Robot Studio

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RobotStudio

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5.1 Descripción general

El software asociado a los robots ABB que permite la programación y simulación de los mismos para comprobar su comportamiento, se denomina RobotStudio.

Dadas la aplicaciones y posibilidades que ofrece, se trata de un software complejo del cual se darán indicaciones para realizar las tareas más comunes. Por tanto, en este tema se hará mención de conceptos que hay que tener en cuenta para comenzar a trabajar con el programa y se desarrollarán unas actividades para desarrollar las tareas más comunes tal y como se ha mencionado anteriormente. Para obtener información más amplia y detallada, consultar el manual de RobotStudio.

La interfaz gráfica de usuario está dividida en menús que se seleccionan activando la pestaña correspondiente tal y como se observa en la figura:

1 Menú Archivo Contiene las opciones necesarias para crear una nueva estación, crear un sistema de robot, conectarse a un controlador, guardar la estación como un visor y otras opciones de RobotStudio.

2 Pestaña Inicio Contiene los controles necesarios para construir estaciones, crear sistemas, programar trayectorias y colocar elementos.

3 Pestaña

Modelado Contiene los controles necesarios para crear y agrupar componentes, crear cuerpos, mediciones y operaciones de CAD.

4 Pestaña

Simulación Contiene los controles necesarios para crear, configurar, controlar, monitorizar y grabar simulaciones.

5 Pestaña Fuera

de línea Contiene los controles necesarios para la sincronización, configuración y tareas asignadas al controlador virtual (VC).

6 Pestaña En

línea Contiene controladores para gestionar los controladores reales. 7 Pestaña

Complementos

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Navegación con ayuda del ratón

Tanto en el diseño como en la simulación de los movimientos, mediante el ratón se puede girar, aumentar o disminuir de tamaño, desplazar la estación… del robot simulado, a fin de que la manipulación sea más cómoda o exacta. En la siguiente figura, se muestran las combinaciones de ratón y teclado que permiten esas opciones.

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5.2 Estructura de RobotStudio

El software RobotStudio, se compone principalmente de dos archivos ejecutables. Cada parte se encarga de unas tareas determinadas:

Estación: La parte que se encarga de la creación del sistema, diseño, programación de trayectorias, movimiento manual de ejes, modelado etc. Es decir las tareas comprendidas en los menús Inicio y Modelado.

Controlador virtual: La parte que se encarga del programa RAPID, edición y compilación del programa, como tarea fundamental. Es decir las tareas comprendidas en los menús Fuera de línea y En línea.

Las dos partes, requieren estar “sincronizadas” para se entiendan mutuamente. Esta sincronización se realiza de dos formas diferentes:

Si la sincronización es de la Estación hacia el controlador virtual: Se realiza mediante la opción Sincronizar con VC.

Si la sincronización es del controlador virtual hacia la Estación: Se realiza mediante la opción Sincronizar con Estación.

En general:

Cuando se realicen cambios en Inicio, hay que Sincronizar con VC.

Cuando se realicen cambios en Fuera de línea, hay que Sincronizar con Estación.

Estación

(RobotStudio.exe)

Virtual Controller “Sistema x”

(RobVC.exe) Modelado CAD básico Virtual Flex Pendant I/O Entradas Salidas Sincronizar

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5.3 Movimiento de ejes en RobotStudio

Para mover los ejes de un robot mediante RobotStudio, no se utiliza obviamente el joystick sino que el programa ofrece otras opciones que realizan estas operaciones de un modo cómodo. Las posibilidades de tipos de movimiento, son las mismas que las que se realizan con el FlexPendant:

1.- Movimiento manual eje a eje: Cada eje se mueve individualmente hasta los límites establecidos para cada modelo.

2.- Movimiento manual lineal: Los ejes se coordinan para lograr un movimiento en línea recta de la herramienta, hasta los límites de giro y alcance correspondientes a cada modelo.

2.- Movimiento de reorientación: Movimiento que se realiza para comprobar el TCP de la herramienta y la desviación que tiene ésta respecto de los ejes X, Y o Z.

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a 6 5 R o b o tStu d io .

5.4 Relación entre los sistemas de coordenadas.

Los sistemas de coordenadas en los robots de ABB, tienen una relación entre sí y obviamente también la tienen cuando se utiliza RobotStudio. Esta relación, viene expresada de forma gráfica en la siguiente figura:

Sistema de coordenadas mundo de RobotStudio

El sistema de coordenadas mundo de RobotStudio representa a la totalidad de la estación o célula de robot. Se encuentra en la parte superior de la jerarquía de la que dependen todos los demás sistemas de coordenadas.

Sistema de coordenadas de la base

Cada robot de la estación, tanto en RobotStudio como en el mundo real, tiene un sistema de coordenadas de la base que siempre está situado en la base del robot. Este sistema se relaciona con el sistema de coordenadas mundo.

Sistema de coordenadas del objeto de trabajo

El sistema de coordenadas llamado objeto de trabajo, es el punto definido por el usuario, situado en el vértice de la mesa de trabajo normalmente. Cuando el usuario no define un objeto de trabajo en concreto, el sistema robot tiene predefinido un punto identificado como

Wobj0. Este sistema de coordenadas, se compone de dos vectores:

Uframe: Este vector se relaciona con el sistema de coordenadas mundo. Oframe: Este vector se relaciona con el sistema de Uframe.

Sistema de coordenadas del punto central de la herramienta o TCP

El sistema de coordenadas del punto central de la herramienta, denominado también TCP, es el punto situado en el centro de la herramienta. Todos los robots tienen un TCP predefinido en el punto de montaje de la herramienta en el robot, identificado como tool0. Este vector se

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a 6 5 R o b o tStu d io .

Por último, el TCP, se relaciona con el sistema de coordenadas base, cerrando la concatenación de los sistemas de coordenadas.

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id ad 5 .1 : Cr e ac n d e u n si ste m a r o b o t.

