Do Projektu iAutomatyka dołączyli:

ROBOT KROKI – Projekt własnego robota przemysłowego cz.1

autor: Rafał.

Artykuł z serii: "KROKI" - Robot przemysłowy, zbudowany na biurku


Po udostępnieniu kilku artykułów parę osób zawitało na moim facebookowym profilu, co zaowocowało lawiną pytań. Można tam bowiem znaleźć pewne zdjęcie z dość intrygującym opisem.

Dokładnie tak! Jestem w trakcie tworzenia robota przemysłowego. Jak widać na zdjęciu  powyżej, projekt jest w początkowej fazie budowy. Do zaprojektowania została mi spora część modeli, a samego programu dla PLC praktycznie nie ma. Jeszcze.

Ciekawość, jaka znowu was nawiedziła, nie pozwoliła mi przejść obok was obojętnie i postanowiłem, że napiszę coś o tym projekcie. Jeśli wasze zainteresowanie będzie naprawdę duże, to może nawet zrobię małą serię, w której krok po kroku będziemy projektować, budować i programować kolejne części robota.

Pierwsze, szybkie pytanie – Dlaczego „KROKI”?

Jak na amatorską konstrukcję przystało, budżet przeznaczony na ten projekt był bardziej niż niewielki. Idealnym rozwiązaniem do tego typu konstrukcji byłyby serwonapędy z enkoderami absolutnymi o bardzo dużej rozdzielczości, na które jednak nie mogłem sobie pozwolić. Do wyboru pozostały mi jedynie silniki krokowe, których koszt jak najbardziej mieścił się w założonym budżecie. Wiecie już skąd ta nazwa? Dopowiem jeszcze tylko, że sterowniki silników krokowych steruje się dwoma sygnałami – Step i Dir, czyli KROK(i) i kierunek.

Ale jak to w ogóle się zaczęło?

Sam początek mojej fascynacji robotami przemysłowymi sięga momentu, gdy zacząłem pracować na utrzymaniu ruchu. W zakładzie gdzie pracuję znajdowało się wtedy bodajże pięć robotów FANUC, których populacja zmniejszyła się już niestety do zaledwie dwóch.

Przed rozpoczęciem pracy mój kontakt z przemysłem był praktycznie znikomy. W szkole miałem podstawy programowania z użyciem Siemens LOGO!, ale cóż to za doświadczenie? Dopiero w pracy spotkałem się z innymi sterownikami. Poznałem budowę różnych maszyn oraz zobaczyłem jak pracują. Coraz bardziej wgłębiałem się w szczególnie tę elektryczną część budowy maszyn, bo… cóż, taki już jestem, jeśli coś mnie zainteresuje, to staram się poznać to tak bardzo, jak to tylko możliwe.

Jedyną rzeczą, której nie poznawałem, a jednak ciągle mnie intrygowała, to właśnie te roboty. Na Utrzymaniu Ruchu było dosłownie kilka osób, które miały jakiekolwiek pojęcie o tych maszynach, a o programowaniu ich już nawet nie wspominam. Dlatego też postanowiłem poznać tę technologię na własną rękę. Im bardziej zagłębiałem się w ten temat, tym bardziej w mojej głowie kreowała się wizja, w której idę właśnie w kierunku uruchamiania i programowania robotów przemysłowych. Któregoś razu kolega automatyk postanowił pokazać mi jak ręcznie wprawić w ruch poszczególne osie robota. Sprawił mi tym ogromną radość.

Niestety na tych ruchach osiami się skończyło. Nie było możliwości, by pobawić się nim dłużej, bo jak powiedział – „Możesz coś zepsuć”. Wszystkie roboty musiały ciągle być w ruchu, a nawet jeśli któryś przez jakiś czas był wolny, to zawsze była obawa, że coś pozmieniam do tego stopnia, że nikt nie da rady wrócić do stanu poprzedniego.

Po co?

Cały ten projekt powstał z kilku powodów.

Po pierwsze – Wiedza i doświadczenie. Żaden inny projekt nie pozwolił mi rozwinąć się w takim stopniu. Modelowanie w Invertor Autodesk oraz drukowanie w technologii 3D, to rzeczy, których nauczyłem się dopiero przy tym projekcie. A przyznam szczerze, że obie te umiejętności są bardzo przydatne. W programowaniu sterowników również poszedłem znacznie do przodu. Do tej pory przeprowadzałem tylko małe testy oprogramowania, a i tak zrobiłem krok milowy w porównaniu do tego, co umiałem przed rozpoczęciem tego projektu.

