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Page 1 sur 15 Guidage manuel robot FANUC MARIO PINTO FERREIRA - U349644 PSA PEU

Page 1 sur 15 Guidage manuel robot FANUC MARIO PINTO FERREIRA - U349644 PSA PEUGEOT CITROEN Rapport d’Intégration et Validation PSA/DRD/DPSI/IMAI/NOVA C2-RESTRICTED Page 2 sur 15 Indice des révisions Version Date Objet des modifications Rédacteur 1.0 13/04/2016 Première rédaction Mario PINTO-FERREIRA 1.1 04/05/2016 Correction de certains résultats Mario PINTO-FERREIRA Documents de référence Document Description / URL Expression de besoin http://docinfogroupe.inetpsa.com/ead/doc/ref.01202_15_00526/v.vc/fiche Présentation du guidage manuel http://docinfogroupe.inetpsa.com/ead/doc/ref.01202_16_00057/v.vc/fiche PSA/DRD/DPSI/IMAI/NOVA C2-RESTRICTED Page 3 sur 15 Table des matières 1 INTRODUCTION ................................................................................................................................................. 4 1.1 DOMAINE D’APPLICATION ........................................................................................................................................... 4 2 PRESENTATION .................................................................................................................................................. 5 2.1 PRINCIPE D’UNE INSTALLATION AVEC LA TECHNOLOGIE GUIDAGE MANUEL ............................................................................. 5 2.2 PRINCIPE DU SYSTEME DE GUIDAGE MANUEL FANUC ....................................................................................................... 6 2.3 DESCRIPTION DE LA CELLULE D’ESSAIS ............................................................................................................................ 7 3 GRILLES D’EVALUATIONS ................................................................................................................................... 8 3.1 EVALUATION DES FONCTIONS DE SECURITE SUIVANT L’ANALYSE DE RISQUE PRELIMINAIRE (LIEN DOCINFO) .................................. 8 3.2 EVALUATION DES FONCTIONS DE GUIDAGE ...................................................................................................................... 9 3.3 EVALUATION DE L’INTEGRATION ................................................................................................................................. 10 3.4 EVALUATION FONCTIONNELLE ET ERGONOMIQUE ........................................................................................................... 11 3.5 DOCUMENTATION ................................................................................................................................................... 15 3.6 REMARQUES GENERALES : ......................................................................................................................................... 15 PSA/DRD/DPSI/IMAI/NOVA C2-RESTRICTED Page 4 sur 15 1Introduction 1 Introduction 1.1 Domaine d’application Le guidage manuel est une technologie qui permet à un opérateur de déplacer les axes d’un robot à distance ou en coaction direct par action sur une commande externe comme un capteur d’effort ou un joystick. Les cas applications pour cette technologie sont vastes ; positionnement pour l’apprentissage des trajectoires, positionnement flexible pour l’inspection de pièces ou travaux d’ébavurage par exemple. Ce rapport se limite à l’évaluation technique de la solution développée par FANUC France dans le but pour PSA de disposer d’une solution hybride afin d’assister l’opérateur au déplacement et positionnement avant montage de sous-ensembles lourds mais également permettre au robot de réaliser une partie du cycle en mode automatique. La solution doit répondre à la problématique des risques liés aux TMS sur les postes conventionnels en bord de ligne, diminuer le temps de cycle au montage, limiter les tâches manuelles à non-valeur ajoutée, permettre aux opérateurs de s'affranchir des tâches pénibles et répétitives et concentrer ses compétences sur les opérations de montage, tout cela dans un environnement sécurisé. PSA/DRD/DPSI/IMAI/NOVA C2-RESTRICTED Page 5 sur 15 2Présentation 2 Présentation 2.1 Principe d’une installation avec la technologie guidage manuel Dans une installation avec guidage manuel, une zone de coaction doit être identifiée. Cette zone est surveillée par un moyen de détection opérateur (scrutateur laser, caméra etc). L’autorisation pour déplacer le robot en guidage manuel, est assuré par le maintien d’une ou de deux gâchettes de sécurité suivant le capteur utilisé (joystick ou capter d’effort). PSA/DRD/DPSI/IMAI/NOVA C2-RESTRICTED Page 6 sur 15 2.2 Principe du système de guidage manuel FANUC Le guidage manuel FANUC utilise l‘option logicielle « Dynamic Path Modifier » (DPM) qui permet la modification des positions robot en temps réel. Le déplacement robot est réalisé suivant les consignes générées par un joystick ou un capteur d’effort 6D. Les consignes sont « calibrées » dans un premier temps par une application KAREL. Elles désignent une distance de décalage exprimée en millimètres par tour de cycle avant d’être envoyées au DPM. Le mode guidage est activé et désactivé par une instruction dans le programme utilisateur et durant la phase de coaction homme-robot la sécurité de l’opérateur est assurée au minima par le maintien permanant d’une gâchette homme-mort ainsi qu’une fonction de sécurité sûre qui surveille que la vitesse du TCP soit toujours inférieure ou égale à 250mm/sec. PSA/DRD/DPSI/IMAI/NOVA C2-RESTRICTED Page 7 sur 15 2.3 Description de la cellule d’essais L’installation pour le déroulement des essais est composée : 1. D’un robot FANUC R-2000iB 165F. 2. D’un contrôleur comprenant les options logicielles : - Dynamic Path Modifier (R739) - Force Basic (J876) - Logiciel de sécurité « Dual Check Safety » 3. D’un capteur d’effort FANUC FS-250iA. 4. D’un boîtier opérateur sur lequel est monté une gâchette de sécurité à double canal, un joystick Schneider XY2-AU2, des boutons de commande. 