. Synoptique de la cellule robot : Baie de commande KRC1 Figure 2 – Synoptique de la cellule robot KR6 2.1.3 Le KCP (Kuka Control Panel) 2.1.3.1 Face avant : C’est l’interface du PC présent dans la baie. Il possède : - 3 touches d’homme mort équivalentes dans leur fonction mais placées de façon différentes selon la saisie du KCP ; - une souris à six degrés de liberté ; - un commutateur pour sélectionner le mode de fonctionnement du robot (Test1, Test2, Automatique, automatique externe) ; - un arrêt d’urgence. Face arrière : Figure 3 – Vue de la face arrière du KCP 3 touches « homme mort » et un « start program » doublant celle de façade lors d’une utilisation avec KCP « en main ». 2.2 Les modes de fonctionnement 2.2.1 Modes « pupitre » Un commutateur situé en facade du KCP permet de placer le robot dans l’un des quatre modes possibles : Fig 4 – Sélecteur de mode Test1 : Le mode Test1 permet de tester les programmes, la vitesse est plus nécessaire SEUL L’ARRÊT D’URGENCE permettra dans ce mode d’arrêter l’exécution. Automatique externe : déclenchemen t par l’environneme nt extérieur. Ce dernier mode ne sera pas utilisé dans le cadre des mini- projets. ATTENTION : TOUJOURS tester une programmation sous le mode Test1 avant de passer successivement en Test2 puis enfin en Automatique. Ne jamais brûler une étape même quand une modification paraît bénigne. 2.2.2 Mode « Opérateur » et mode « Expert Deux modes de service existent sur le système Kuka. Le mode « opérateur », très contraint interdit toute intervention logicielle hormis la redéfinition de points déjà existant dans le fichier .DAT du programme. Il est destiné, comme son nom l’indique à être utilisé par l’opérateur dans le cadre d’une production et permet simplement de lancer et d’interrompre des programmes écrits par ailleurs par le programmateur attitré. Ce mode est le mode par défaut au lancement du système. Le mode « Expert » quand à lui autorise l’accès à l’ensemble des fonctionnalités et programmes du robot. C’est le mode que vous utiliserez dans le cadre du mini-projet en saisissant le mode de passe « KUKA ». Ce mode sous-entend une maîtrise totale des manœuvres... 2.3 Gestion – Exécution des programmes Les fichiers contenant les programmes sont de deux natures. Les premiers résident dans la mémoire RAM de l’ordinateur, ils sont accessibles et éditables en sélectionnant l’environnement robot dans le menu Fichier. Les seconds sont stockés sur le disque dur, il s’agit des fichiers de configurations et des sauvegardes de la mémoire RAM. Ils peuvent être conservés sur un autre support (disquette ou réseau). 2.3.1 Environnement de travail logiciel Il faut distinguer les deux modes de base que sont le mode « édition » et le mode « sélection ». Le mode « édition » permet comme son nom l’indique de réaliser la saisie ou la modification d’un fichier sans pouvoir l’éxécuter. Le mode « sélection » permet l’exécution du programme et la saisie « en ligne » de certaines commandes de mouvement, commandes logiques… Ce mode ne permet en aucun cas d’implanter des tests conditionnels, des sauts de programme ou toute autre insertion de code algorithmique. Dans un cas général, pour modifier un fichier, il faudra quitter le mode « sélection » (« abandon du programme »), sélectionner puis éditer le fichier, insérer les modifications, quitter l’éditeur puis relancer la « sélection » du fichier concerné. A noter que la compilation se fait automatiquement à la sauvegarde du fichier et générera éventuellement un fichier d’erreur « nom.ERR ». 2.3.2 Système de fichiers Les fichiers .SRC : ils contiennent les sources des programmes écrits en langage KRL. Les fichiers .DAT : ce sont les fichiers de données. Ils sont associés aux sources en portant le même nom. On y déclare les variables locales et les sous-programmes externes (contenus dans un autre fichier src) Les fichiers .SUB : il s’agit de la tache de fond. Une application Kuka est composée de 2 taches qui fonctionnent en parallèle. La première exécute le contenu des fichiers sources, c’est la tache principale, la seconde exécute le contenu du fichier SPS.SUB en tache de fond. Il est possible d’éditer ce fichier pour exécuter des instructions ou des sous programmes (.SUB), mais il ne doit pas s’agir de mouvements ni de temporisations susceptibles d’augmenter le temps de cycle de la tache SUB (12ms). $CONFIG.DAT : Il s’agit d’un fichier de données qui a la particularité d’être visible par tous les programmes. On y déclare les variables et les fonctions globales. NE JAMAIS INTERVENIR SUR CE FICHIER. Les fichiers .ERR : Ces fichiers se créent automatiquement à l’apparition d’une erreur. Pour visualiser le commentaire associé a une erreur : Visualiser  variables  modifier , dans le champ : « nom de la variable » inscrire : &numero_erreur (expl &3027). 2.3.3 Variables systèmes Les variables systèmes sont au cœur du système de contrôle du robot. On peut les lire et les éditer depuis le menu : visualiservariablesmodifier. Ces variables conditionnent le fonctionnement du robot. il peut s’agir de la base en cour, de l’outil en cour, des mesures de calibration, la position actuelle, le temps restant avant d’atteindre le point suivant, le pointeur d’exécution, les uploads/Industriel/ robot-kuka-kr6.pdf