ACTIVIDAD

5.1

RobotStudio

CREACIÓN DE UN SISTEMA ROBOT

Objetivos de la

actividad: 01.- Crear un sistema robot que sirva para simular y programar un proceso en el que se utilice el robot simulado.

Conocimientos

previos: 01.- Robot a utilizar. Modelo y opciones de software. 02.- RobotStudio. Primeros pasos, movimientos con el ratón.

Conocimientos relacionados:

01.- Pestaña Archivo. Crear estaciones con RobotStudio Manual RobotStudio Capítulo 7

02.- Pestaña Inicio. Gestión biblioteca en RobotStudio Manual RobotStudio Capítulo 8

Recursos

necesarios 01.- Sistema Robot IRB120 u otro de mayor gama. Archivos de imagen relacionados Archivos de programa relacionados

01.- 1ejercicio Creación de un sistema robot y una secuencia de movimientos.

Pack and GO realizado con RobotStudio 5.14.02.01 y RobotWare 5.14.02_2039. Para visualizar los programas, Archivo\Compartir\Unpack and Work

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id ad 5 .1 : Cr e ac n d e u n si ste m a r o b o t.

ACTIVIDAD

5.1

RobotStudio

CREACIÓN DE UN SISTEMA ROBOT

Objetivo:

El objetivo consiste en crear mediante RobotStudio, una estación virtual con un robot de características iguales a un modelo real y de un sistema de control compatible.

Procedimiento:

1.- Inicializar RobotStudio desde el botón de inicio o Clicar en el icono de acceso directo del escritorio.

2.- En la pantalla principal, seleccionar la pestaña Archivo/Nuevo. Elegir Estación vacía y a continuación Crear.

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id ad 5 .1 : Cr e ac n d e u n si ste m a r o b o t.

3.- En la nueva ventana, seleccionar Archivo/Biblioteca ABB. Aparecerán diferentes tipos de robots y elegiremos el modelo deseado. En este caso el IRB120.

4.- Desde Archivo, elegir la opción Sistema de Robot y a continuación seleccionar Desde

diseño. De este modo, se elige crear un sistema a partir de un diseño prestablecido.

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id ad 5 .1 : Cr e ac n d e u n si ste m a r o b o t.

En el asistente que guía la creación del sistema robot, asignar un nombre y especificar una ubicación para el sistema creado. Por defecto se archivará en una carpeta que Robotstudio crea en Mis documentos.

A continuación teclear siguiente en las siguientes ventanas, continuando con la creación del sistema.

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id ad 5 .1 : Cr e ac n d e u n si ste m a r o b o t.

En la ventana Opciones del sistema, pulsar sobre Opciones para establecer las caracteristicas del sistema robot.

Para comenzar, marcar como segundo idioma Spanish (es necesario para poder cambiar el idioma de las pantallas del FlexPendant).

Aunque pueden existir otras opciones a tener en cuenta acordes con el robot real que habría que seleccionar (multitarea, comunicaciones…), para esta primera actividad se dejará configurada unicamente esta opción. Teclear Aceptar y a continuación Finalizar para terminar el proceso de creación del sistema.

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id ad 5 .1 : Cr e ac n d e u n si ste m a r o b o t.

5.- Durante unos segundos el controlador estará inicializandose. Cuando en la parte inferior derecha de la ventana principal el mensaje Estado de controlador se fije de color verde indicará que éste se ha inizializado.

6.- Para establecer una herramienta en el robot se puede diseñar desde la opción Modelado (esta opción se verá en la actividad 5.3) o bien se puede seleccionar una de la biblioteca de ABB. En este ejemplo, se utilizará una herramienta de la biblioteca y para ello en el menu principal seleccionar Archivo/Importar biblioteca y acceder a Equipamiento donde se seleccionará la herramienta disponible deseada, en este caso MyTool.

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id ad 5 .1 : Cr e ac n d e u n si ste m a r o b o t.

En la pestaña Diseño y dentro del árbol del robot, el programa ha registrado una referencia a la herramiente seleccionada. Para relacionar ésta con el robot, seleccionar con el botón izquierdo del ratón Mytool y arrastrar hasta la referencia del robot.

Para que la herramienta se coloque en la punta del robot en el mensaje sobre la posición actual seleccionar No.

Una vez posicionada correctamente la herramienta sobre la punta, verificar que en el cuadro de referencia de herramienta activa esté seleccionada MyTool.

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id ad 5 .1 : Cr e ac n d e u n si ste m a r o b o t.

7.- Para comprobar que la herramienta está sujetada en la brida, seleccionar Movimiento de

ejes y manualmente, orientar uno o varios ejes clicando sobre ellos con el raton y moviendo

éste.

Si la herramienta se mueve solidaria con los ejes está bien programada la sujección, si por el contrario queda estática cuando los ejes se mueven, hay que repetir el proceso anterior.

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id ad 5 .2 : D iseñ o d e u n a sec u e n ci a d e m o vi m ie n to s.

ACTIVIDAD

5.2

RobotStudio

DISEÑO DE UNA SECUENCIA DE MOVIMIENTOS

Objetivos de la

actividad: 01.- Crear un sistema robot que sirva para simular y programar un proceso en el que se utilice el robot simulado.

Conocimientos

previos: 01.- Robot a utilizar. Modelo y opciones de software. 02.- RobotStudio. Primeros pasos, sincronización.

Conocimientos relacionados:

01.- Pestaña Inicio. Gestión biblioteca en RobotStudio Manual RobotStudio Capítulo 8

02.- Pestaña Modelado. Diseño de piezas sólidas en RobotStudio Manual RobotStudio Capítulo 9

03.- Pestaña Simulación. Simulación de programa en RobotStudio

Manual RobotStudio Capítulo 10

04.- Pestaña Fuera de línea. Edición de programa y movimiento del robot en RobotStudio Manual RobotStudio Capítulo 11

Recursos

necesarios 01.- Sistema Robot IRB120 u otro de mayor gama. Archivos de imagen relacionados Archivos de programa relacionados

01.- 1ejercicio Creación de un sistema robot y una secuencia de movimientos.