5. D’une valise pour la connexion des boutons de commande, des signaux du joystick et la logique de sécurité avec l’armoire robot. Informations importantes : 1. L’architecture de la cellule d’essais n’est pas représentative d’une installation de production. 2. L’évaluation du guidage avec capteur d’effort a été faite capteur monté sur l’outillage et non la bride. 1 2 3 4 5 PSA/DRD/DPSI/IMAI/NOVA C2-RESTRICTED Page 8 sur 15 3Grilles d’évaluations 3 Grilles d’évaluations 3.1 Evaluation des fonctions de sécurité suivant l’analyse de risque préliminaire (Lien DocInfo) N° Vérification ou test fonctionnel Résultat - Remarques Conformité 1 Le robot dispose d’une fonction de sécurité pour la surveillance de la vitesse cartésienne du TCP Fonction « Cartesian speed check » (Niveau 3 -EN954-1)  2 Le robot dispose d’une fonction de sécurité pour la surveillance de la vitesse angulaire des axes Fonction « Joint speed check » (Niveau 3 -EN954-1)  3 Le robot dispose d’une fonction de sécurité pour la surveillance de l'immobilité des axes Fonction réalisée avec la vitesse angulaire des axes  4 Le robot dispose d’une fonction de sécurité pour contrôler des volumes de travail (autorisation dedans/dehors) Fonction « Cartesian Position Check » (Niveau 3 -EN954-1)  5 Le guidage par joystick dispose d’un système de validation à double canal Conforme  6 Pour prévenir des risques de coincement en guidage par capteur d’effort, la position des mains est identifiée et protégée par une double gâchette La version « démo » ne dispose que d’une seule gâchette de sécurité  7 Le système dispose d’un arrêt d’urgence proche des commandes de guidage La version « démo » ne dispose d’aucun arrêt d‘urgence à portée de l’utilisateur en mode guidage  8 Pour prévenir des risques de coincement, les mouvements robot sont fluides et sans à-coups en mode guidage par joystick Voir grille d’évaluation « Evaluation fonctionnelle et ergonomique » page 11  9 Pour prévenir des risques de coincement, les mouvements robot sont fluides et sans à-coups en mode guidage avec capteur d’effort Voir grille d’évaluation « Evaluation fonctionnelle et ergonomique » page 11  10 La direction des mouvements de guidage avec le joystick est intuitive pour l’opérateur et peut être modifié par des paramètres en cas de déplacement de la commande Conforme  11 La direction des mouvements de guidage avec le capteur d’effort est intuitive pour l’opérateur et peut être modifié dans les paramètres en cas de déplacement du matériel La direction des mouvements reste intuitive si le capteur d’effort est monté entre la bride du robot et l’outillage. Dans le cas où le capteur d’effort est monté directement sur l’outillage, les sens des translations et orientations ne peuvent pas être modifiés.  PSA/DRD/DPSI/IMAI/NOVA C2-RESTRICTED Page 9 sur 15 12 Une validation de l’opérateur est requise avant activation du mode guidage La validation du guidage est activée avec le bouton poussoir « Fault reset » qui acquitte les défauts en cours et lance le programme robot.  13 Le robot s’arrête avant que la fonction de guidage ne soit activée La fonction peut être conditionnée dans le programme utilisateur  14 Distance d’arrêt mouvements sur relâchement de la gâchette de sécurité durant le guidage L’arrêt est immédiat  3.2 Evaluation des fonctions de guidage N° Vérification ou test fonctionnel Résultat - Remarques Conformité 1 L’instruction « GUID_MODE(n) » doit permettre de sélectionner le type de guidage (argument 1 : mode joystick / argument 2 : mode capteur d’effort) Instruction conforme à l’expression de besoin (lien DocInfo) Pour info : si une valeur différente de 1 ou 2 est saisie, l’instruction active par défaut le guidage par joystick…  2 En mode guidage par joystick, l’instruction « GUID_COORD(X,Y,Z,Rx,Ry,Rz) » doit permettre de bloquer les translations et orientations du TCP individuellement. Tests des combinaisons :  1,1,1,1,1,1 : OK  1,1,1,0,0,0 : OK  0,0,0,1,1,1 : OK  1,0,0,0,0,0 : OK  0,1,0,0,0,0 : OK  0,0,1,0,0,0 : OK  3 En mode guidage par capteur d’effort, l’instruction « GUID_COORD(X,Y,Z,Rx,Ry,Rz) » doit permettre de bloquer les translations et orientations du TCP individuellement. Tests des combinaisons :  1,1,1,1,1,1 : NOK (aucun mouvement pour Rx et Ry)  1,1,1,0,0,0 : NOK  0,0,0,1,1,1 : NOK  1,0,0,0,0,0 : NOK  0,1,0,0,0,0 : NOK  0,0,1,0,0,0 : NOK  PSA/DRD/DPSI/IMAI/NOVA C2-RESTRICTED Page 10 sur 15 La modification des arguments n’a aucun effet sur l’inhibition des mouvements et les orientations Rx et Ry ne fonctionnent plus depuis la dernière mise à jour. 3.3 Evaluation de l’intégration N° Vérification ou test fonctionnel Résultat - Remarques Conformité 1 Le redémarrage après initialisation du contrôleur robot ne nécessite pas de mise à l’origine du cycle (sauvegarde du contexte) Non conforme, le contexte n’est pas sauvegardé  2 Le redémarrage après coupure secteur et coupure réseau ne nécessite pas de mise à l’origine du cycle (sauvegarde du contexte) Non conforme, le contexte n’est pas sauvegardé  3 La reprise du guidage après relâchement de la gâchette de sécurité se déroule correctement et simplement Lors du test le robot est déplacé à l’aide du joystick et la gâchette de sécurité est relâchée. Bruit de claquement sur les axes à la uploads/Management/ rapport-piv-guidage-manuel-fanuc-pdf.pdf