Po drugie – Pokazanie swojej wiedzy i umiejętności. Nie oszukujmy się, każdy chce jak najlepiej sprzedać to, co potrafi. Wymyślanie własnych koncepcji oraz rozwiązywanie napotkanych problemów w sposób nieszablonowy, to rzeczy, z którymi nigdy nie miałem problemów i które zawsze sprawiały mi dużo radości. Dodatkowo lubię wyzwania. Ten projekt jest czymś, co przedstawi wszystkie moje umiejętności i zalety.

Po trzecie – Dobra zabawa. Tak, chcę wreszcie pobawić się moim wymarzonym robotem.

Przygotowania

Wszyscy wiemy, że bez odpowiedniego przygotowania nie może powstać żaden projekt. Przed narysowaniem pierwszego modelu robota, musiałem spędzić wiele dni na poszukiwaniu koncepcji oraz inspiracji w gotowych konstrukcjach robotów przemysłowych.

Przy przyswajaniu wiedzy z zakresu programowania oraz ogólnej obsługi robotów przemysłowych bardzo pomocne okazały się materiały udostępnione przez Mitsubishi Electric. Jest to krótka seria filmów, w których przedstawione jest programowanie robotów Mitsubishi. Materiały na początek idealne, lecz w moim przypadku nadal pozostawiające wiele pytań bez odpowiedzi. Dopiero praktyczny kurs programowania robotów przemysłowych pozwolił mi poznać je dostatecznie dobrze. Dzięki uprzejmości EMT-Systems oraz iAutomatyka.pl dostałem możliwość uczestniczyć w szkoleniu z programowania robotów przemysłowych FANUC, z którego relację możecie przeczytać TUTAJ.

Dopiero to szkolenie rozwiało wszystkie moje wątpliwości i pozwoliło zmienić moje podejście do tworzonej konstrukcji. Wiedziałem już, co muszę zmienić oraz o czym nie mogę zapomnieć przy projektowaniu dalszych części manipulatora. Wpływ tego szkolenia na projekt najbardziej będzie widoczny przy etapie tworzenia wizualizacji oraz pisania części programu odpowiedzialnej za swobodne programowanie robota. Nazwy oraz sposoby zapisu rozkazów robota będą łudząco podobne do rozkazów wykorzystywanych przy programowaniu robotów FANUC.

Nauka programowania

Po kilku miesiącach od rozpoczęcia pracy, zarażony wszech otaczającą mnie automatyką, kupiłem swój pierwszy sterownik PLC – Siemens S7-1200. Wtedy jeszcze z wyjściami przekaźnikowymi, które szybko zaczęły mnie ograniczać i dlatego później wymieniłem go na sterownik z wyjściami tranzystorowymi.

Nauka szła na tyle szybko i sprawnie, że już po kilku tygodniach zainteresowała mnie zakładka „Motion Control”. To było moje małe objawienie. Po kilku godzinach zabawy tymi bloczkami wiedziałem, że na pewno gdzieś je wykorzystam. Ta łatwość konfiguracji i uruchomienia osi wręcz mnie urzekła. Nie minęło zbyt wiele czasu, a w mojej głowie już zaczęły tworzyć się pomysły.

Tak! Zaczynamy projekt budowy robota przemysłowego!

Koncepcje były różne. Początkowo robot miał mieć budowę pewnego rodzaju szkieletu. Chciałem go skręcić z wyciętych laserowo płyt aluminiowych – dwie blachy z odchudzającymi je otworami, a pomiędzy nimi dystanse.  W środku, pomiędzy blachami miejsce na elementy przeniesienia napędu i przewody. Moja koncepcja zmieniła się dopiero wtedy, gdy w Internecie napotkałem roboty wydrukowane na drukarce 3D. Ta technologia również od dawna chodziła mi po głowie, a sam wygląd tych robotów bardzo mi się spodobał. Wtedy też postanowiłem, że mój robot będzie w całości wydrukowany na drukarce 3D.

W tym momencie rozpoczął się żmudny proces projektowania wszystkich elementów. Drukarka do której miałem dostęp ma pole robocze o rozmiarze zaledwie 20x20x20cm. Jest to na tyle mało, że większe elementy musiałem dzielić nawet na kilkanaście części…

Aktualne postępy

Biorąc pod uwagę, że program PLC zajmie mi najwięcej czasu, można stwierdzić, że projekt nie jest ukończony nawet w 20%. Modele w większości są już zaprojektowane, lecz ich drukowanie naprawdę długo trwa. Większe elementy drukują się nawet po dwadzieścia godzin.

Program PLC jest w bardzo początkowej fazie rozwoju. Mam ogólny szkielet programu, oraz parę funkcji, które między innymi odpowiadają za obsługę poszczególnych osi, ale jest to zaledwie kropla w morzu, biorąc pod uwagę jak skomplikowany będzie to program.