Pack and GO realizado con RobotStudio 5.14.02.01 y RobotWare 5.14.02_2039. Para visualizar los programas, Archivo\Compartir\Unpack and Work

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id ad 5 .2 : D iseñ o d e u n a sec u e n ci a d e m o vi m ie n to s.

ACTIVIDAD

5.2

RobotStudio

DISEÑO DE UNA SECUENCIA DE MOVIMIENTOS

Objetivo:

El objetivo consiste en crear un programa, en el lenguaje de programación RAPID, para definir una secuencia de movimientos que sean posteriormente simulados por el robot.

Procedimiento:

1.- Una vez creado el sistema robot acorde con el robot real del cual se quiere simular su comportamiento (movimientos, colisiones…), se describen los pasos para crear y simular un programa diseñado con RobotStudio que simule el comportamiento citado.

2.- Para llevar al robot a una posición, seleccionar en el menú Inicio, Movimiento de ejes y orientar manualmente los diferentes ejes hasta la posición deseada.

El eje activado cambia de color al clicar el ratón sobre él y arrastrando el mismo, el eje se desplazará tal y como lo haría si fuese real.

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id ad 5 .2 : D iseñ o d e u n a sec u e n ci a d e m o vi m ie n to s.

3.- Una vez desplazados los ejes hasta lograr la posición deseada, guardar la posición o punto mediante la opción Inicio/Programar Objetivo.

El resultado de esta operación es la creación de un dato del tipo robtarjet con sus coordenadas (x,y,z) y rotaciones de ejes (cuaternios) del punto del espacio al que se ha desplazado el TCP de la herramienta.

Como se trata de un dato del tipo robtarjet como se ha mencionado, los argumentos correspondientes a la herramienta y objeto de trabajo, que completan dicho dato, son los que están seleccionados en los campos que aparecen en el borde superior derecho de la figura:

Herramienta: MyTool. Objeto de trabajo: wobj0.

Al activar programar objetivo, un cuadro emergente pregunta si la posición va a estar referenciada al objecto de trabajo predeterminado. Clicar Si para el ejemplo.

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id ad 5 .2 : D iseñ o d e u n a sec u e n ci a d e m o vi m ie n to s.

Partiendo de esta posición de inicio, configurar otras 4 posiciones más para realizar la trayectoria de un cuadrado. Cada vez que se posicione el robot en un nuevo punto, activar

programar objetivo.

4.- Arrastrar la herramienta hasta el primer punto del cuadrado y activar programar objetivo.

Para establecer los restantes puntos del cuadrado, mover el robot de forma lineal seleccionando la opción de Movimiento lineal dentro del mismo menú de Inicio.

5.- Al desplazar los ejes, se visualizan los valores de la coordenadas de los ejes que se pueden tomar como referencia, para realizar el cuadrado con los desplazamientos lineales.

También se puede dibujar o modelar una pieza sobre la que proyectar las cuatro posiciones del cuadrado. Seleccionar Sólido en la pestaña Modelado y elegir Tetraedro.

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id ad 5 .2 : D iseñ o d e u n a sec u e n ci a d e m o vi m ie n to s.

En el cuadro de la parte izquierda rellenar los valores de tamaño y ubicación del tetraedro.

Proceder, como en el caso donde no existía la referencia de la pieza, ayudándose de la visualización de las coordenadas de los ejes X e Y para posicionar el TCP con más precisión. 8.- Una vez guardadas las posiciones, expandir wobj0 del explorador de la pestaña

Trayectoria y objetivos (no de la pestaña de Diseño). Los puntos guardados, figuran como

target numerados.

Seleccionar la carpeta de trayectorias y con el botón derecho del ratón crear una trayectoria o rutina que posteriormente recogerá todas los puntos o posiciones creadas anteriormente.

Se puede cambiar tanto el nombre de las posiciones como el asignado a la trayectoria. Para ello, seleccionar el mismo y con el boton derecho del raton elegir cambiar nombre.

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id ad 5 .2 : D iseñ o d e u n a sec u e n ci a d e m o vi m ie n to s.

9.- Se pueden modificar algunos argumentos de las posiciones o datos robtarjet creados desde la barra situada en la parte inferior de la pantalla (Velocidad, zona…). En esta actividad estos cambios se realizarán con el editor de RAPID.

10.- Seleccionar todos los puntos y arrastrarlos hasta la trayectoria o rutina creada llamada

Rutina1. Automaticamente cada una de las posiciones son asociadas a una instrucción de

movimiento.

Las instruciones de movimiento que se graban en la rutina creada, coinciden con la instrucción seleccionada en la parte inferior de la pantalla, en este caso MoveL o movimiento lineal.

11.- A continuación sincronizar con VC o Controlador de sistemas virtual, para que el sistema reconozca los objetos y posiciones creadas. Desde Inicio, sobre la pestaña de Diseño seleccionar Sistema1 y con el botón derechocho del ratón elegir Sincronizar con VC.

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id ad 5 .2 : D iseñ o d e u n a sec u e n ci a d e m o vi m ie n to s.

El sistema queda estructurado tal y como se recoge en la siguiente ventana. Seleccionar

Module 1 para que todas las instrucciones sean guardadas dentro del mismo módulo. Marcar Sistema1 y verificar que todos los campos estén marcados. Para finalizar activar Aceptar.

12.- Acceder a la opción Fuera de linea del menú principal. Expandir Sistema y dentro de

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id ad 5 .2 : D iseñ o d e u n a sec u e n ci a d e m o vi m ie n to s.

Aparece una nueva ventana a la derecha, que recoge las instrucciones y posiciones creadas anteriormente. Se trata del editor RAPID que sirve para editar el programa.

Para que no ocupe todo el espacio y permita visualizar los movimientos del robot, sobre la pestaña Sistema1: T_Robot/ Module1 con el botón derecho del ratón seleccionar Nuevo

Grupo de pestañas verticales.

