Paletyzacja - Wykorzystanie aplikacji w cobotach Universal Robots

Wykorzystanie funkcji paletyzacji w robotach Universal Robots

Przed przystąpieniem do tworzenia aplikacji paletyzacji zachęcamy do zaznajomienia się z artykułami wprowadzającym do konfiguracji robotów UR „Konfiguracja parametrów instalacyjnych robota UR” oraz „Pierwszy program w robocie UR: aplikacja Pick&Place”.

W poprzednich artykułach wyjaśniliśmy w jaki sposób zrealizować z wykorzystaniem robota podstawowe zadania, wymagające jedynie kilku ruchów. Jednak co w przypadku, jeśli robot ma zostać wykorzystany np. do automatyzacji procesu paletyzacji? Dla tego zadania oraz kilku innych skomplikowanych operacji (pobieranie ze stosu, śledzenie taśmociągu, działanie z wykorzystaniem siły) producent przewidział specjalne kreatory, które krok po kroku przeprowadzają użytkownika przez proces parametryzacji. Pozwala to na zmniejszenie czasu potrzebnego na zaprogramowanie robota oraz ułatwia jego wdrożenie.

Pozycja początkowa

Pierwszym krokiem jest dodanie sekwencji startowej, która zostanie wykonana jednorazowo przy uruchomieniu programu. Będzie to przejazd robota do pozycji StartPosition.

Ustawienie pozycji początkowejRys. 1 Ustawienie pozycji początkowej

Pozycja StartRys. 2 Pozycja Start

Obsługa chwytaka

Przed przejściem do dalszej części programu, przedstawiona zostanie funkcjonalność jednego z chwytaków, umożliwiających paletyzację - Schmalz ECBPM. Jego parametryzacja odbywa się z poziomu URCaps – dedykowanego dodatku, przygotowanego przez producenta chwytaka, który umożliwia konfigurację chwytaka i załączanie jego funkcji bezpośrednio w środowisku PolyScope. Po zainstalowaniu URCaps, w zakładce Installation pojawi się dodatkowe okno, pozwalające na konfigurację chwytaka.

Istnieje możliwość wybrania aktualnie zamontowanego chwytaka oraz ręcznego przetestowania jego funkcji. W tym miejscu przedstawione są także dodatkowe informacje dotyczące narzędzia – możliwość ręcznej konfiguracji poziomu próżni oraz instrukcja załączania trybu Freedrive poprzez ściśnięcie chwytaka.

URCaps chwytaków firmy SchmalzRys. 3 URCaps chwytaków firmy Schmalz

Funkcje chwytaka ECBPMRys. 4 Funkcje chwytaka ECBPM

Pobranie kartonu

Pierwszą sekwencją, cyklicznie powtarzaną przy paletyzacji jest pobieranie kartonu ze wskazanego pola (w rzeczywistej aplikacji byłby to koniec taśmociągu, bądź dedykowany obszar maszyny). Z menu po lewej stronie należy dodać do programu nowy folder, zmienić jego nazwę np. na „PickUp”, a następnie wewnątrz kolejno dodać funkcje:

  • ruch przegubowy do pozycji wyjściowej do paletyzacji (MiddlePos),
  • ruch przegubowy do pozycji nad kartonem (OverTheBoxPos),
  • ruch liniowy pionowo w dół do punktu, w którym ssawka dotyka kartonu (BoxPos),
  • pobranie kartonu (załączenie funkcji Suction chwytaka ECBPM)
  • ruch liniowy pionowo w górę do pozycji OverTheBoxPos,
  • ruch przegubowy do pozycji wyjściowej do paletyzacji (MiddlePos).

 

Pozycja OverTheBoxPos, BoxPos i MiddlePosRys. 5 Pozycja OverTheBoxPos, BoxPos i MiddlePos

 

Program z gotową sekwencją pobierania kartonuRys. 6 Program z gotową sekwencją pobierania kartonu

Paletyzacja

Kolejnym krokiem jest dodanie pełnej sekwencji paletyzacji. Należy utworzyć nowy folder i z menu Structures po lewej stronie wstawić do niego wzorzec paletyzacji (Templates >> Palletizing).

 

Kreator paletyzacjiRys. 7 Kreator paletyzacji

W pierwszej kolejności należy określić wykonywaną przez robota operację – paletyzację (pobieranie kartonów z jednego miejsca i odkładanie ich na paletę) lub depaletyzację (pobieranie kartonów z palety i odkładanie ich do wskazanego miejsca).