Ogólna wizja jest taka, by stworzyć swobodnie programowalnego robota. W tym celu powstanie coś na wzór g-code’u, dzięki czemu można będzie programować wszystkie ruchy robota i to w kilku układach współrzędnych. Sama synchronizacja osi przysporzy mi nie mało problemów, gdyż S7-1200 nie ma wsparcia do sprzętowej synchronizacji osi.

Pomysł na to wszystko oczywiście już mam, a jak to będzie wyglądać? Niedługo się dowiecie. Za namową Marcina Faszczewskiego wszystkie etapy budowy robota będą przedstawiane na łamach portalu iAutomatyka.pl. Wraz z rozwojem projektu będę dodawał kolejne artykuły, które razem stworzą pełnowartościową serię opisującą moje prace oraz problemy napotkane przy budowie własnego robota przemysłowego.

Mam nadzieję, że cała seria dla niektórych będzie swoistą skarbnicą wiedzy z różnych dziedzin. Pojawi się tu opis technologii druku 3D, modelowania elementów, praktyczne przykłady wykorzystania stertowników PLC, paneli HMI, sterowników silników krokowych, przekaźników bezpieczeństwa oraz innych elementów automatyki. Na koniec cały układ sterowania zostanie przeniesiony do szafy elektrycznej, co również zostanie przedstawione w kolejnych odcinkach serii.

Podsumowując, jeśli jesteś głodny wiedzy i chciałbyś poznać automatykę od bardziej praktycznej strony lub jeśli po prostu jesteś ciekaw moich zmagań z przedstawionym projektem, to ta seria jest właśnie dla Ciebie!

Pozdrawiam
Rafał Lelito

Podziękowania

Projekt robota wydrukowanego w 3D „KROKI” koordynowany jest przez Zespół iAutomatyka.pl. W wyniku współpracy z firmami z branży udało się pozyskać wiele materiałów i urządzeń niezbędnych do ukończenia projektu. Szczególne podziękowania kierujemy do następujących firm:

 Firma Rittal dostarczyła do projektu robota „KROKI” wysokiej jakości obudowę szafy elektrycznej oraz niezbędne komponenty montażowe.

https://www.rittal.com/

 

Firma WAGO dostarczyła komponenty łączeniowe, złączki, zabezpieczenia i akcesoria montażowe.

http://www.wago.pl/

 

Dzięki uprzejmości Centrum Szkoleniowego EMT-SYSTEMS Rafał Lelito miał możliwość odbycia szkolenia z Programowania Robotów Kuka. Zobacz relację z tego wydarzenia.

http://emt-systems.pl/

 Firma IGE+XAO GROUP zapewniła pełne oprogramowanie See Electrical do projektowania schematów elektrycznych.

Pobierz za darmo: http://www.ige-xao.com/

 Firma NOCTUO dostarczyła część filamentów jako materiał do druku 3D części robota „KROKI”.

http://www.noctuo.pl/

 

 Firma EATON dostarczyła dotykowy panel HMI serii XV-300

https://www.moeller.pl/

 


Więcej z serii: "KROKI" - Robot przemysłowy, zbudowany na biurku


1 sierpnia 2018 / Kategoria: , , , ,

Reklama

Newsletter

Zapisz się i jako pierwszy otrzymuj nowości!

Zapoznałem się i akceptuję klauzulę informacyjną.



.

NAJNOWSZE PUBLIKACJE OD UŻYTKOWNIKÓW I FIRM

>KLIKNIJ<

Diagnostyka drgań źródłem ochrony w produkcji wody

Diagnostyka drgań źródłem ochrony w produkcji wody

>KLIKNIJ<

Kurtyny bezpieczeństwa – zaawansowane funkcje

Kurtyny bezpieczeństwa – zaawansowane funkcje

>KLIKNIJ<

Firma Bosch Rexroth otwiera platformę sterowania ctrlX AUTOMATION partnerom

Firma Bosch Rexroth otwiera platformę sterowania ctrlX AUTOMATION partnerom

>KLIKNIJ<

Od symulacji do spoiny – zobacz jak spawają roboty KUKA – odwiedź nas w Tychach

Od symulacji do spoiny – zobacz jak spawają roboty KUKA – odwiedź nas w Tychach

>KLIKNIJ<

Konfiguruj, programuj, wizualizuj – PAC Machine Edition 9.8

Konfiguruj, programuj, wizualizuj – PAC Machine Edition 9.8

>KLIKNIJ<

Proste i kompleksowe rozwiązanie od Trio Motion w maszynach napełniających

Proste i kompleksowe rozwiązanie od Trio Motion w maszynach napełniających

>KLIKNIJ<

Inteligentna intralogistyka bez czujników mutingu

Inteligentna intralogistyka bez czujników mutingu

>KLIKNIJ<

Monitoring i diagnostyka drgań autostradą do sukcesu branży automotive

Monitoring i diagnostyka drgań autostradą do sukcesu branży automotive

>KLIKNIJ<

Bosch Rexroth łączy maszyny samojezdne z Internetem za pomocą elastycznej platformy Bosch IoT Suite