Desde este editor se pueden cambiar las instrucciones modificando los diferentes argumentos o tipos de de movimientos. También se pueden insertar, copiar y borrar instrucciones.

Despues de cualquier modificación realizada hay que validar los cambios (realizar una nueva compilación) accionando el icono Aplicar cambios.

Si hubiera algún error de síntesis, el compilador lo detecta y hay que corregirlo de lo contrario no se podrá ejecutar el programa .

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id ad 5 .2 : D iseñ o d e u n a sec u e n ci a d e m o vi m ie n to s.

Para finalizar el proceso de cambios, hay que sincronizar con la estación o controlador virtual. En la opción Archivo pulsar sobre el icono de Sincronizar con estación.

Verificar que los campos de la estructura estén señalados y Aceptar.

13.- Antes de ejecutar el programa hay que seleccionar el modo de funcionamiento y poner motores en ON. Desde Archivo seleccionar Panel de control. Sobre la llave clicar en modo

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id ad 5 .2 : D iseñ o d e u n a sec u e n ci a d e m o vi m ie n to s.

14.- Situar el ratón en el editor de Rapid y clicando en cualquier punto, con el botón derecho del mismo seleccionar Situar puntero de programa en Main para ejecutar el programa desde el inicio.

El cursor indica en amarillo la posición desde la que se va a ejecutar el programa. Accionar el icono de inicio para comenzar el ejecución del programa.

15.- En la pestaña Vista1 se observa el movimiento del robot y en la pestaña Sistema1:

T_Robot/ Module1 el movimiento del cursor sobre el programa sincronizado con los

movimientros.

Si se desea modificar algún argumento como por ejemplo zone, para que el robot realice las esquinas del cuadrado perfectamente perfiladas, parar el programa y editar el argumento o argumentos a modificar, en este caso sustituyendo z100 por fine en los movimientos.

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id ad 5 .2 : D iseñ o d e u n a sec u e n ci a d e m o vi m ie n to s.

Se observa la modificación tanto del programa como de la evolución de la herramienta en las siguientes figuras:

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id ad 5 .2 : D iseñ o d e u n a sec u e n ci a d e m o vi m ie n to s.

16.- Se puede seguir la trayectoria de la herramienta, grabando la misma. Para ello, seleccionar activar rastreo de TCP dentro de la opción Simulación/Monitor del menu principal.

Se puede así mismo, reproducir de forma automática toda la secuencia de programa o grabar en un archivo ejecutable seleccionando Grabar en visor en menú Simulación/Reproducir.

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id ad 5 .3 : Cr e ac n d e h e rr am ie n tas d e u su ar io .

ACTIVIDAD

5.3

RobotStudio

CREACIÓN DE HARRAMIENTAS DE USUARIO

Objetivos de la

actividad: 01.- Crear una herramienta personalizada que sirva para simular y programar un proceso en el que se utilice dicha herramienta. 02.- Tomar conciencia de la importancia del TCP.

Conocimientos

previos: 01.- TCP. Tool Centre Point. 02.- Sistema de coordenadas. Tema 2.

Conocimientos relacionados:

01.- Pestaña Modelado. Crear herramientas con RobotStudio Manual RobotStudio Capítulo 9

02.- Pestaña Inicio. Gestión biblioteca en RobotStudio Manual RobotStudio Capítulo 8

Recursos

necesarios 01.- Sistema Robot IRB120 u otro de mayor gama. Archivos de imagen relacionados Archivos de programa relacionados

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id ad 5 .3 : Cr e ac n d e h e rr am ie n tas d e u su ar io .

ACTIVIDAD

5.3

RobotStudio

CREACIÓN DE HARRAMIENTAS DE USUARIO

Objetivo:

1.- Crear una herramienta personalizada que responda a un diseño que posteriormente se utilice con el robot y sirva para realizar la simulación real.

Procedimiento:

Paso 1.- Crear la herramienta

1.- En la pestaña Modelado, crear mediante figuras sólidas simples la herramienta. En la figura se observa el tercer cilindro programado, que se ha volteado para colocarlo en el extremo del cilindro vertical.

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id ad 5 .3 : Cr e ac n d e h e rr am ie n tas d e u su ar io .

El desplazamiento desde la base se logra mediante las cotas definidas en Punto central de la

base (mm) y la rotación mediante la Orientación (deg). Los tres campos, identificados por

diferentes colores, relacionan las cotas con los ejes x,y,z.

2.- Definir el codo de la herramienta insertando una esfera y la punta con un cono tal y como indica la figura.

3.- En la pestaña diseño, se observan las diferentes piezas que componen la herramienta:

Pieza_1: Base de la herramienta. Pieza_2: Cilindro vertical.

Pieza_3: Cilindro horizontal. Pieza_4: Esfera posterior. Pieza_5: Cono delantero.

Desplegar las diferentes piezas y arrastrar el contenido de cada una de ellas, llamado cuerpo, hasta la Pieza_1. De esta manera, la Pieza_1 contendrá los “cuerpos” de todas las piezas.

Una vez realizada esta operación, borrar todas las piezas excepto la Pieza_1, y renombrar dicha pieza con otro nombre, por ejemplo herramienta.

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id ad 5 .3 : Cr e ac n d e h e rr am ie n tas d e u su ar io .

4.- Una vez creada la herramienta, crear o referenciar su sistema de coordenadas. Para ello, seleccionar Base de coordenadas/Creación de sistemas de coordenadas, en los diferentes campos, referenciar la punta de la herramienta respecto de su base tanto en distancia como en rotación. Una vez referenciada correctamente dicha punta, pulsar en Crear.

5.- Guardar el diseño creado, seleccionando para ello la herramienta en el explorador y clicando el botón derecho sobre ella, seleccionar Guardar como biblioteca

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id ad 5 .3 : Cr e ac n d e h e rr am ie n tas d e u su ar io .

Paso 2.- Poner la herramienta diseñada.

6.- Seleccionar la herramienta diseñada. Para ello, clicar en Inicio/Importar

biblioteca/Biblioteca de usuario donde aparecerá la herramienta diseñada.