Właściwości palety i akcje:

  • Name – unikalna nazwa palety, z którą związane będą nazwy tworzonych zmiennych.
  • Feauture – układ odniesienia względem, którego będzie możliwa parametryzacja procesu paletyzacji – Umożliwia zmianę układu współrzędnych, w którym wskazuje się miejsce położenia palety. Wykorzystuje się to, gdy paleta nie znajduje się za każdym razem w tym samym miejscu względem robota i pomiar jej położenia wykonywany jest np. dalmierzem lub kamerą.
  • Object Height – wysokość kartonu, istotne jest podanie poprawnej wartości, ponieważ na jej podstawie wyliczane będzie odkładanie kartonów w kolejnych warstwach.
  • Item Counter – licznik odkładanych elementów. Możliwe jest uzależnienie realizacji programu np. od parzystości odkładanych kartonów lub przekazanie informacji operatorowi, gdy robot wykonuje paletyzację ostatniej warstwy.
  • CheckBox Remember last item location – zaznaczenie pola powoduje, że nawet po zatrzymaniu programu robot zapamiętuje ostatnią wartość licznika i po uruchomieniu programu kontynuuje paletyzację od tego miejsca.
  • CheckBox Add action before palletizing – zaznaczenie pola umożliwia dodanie dodatkowej sekwencji przed rozpoczęciem paletyzacji (np. załączenie taśmociągu transportującego pustą paletę na miejsce paletyzacji)
  • CheckBox Add action after palletizing – zaznaczenie pola umożliwia dodanie dodatkowej sekwencji po zakończeniu paletyzacji (np. uruchomienie owijarki, załączenie kontrolki sygnalizującej konieczność wymiany palety)

 

Wzory paletyzacjiRys. 8 Wzory paletyzacji

Wzory paletyzacji

Do wyboru jest jeden z trzech predefiniowanych wzorów paletyzacji:

  • Line – paletyzacja wzdłuż linii, należy zdefiniować położenie pierwszego (StartItem - S) i ostatniego (EndItem - E) elementu na palecie, program na podstawie podanej całkowitej liczby elementów określa położenie poszczególnych kartonów pomiędzy zdefiniowanymi.

Line

  • Grid – paletyzacja na planie siatki, należy podać pozycję 4 narożników, ilość wierszy (elementy pomiędzy narożnikami 1 i 2) oraz ilość kolumn (elementy pomiędzy narożnikami 1 i 4).

Grid

  • Irregular – paletyzacja niestandardowa, należy określić każdy punkt, do którego będzie miał zostać odłożony karton. Kolejność paletyzacji będzie zgodna z kolejnością punktów w programie.

Irregular

Ponadto, w tym miejscu można także zadeklarować wykorzystanie separatora. Po zaznaczeniu dedykowanego pola należy podać grubość (wysokość) przekładki. W programie pojawią się wtedy także dodatkowe foldery pozwalające na dodanie sekwencji pobrania i odkładania przekładki.

W przykładzie nie zastosujemy przekładki, a każda warstwa palety będzie składała się z 6 kartonów ułożonych w 2 wiersze i 3 kolumny. Konieczne jest zapisanie pozycji każdego narożnika.

Pozycje CornerItem - paletyzacjaRys. 9 Pozycje CornerItem

Ustawienia wzoru Grid - paletyzacjaRys. 10 Ustawienia wzoru Grid

Warstwy

Następne okno kreatora umożliwia określenie wzoru paletyzacji dla każdej warstwy. Wybór jest niezależny i każda warstwa może charakteryzować się innym wzorem. Ponadto, można określić po której z warstw ma zostać nałożony separator. Paleta będzie się składać z dwóch warstw, każda zgodna ze wcześniej zdefiniowanym wzorem Grid_Pattern_1.

Ustawienia warstw - paletyzacjaRys. 11 Ustawienia warstw

Odkładanie kartonu

Proces odkładania kartonu można zdefiniować z wykorzystaniem dedykowanego asystenta. Podobnie jak przy automatycznym obliczaniu obciążenia i CoG, kreator prosi o przejazd do kolejnych pozycji. Pracę z asystentem rozpoczyna się w narożniku pierwszym „ToolActionPoint”. Dla niego określa się punkt podjazdu z kartonem do miejsca odłożenia „Approach” oraz ścieżkę odjazdu robota po odłożeniu kartonu na paletę „Exit” . Asystent automatycznie wyznaczy analogiczne ruchy dla wszystkich pozostałych punktów, do których odkładane będą kartony.

Kreator podjazdu i odkładania kartonów - paletyzacjaRys. 12 Kreator podjazdu i odkładania kartonów

Pozycja Approach i Exit - paletyzacjaRys. 13 Pozycja Approach i Exit

 

Po zakończeniu pracy z kreatorem należy dodać akcje odkładania kartonu w folderze Tool action.

Ukończony program - paletyzacjaRys. 14 Ukończony program paletyzacji

To wszystko – program jest gotowy!

paletyzacja

 

Poniższe przykłady zostały opracowane w wersji Polyscope v5.8.
Autor dołożył wszelkich starań, aby informacje przedstawione w opracowaniu były kompletne i rzetelne, nie ponosi jednak żadnej odpowiedzialności ani za ich wykorzystanie ani za szkody spowodowane ewentualnymi błędami.
Występujące w tekście zastrzeżone znaki firm są zastrzeżonymi znakami firmowymi bądź towarowymi ich właścicieli.
Żadna część tej pracy nie może być powielana i rozpowszechniana w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek sposób włącznie z fotokopiowaniem lub przy użyciu innych systemów, bez pisemnej zgody autora.