Bosch Rexroth łączy maszyny samojezdne z Internetem za pomocą elastycznej platformy Bosch IoT Suite

>KLIKNIJ<

Koncepcja sterowania turbiną wiatrową z wykorzystaniem produktów akYtec

Koncepcja sterowania turbiną wiatrową z wykorzystaniem produktów akYtec

>KLIKNIJ<

Dlaczego skanery przemysłowe są wyposażone w kilka obiektywów?

Dlaczego skanery przemysłowe są wyposażone w kilka obiektywów?

>KLIKNIJ<

Różne standardy komunikacji – jeden sterownik

Różne standardy komunikacji – jeden sterownik

>KLIKNIJ<

Integracja merXu z BaseLinkerem

Integracja merXu z BaseLinkerem

>KLIKNIJ<

VENTION – kompletne systemy automatyki prosto z chmury dla każdego.

VENTION – kompletne systemy automatyki prosto z chmury dla każdego.

>KLIKNIJ<

Dlaczego ogranicznik przepięć może łączyć się z WiFi?

Dlaczego ogranicznik przepięć może łączyć się z WiFi?

>KLIKNIJ<

Sztuczna inteligencja nie wyleje ani grama piwa

Sztuczna inteligencja nie wyleje ani grama piwa

>KLIKNIJ<

Serwis predykcyjny: Dowiedz się dziś, czego można spodziewać się jutro i w dalszej przyszłości

Serwis predykcyjny: Dowiedz się dziś, czego można spodziewać się jutro i w dalszej przyszłości

>KLIKNIJ<

Technologia ultradźwiękowa w Przemysłowym Internecie Rzeczy

Technologia ultradźwiękowa w Przemysłowym Internecie Rzeczy

>KLIKNIJ<

Branża automotive: debata ekspertów

Branża automotive: debata ekspertów

>KLIKNIJ<

Portfolio Plug & Work SCHUNK dla cobotów i lekkich robotów Właściwe komponenty do każdego zastosowania

Portfolio Plug & Work SCHUNK dla cobotów i lekkich robotów Właściwe komponenty do każdego zastosowania

Reklama



MOŻESZ SIĘ TYM ZAINTERESOWAĆ

  • Zapraszamy Cię na pełny kurs zdalnego dostępu SECOMEA. Kurs powstał z myślą o każdym, kto chce zgłębić tajniki zdalnego dostępu do maszyn i sieci przemysłowej. Zdalny dostęp rozwija się dynamiczne i zyskuje na znaczeniu zwłaszcza w sytuacji...
  • Rozwiązania wizyjne nadają się idealnie do zautomatyzowanych zadań kontrolnych i pomiarowych. Kamery wizyjne 2D i 3D firmy SICK sprawdzają się w ogromnej ilości aplikacji, polegających na pomiarze, lokalizacji, kontroli i identyfikacji. Nas...
  • Urządzenia XV300 wyposażone są w przemysłowe wyświetlacze wysokiej rozdzielczości z technologią wielodotyku. To, w połączeniu z precyzyjnym i intuicyjnym interfejsem użytkownika, umożliwia operatorom pracę od zaraz. Dodatkowo te wysoko wyda...
  • SIR6W, to nowa seria przekaźników interfejsowych przeznaczonych do separacji wejść/wyjść w aplikacjach PLC oraz do wielu różnych aplikacji jako elementy pośredniczące i wykonawcze. • SIR6W, to przekaźniki o niewielkich wymiarach 88,6 x 6,2 ...
  • Wyświetlacz słupkowy ITP15 jest kompaktowym wskaźnikiem procesowym, który wizualizuje analogowy sygnał wejściowy w zakresie od 0 do 100% z 10 słupkami po 10%. Sygnałem wejściowym może być liniowy sygnał napięciowy 0 (2) -10 V lub sygnał prą...
  • Obsługa za pomocą urządzeń mobilnych zapewnia wygodę i ciągłość pracy Operatorzy maszyn mogą teraz płynnie przełączać kontrolę nad maszyną między głównym interfejsem HMI a urządzeniami mobilnymi. Nowa funkcja systemu mapp View firmy B&R...



KATEGORIE ARTYKUŁÓW
POLECANE ARTYKUŁY
Wydarzenia