7.- Como el sistema robot tenía la herramienta llamada

MyTool acoplada, cuando se realizó esta actividad,

desplegar Eslabones dentro de la pestaña Diseño el robot y eliminar del Link 6 la herramienta MyTool, pulsado el botón derecho sobre ella y seleccionando

Eliminar.

8.- Arrastrando la herramienta hasta el robot, al soltar el botón izquierdo del mismo, la herramienta se colocará en el 6º eje tal y como indica la siguiente figura.

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id ad 5 .3 : Cr e ac n d e h e rr am ie n tas d e u su ar io .

Paso 3.- Guardar herramienta con TCP definido

8.- Llamar a la herramienta guardada anteriormente pulsando en Inicio/Importar

biblioteca/Biblioteca de usuario/demo1 como se indica en la figura:

9.- Eliminar el enlace que tiene la herramienta programada con el disco duro al haberla guardado anteriormente. Para ello, seleccionar el objeto y clicar con el botón derecho, elegir

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id ad 5 .3 : Cr e ac n d e h e rr am ie n tas d e u su ar io .

10.- Crear un sistema de coordenadas, seleccionando Modelado/Base de

coordenadas/Creación de un sistema de coordenadas y definir el TCP de la herramienta.

11.- Una vez creado el sistema de coordenadas, crear la herramienta con TCP. Para ello, seleccionar Modelado/Crear herramienta con lo que emergerá un asistente de creación de herramienta.

En el primer paso del asistente, se rellenarán los siguientes campos:

Nombre a la herramienta: Nombre con el que se guardará (Herramienta pincho). Seleccionar pieza: Elegir la herramienta anteriormente guardada (Herramienta). Datos la herramienta: Si se saben los datos (Masa, centro de gravedad …). Aceptar los datos y el asistente activará el segundo paso. Clicar en Valores de

objetivo/sistema de de forma que el cursor quede parpadeando. Sin que el cursor deje de

parpadear, acercar el símbolo del ratón a la punta de la herramienta donde se quiere establecer el TCP. El color se volverá más intenso cuando identifique el punto. Clicar.

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id ad 5 .3 : Cr e ac n d e h e rr am ie n tas d e u su ar io .

Al clicar, aparecerá el sistema de coordenadas anteriormente definido con sus valores

(sistema de coordenadas_1). Para validar el TCP, pulsar sobre la barra vertical (->) hasta

que aparezca el nombre en la parte derecha. Terminar el proceso.

12.- Guardar la herramienta con su TCP, clicando el botón derecho sobre ella y seleccionando

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id ad 5.4 : Cr e ac n d e u n o b jet o d e t rab ajo.

ACTIVIDAD

5.4

RobotStudio

CREACIÓN DE OBJETOS DE TRABAJO

Objetivos de la

actividad: 01.- Crear un sistema robot que sirva para simular y programar un proceso en el que se utilice el robot simulado.

Conocimientos

previos: 01.- Robot a utilizar. Modelo y opciones de software. 02.- RobotStudio. Primeros pasos, movimientos con el ratón.

Conocimientos relacionados:

01.- Pestaña Inicio. Crear objeto de trabajo y programar objetivos en RobotStudio Manual RobotStudio Capítulo 8

02.- Pestaña Modelado. Crear objetos auxiliares en RobotStudio Manual RobotStudio Capítulo 9

04.- Pestaña Fuera de línea. Edición de programa y movimiento del robot en RobotStudio Manual RobotStudio Capítulo 11

Recursos necesarios

01.- Sistema Robot IRB120 u otro de mayor gama.

Archivos de imagen relacionados Archivos de programa relacionados

01.- 2ejercicio Programación de la creación de un objeto de trabajo.

Pack and GO realizado con RobotStudio 5.14.02.01 y RobotWare 5.14.02_2039. Para visualizar los programas, Archivo\Compartir\Unpack and Work

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id ad 5.4 : Cr e ac n d e u n o b jet o d e t rab ajo.

ACTIVIDAD

5.4

RobotStudio

CREACIÓN DE OBJETOS DE TRABAJO

Objetivo:

El objetivo consiste en crear mediante RobotStudio, objetos de trabajo para que el mismo programa de robot se pueda ejecutar, realizando la misma secuencia de movimientos, independientemente de las coordenadas y rotación de mesa o soporte sobre la que se ejecuta, tal y como se ha realizado en la actividad 4.7 con el robot real.

Objeto de trabajo

Un objeto de trabajo es un sistema de coordenadas utilizado para describir la posición de una pieza de trabajo. Se compone de dos bases de coordenadas: la base de coordenadas del usuario y la del objeto. Todas las posiciones son relativas a la base de coordenadas del objeto, que a su vez es relativa a la base de coordenadas del usuario y a su vez es relativa al sistema de coordenadas mundo.

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id ad 5.4 : Cr e ac n d e u n o b jet o d e t rab ajo.

Procedimiento:

1.- Utilizar un sistema robot anteriormente creado o crear uno nuevo, seleccionando

Archivo/Biblioteca ABB. Elegir el modelo de robot IRB120.

Desde Inicio elegir la opción Sistema de Robot y a continuación seleccionar Desde diseño. De este modo se elige crear un sistema, a partir de un diseño prestablecido.

Asignar un nombre al sistema y especificar una ubicación para el sistema creado. Por defecto se guarda en una carpeta que Robotstudio crea en Mis documentos.

Para establecer una herramienta en el robot, se puede diseñar desde la opción modelado o bien seleccionar una de la biblioteca de ABB.

En este ejemplo se utiliza una herramienta de la biblioteca y para ello, seleccionar Archivo. En la opción

Importar biblioteca acceder a

Equipamiento donde se seleccionará MyTool.

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id ad 5.4 : Cr e ac n d e u n o b jet o d e t rab ajo.

En la pestaña de diseño y dentro del árbol del robot, se ha registrado una referencia a la herramiente seleccionada. Para relacionar ésta con el robot, marcar con el botón izquierdo del ratón Mytool y arrastrar hasta la referencia del robot.

En el mensaje que emerge, advirtiendo sobre la posición actual, seleccionar No para que la herramienta se coloque en la brida del robot.

Una vez posicionada correctamente la herramienta sobre la brida, verificar que en el cuadro de referencia de herramienta activa, ésta esté seleccionada (MyTool).

2.-Antes de configurar el objeto de trabajo, se diseñará en el area del robot una pieza a modo de mesa sobre la cual se va a ubicar el objeto. En la opción de Modelado del menu principal, seleccionar Sólido y la forma Tetraedro.

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id ad 5.4 : Cr e ac n d e u n o b jet o d e t rab ajo.

En la ventana de configuración de la pieza, establecer los valores de Longitud, Anchura y

Altura para definir las dimensiones de la pieza o “mesa”.

En los campos relativos a Punto de esquina, fijar los valores de las coordenadas X e Y para ubicar la pieza en el espacio del robot respecto de las coordenadas mundo. Pulsar crear y

cerrar para finalizar la configuración.

Es conveniente que la pieza que actúa de mesa, esté en una posición diferente de las coordenadas del robot, para poder ubicar posteriormente otra mesa, donde con el mismo programa de robot, bastará con definir el nuevo objeto de trabajo para que el robot ejecute los mismos movimientos desplazados.

Para ello con el botón derecho del ratón seleccionar Girar y establecer un valor de giro orientativo de 45º.

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id ad 5.4 : Cr e ac n d e u n o b jet o d e t rab ajo.

3.- Para crear el objeto de trabajo seleccionar desde el menú Inicio, la opción Otros/Crear

objeto de trabajo.

En la pestaña que aparece en la izquierda de la pantalla, expandir el Sistema de

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id ad 5.4 : Cr e ac n d e u n o b jet o d e t rab ajo.

Hay que definir los tres puntos siguiendo el siguiente orden:

1. Posición: Punto donde se quiere crear el sistema de coordenadas..

2. Punto de eje: Punto que está alineado en el eje X según la regla de la mano derecha. 3. Punto de plano: Punto que está alineado en el eje Y según la regla de la mano

derecha.

Para marcar los puntos, utilizar las herramientas de posicionado que ofrece el programa. En este caso es muy útil el puntero de ajuste a final que se selecciona como indica la figura anterior. Un pequeño circulo blanco señalará la posición exacta del vértice cuando se acerque el ratón al mismo.

En la siguiente secuencia de figuras, se describe el procedimiento paso a paso para definir el objeto de trabajo.

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id ad 5.4 : Cr e ac n d e u n o b jet o d e t rab ajo.

Posición o punto donde se quiere crear el sistema de coordenadas.

Punto de eje o punto que está alineado en el eje X según la regla de la mano derecha.

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id ad 5.4 : Cr e ac n d e u n o b jet o d e t rab ajo.

Una vez fijados los tres puntos, seleccionar Aceptar las coordenadas y posteriormente Crear y Cerrar.

Al expandir la estructura del robot, se puede observar que se ha establecido un nuevo objeto de trabajo diferente del Wobj0. La figura muestra la disposición de las coordenadas del nuevo objeto.

Para establecer de forma permanente el objeto de trabajo, conectar el sistema de coordenadas al objeto o mesa. De esta forma, si se mueve la pieza o mesa, el sistema de coordenadas se mueve con ella.

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id ad 5.4 : Cr e ac n d e u n o b jet o d e t rab ajo.

Para ello seleccionar Workobject_1 y con el botón derechocho del ratón elegir Conectar a y relacionarlo con Pieza_1.

En el siguiente mensaje, elegir Si para mantener la ubiación del objeto de trabajo

4.- Para poder realizar una trayectoria de trabajo del robot, diseñar una pieza situada sobre la mesa con el sistema de coordenadas workobject_1 creada anteriormente.

Desde Modelado seleccionar Sólido/Tetraedro y establecer las dimensiones como anteriormente se ha hecho con la mesa.

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id ad 5.4 : Cr e ac n d e u n o b jet o d e t rab ajo.

El nuevo objecto es situado sobre las coordenadas de X e Y con valores 0 y 0.

Para colocar la pieza en el nuevo objeto de trabajo, seleccionar ésta y con el botón derecho del ratón elegir Situar sobre la Base de coordenadas. En el cuadro de selección elegir la base de coordenadas Workobject_1, que es el nombre que es asignado por defecto al nuevo objeto de trabajo.

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id ad 5.4 : Cr e ac n d e u n o b jet o d e t rab ajo.

En la figura, se observa el objeto situado sobre el nuevo workobject.

Es conveniente cambiar el color de la pieza seleccionando ésta y elegiendo con el botón derecho del ratón, Seleccionar color.

Para modificar la posición de la pieza seleccionar Fijar posicion en el misma ventana de opciones.

Establecer valores en los ejes X e Y para centrar la pieza.

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5.- Se puede crear asimismo, un sistema de coordenadas de objeto que sea relativo a la base de coordenadas de usuario y que se establezca en el centro de la nueva pieza.

Seleccionando el workobject anterior, con el boton derecho del ratón elegir Modificar objeto

de trabajo.

Acceder al sistema de coordenadas de objeto y expandir para configurar los tres puntos de referencia.

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id ad 5.4 : Cr e ac n d e u n o b jet o d e t rab ajo.

Proceder del mismo modo en que se ha definido el sistema de coordenadas Workobject_1 en el punto 3. Con ayuda de las herramientes de centrado y ajuste al final que ofrece el programa, establecer los tres puntos necesarios.

1.- Posición o punto central donde se quiere crear el nuevo sistema de coordenadas.

2.- Punto de eje o punto que está alineado en el eje X según la regla de la mano

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3.- Punto de plano o punto que está alineado en el eje Y según la regla de la mano

derecha.

Para establecer de forma permanente el objeto de trabajo conectar el sistema de coordenadas al objeto. Para ello, seleccionar Workobject_1 y con el botón derecho del ratón elegir

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5.- Una vez creado y modificado el objeto de trabajo, diseñar el programa RAPID fijando posiciones o puntos y creando la trayectoria que debe seguir la herramienta (Actividad 5.2). Para fijar el primer punto o punto de reposo, seleccionar en la pestaña Diseño, el robot IRB120 y con el botón derecho del ratón elegir Movimiento de ejes de mecanismo.

Esta posición de inicio está situada fuera del area de trabajo y es necesario que al menos el eje 5 tenga un valor diferente de 0 para evitar una posición singular que bloquee el robot. Arrastrando el cursor del ratón sobre los grados de cada eje o fijando su magnitud con el teclado, mover los ejes hasta la posición deseada.

Anter de pulsar Programar objetivo para grabar el punto, seleccionar en la parte inferior el tipo de movimiento como MoveAbsJ para que el movimiento de los ejes hacia este punto de reposo sea cómodo.

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Al seleccionar Programar objetivo, la posición se registra como Join Target_1.

Para visualizar el registro de la posición guardada, expandir en la pestaña Trayectorias y

objetivos los objetivos de eje del robot.

Se puede modificar el nombre del punto, por ejemplo home y el modo de aproximación a la posición que no requiere especial precisión, por ejemplo z100.

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Para el movimiento del robot a ese punto programado, crear una trayectoria denominada

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6.- Seleccionar Movimiento de Ejes en el menú Inicio para llevar el robot a una nueva posición. Mover manualmente los ejes hasta colocar el robot en una posición encima del area de trabajo.

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Una vez posicionada la herramienta en el primer punto de la pieza, seleccionar en el cuadro de la parte inferior el tipo de movimiento como MoveJ (anteriormente se ha usado MovAbsJ) y guardarlo mediante Programar objetivo.

La nueva posición es guardada como Target_10.

Con el objeto de realizar una trayectoria sobre el contorno de la pieza, definir el resto de posiciones. Clicar en Inicio/Objetivo y seleccionar Crear Objetivo.

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Con las herramientas de posicionado, elegir puntero ajustar a final y posicionar el cursor sobre un vértice, marcar el primer punto y pulsar Añadir.

Para los demás vértices de la pieza basta con posicionar la herramienta y clicar en Añadir hasta lograr los cuatro puntos o vértices del tetraedro.

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7.- Con el fin de orientar la herramienta lo mejor posible para alcanzar la posición, modificar el objetivo, que esté señalado mediante una señal de advertencia en forma de triángulo, con el siguiente metodo:

Seleccionar el primer punto o Target_20 y con el boton derecho del ratón acceder a la opción

Modificar objetivo/Girar.

Establecer un valor orientativo p.e. -90º en el cuadro de rotación y señalar X ó Z y pulsar

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Teniendo seleccionado el mismo punto elegir la opción Ver Herramienta en objetivo y seleccionar MyTool. Aparecerá una herramienta con una posición determinada que tendremos que corregir, mediante el método anterior, para orientarla hacia la brida del robot.

Pulsar Aplicar tantas veces como sea necesario hasta alcanzar la corecta orientación.

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8.- Seleccionar los otros datos target, correspondientes a los vértices de la pieza, y aplicar orientacion. De esta forma, quedarían todas las posiciones correctamente orientadas hacia la brida.

9.- Crear una trayectoria nueva y arrastrar los targets creados y modificados a la misma. Renombrar la trayectoria o rutina como Cuadrado.

10.- Una vez creada la trayectoria verificar la configuración de movimientos que se han asignado. Seleccionar Cuadrado y con el botón derecho del ratón acceder a la opción de

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Si la configuración es correcta desapareceren los triángulos amarillos de los iconos de los targets. Si no es así hay que volver a repetir el proceso hasta que desaparezcan.

Para finalizar el proceso seleccionar T_ROB1 y con el botón derecho del ratón acceder a la opción de Sincronizar con VC.

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Verificar que todos los campos estén marcados y pulsar Aceptar.

Seleccionar Fuera de linea y expandir RAPID hasta las rutinas creadas. Hacer doble clik sobre ellas y acceder al editor de RAPID.

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Modificar las instrucciones para alcanzar el punto con precisión defininedo la zona en fine. Crear una linea nueva para cerrar la trayectoria alcanzando la primera posición del cuadrado.

Aplicar cambios y Sincronizar con estacion.

Desde el panel de control seleccionar en modo manual ó automático .

Situar el cursor en la parte del programa que interese ejecutar (rutina o main) y activar inicio para ejecutar el programa.

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ACTIVIDAD

5.5

RobotStudio

DESPLAZAMIENTO DE PIEZAS. PICK & PLACE

Objetivos de la

actividad: 01.- Crear un sistema robot que sirva para simular y programar un proceso en el que se útilice el robot simulado.

Conocimientos

previos: 01.- Robot a útilizar. Modelo y opciones de software. 02.- RobotStudio. Primeros pasos, movimientos con el ratón.

Conocimientos relacionados:

01.- Pestaña Inicio. Crear objeto de trabajo y programar objetivos en RobotStudio Manual RobotStudio Capítulo 8

02.- Pestaña Modelado. Crear objetos auxiliares en RobotStudio Manual RobotStudio Capítulo 9

03.- Pestaña Simulación. Crear objetos auxiliares en RobotStudio

Manual RobotStudio Capítulo 10

04.- Pestaña Fuera de línea. Edición de programa y movimiento del robot en RobotStudio Manual RobotStudio Capítulo 11

Recursos

necesarios 01.- Sistema Robot IRB120 u otro de mayor gama. Archivos de imagen relacionados Archivos de programa relacionados

01.- 3ejercicio Programación de la simulación de desplazamiento de piezas.

Pack and GO realizado con RobotStudio 5.14.02.01 y RobotWare 5.14.02_2039. Para visualizar los programás, Archivo\Compartir\Unpack and Work

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ACTIVIDAD

5.5

RobotStudio

DESPLAZAMIENTO DE PIEZAS. PICK & PLACE

Objetivo:

Se trata de que el robot realice una tarea de recogida de una pieza en una posición determinada y la traslade a otro punto.

En esta actividad se simulará el desplazamiento del robot y las acciones relacionadas con la herramienta. La conexión y desconexión de objetos a la herramienta y el establecimiento de acciones de movimiento, permitirá simular un proceso real de traslado de piezas (pick & place).

Para la realización de esta actividad, se tendrá en cuenta lo realizado en la actividad anterior. Para ello, iniciar cargando la estación donde se dispone del objeto sobre un útil de trabajo.

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El objetivo consiste en crear mediante RobotStudio, objetos de trabajo para que el mismo programa de robot se pueda ejecutar independientemente de las coordenadas y rotación de mesa o soporte sobre la que se ejecuta, tal y como se ha realizado en la actividad 4.7 con el robot real.

Procedimiento:

1.- Establecer un útil de trabajo similar al anterior, pero en otra posición.

Seleccionar el útil1 y con el botón derecho del ratón (menú contextual), desplegar las opciones y seleccionar Copiar. Seleccionar Ejer2 del árbol de diseño y desde el menú contextual, elegir Pegar.

Seleccionar el nuevo útil y desde el menú contextual, elegir cambiar el nombre. Renombrar como útil2.

En las opciones de Mecanismo, activar Mover y actuando sobre los ejes desplazar el nuevo útil hasta otra posición.

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Una vez fijada la posición del nuevo útil, seleccionar éste y desde el menú contextual elegir

cambiar el color del mismo.

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Seleccionar la pestaña de Trayectorias y objetivos y borrar las posiciones y trayectorias creadas en la actividad anterior.

2.- Definir una pieza sobre el nuevo útil

Seleccionar la pieza1 y desde el menú contextual elegir Copiar. Seleccionar Ejer2 del árbol de diseño y desde el menú contextual elegir Pegar.

Seleccionar el nuevo objeto y desde el menú contextual renombrar como Pieza2. Establecer asimismo como origen local, la posición de la pieza 2.

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id ad 5.5 : D e sp laz am ie n to d e p ie zas. Pi ck & Pl ac e .

En las opciones de Mecanismo, activar

Mover y actuando sobre los ejes desplazar la

nueva pieza hasta otra posición encima de

útil2.

3.- Definir posiciones pickpoint y placepoint.

Definir la posición de recogida de la pieza (pickpoint). En la opción Objetivo, seleccionar

Crear objetivo.

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Señalar el centro de la pieza con el cursor en la ventana Posicion de la opción Crear objetivo. Los valores de la nueva posición serán guardados. Para finalizar, asignar el nombre de

pickpoint al punto creado.

Para observar la orientación que tendría la herramienta del robot para acceder a la posición creada, seleccionars el punto y desde el menú contextual marcar Ver herramienta de

trabajo.

 MyTool

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Como se puede observar la herramienta está orientada en sentido contrario a la posición inicial. Para una correcta disposición, girar el eje “Y” 180º. Para ello, seleccionar el punto y desde el menú contextual seleccionar girar en la opción de modificar objetivo.

Para un mejor ajuste de la herramienta con la brida, realizar un giro del eje “Z” en -30º.

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Para definir el punto de depósito de la pieza (placepoint), proceder como en el caso anterior.

Crear objetivo señalando el punto central de la pieza 2 y nombrar como placepoint.

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A continuación para orientar la herramienta, girar los ejes Y y Z para buscar la mejor disposición posible.

Como se puede observar, los puntos creados aparecen con un pequeño triángulo amarillo. Para corregir esta advertencia, seleccionar configuraciones desde el menú contextual y entre las posibles variantes seleccionar la que mejor se aproxime al objetivo (la que más ceros tenga).

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id ad 5.5 : D e sp laz am ie n to d e p ie zas. Pi ck & Pl ac e . 4.- Crear trayectorias.

A continuación crear dos trayectorias denominadas picbox y placebox.

Seleccionar cada uno de los puntos y arrastralos sobre las trayectorias creadas. En cada una de las trayectorias se habrá asignado una instrucción de movimiento.

Para finalizar el proceso de diseño de los posiciones y trayectorias, seleccionar T_ROB1 y desde el menú contextual elegir Sincronizar con VC.

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5.- Verificar programación y simular las trayectorias creadas.

Seleccionar Fuera de línea y expandir RAPID hasta visualizar las rutinas creadas. Como se está realizando todo el diseño sobre la actividad 2, observar que junto a las rutinas que se han creado, aparecen las diseñadas anteriormente.

Seleccionar el procedimiento correspondiente a “Cuadrado” con todas sus instrucciones y borrarlo. Borrar asimismo los robtargets correspondientes a las posiciones de la actividad anterior.

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Para actualizar los cambios, seleccionar Aplicar cambios y a continuación Sincronizar con

estación.

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Una vez verificado que el robot realiza las trayectorias programadas, guardar la estación como

ejer3 o actividad3.

6.- Establecer acciones

Las acciones están asociadas a eventos que son activados desde señales de entrada o de salida I/0. Para configurar estas señales desde Fuera de línea, seleccionar Editor de

configuraciones.

Primero crear una unidad virtual de nombre

salidas y añadir 2 señales de tipo digital output

(dopincho y dobackimage por ejemplo).

Asociar estas señales, a las unidades de mapeado 0 y 1 (Unit mapping)

Establecer un nivel de acceso total (Acess level ALL)

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Añadir una nueva señal y completar los campos con los valores indicados en la imagen.

Para que estos cambios tengan efecto es necesario hacer un arranque en caliente.

A continuación seleccionar la rutina pickbox y desde el menú contextual, elegir Insertar

instrucción de acción.

Crear una instrucción Set o activación y otra de espera WaitTime relacionadas con la señal

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Crear asimismo otras 2 instrucciones de accion relacionadas con dobackimage en la rutina

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Para finalizar Sincronizar con VC y aceptar estructura de módulos.

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