4. Bölüm. Robotların İşletime Alınması

Transkript

1 4. Bölüm Robotların İşletime Alınması

2

3 4. Bölüm: Robotların İşletime Alınması 4.1. Robot Aks Ayar (Mastering) İşlemleri Endüstriyel Robotların en iyi şekilde kullanılabilmesi, tam noktasal ve yörünge hassasiyeti göstermesi ve programlanmış hareketlerle doğru olarak hareket edebilmesi amacıyla her bir aksının doğru olarak Mastering (Ayar) işlemlerinin yapılması gereklidir. Endüstriyel Robotun Mastering işlemi şu durumlarda zorunludur: İşletime almada, Robot pozisyon değerlerinin belirlenmesinde rol alan Resolver Motor, RDC vb. bileşenlerin bakım-onarım işlemleri sonrasında, Robot aksları, Serbest Döndürme Aleti yardımıyla veya çeşitli yollarla kontrolör olmaksızın hareket ettirildiğinde, Mekaniksel sorun ve onarımlar sonrasında (Çarpışma, dişli kutusu değişimi, 250 mm/saniye üzerinde bir hızla son dayanağa çarpma vb.) Endüstriyel Robotun Mastering değerleri bozuk olduğunda; Program Modu devre dışı olmaktadır. Sadece Aksa özgü hareket yapılabilmektedir. Koordinat sistemlerinde Ötelemeli hareket mümkün değildir. Yazılım Limit Şalteri devre dışıdır. Bu nedenle Robot son dayanak tamponlarına çarpıp hasar görebilir. Bu nedenle ayarı bozuk robotlar hareket ettirilmemelidir. Hareket ettirilmesi gerekiyorsa, HOV hızı mümkün olduğunca azaltılmalıdır. Mastering İşlemi, endüstriyel robot Mekanik Sıfır Pozisyonunda iken her bir aks için mekaniksel ve elektriksel pozisyonların uyuşması amacıyla açısal referans değerlerinin belirlenmesidir. Modelleri aynı olsa bile her endüstriyel robotun kendisine özel Mastering Pozisyonu mevcuttur. Mastering işlemi için Şekil 4.1 de görülen bir EMD (Electronic Mastering Device) gereklidir. Endüstriyel Robot yapısına bağlı olarak Micro EMD (MEMD) veya Standart EMD (SEMD) şeklinde mastering cihazları bulunmaktadır. Şekil 4.1. EMD (Electronic Mastering Device) EMD Mastering işlem süreci Şekil 4.2 de görüldüğü gibi, aksın mekanik sıfır noktası belirlenerek yapılmaktadır. Bu amaçla mekanik sıfır noktasına varılana kadar (yani mastering kalemi mastering çentiği içerisinde en derin noktaya varana kadar) aks hareket ettirilmektedir. Bu nedenle endüstriyel robotlarda Mastering İşleminin yapılabilmesi amacıyla her bir aks için ayrı bir mastering kartuşu (Şekil 4.3) ve bir mastering ön ayar işareti mevcuttur. 95

4 ERPE-METEG 1 EMD (Electronic Mastering Device - Elektronik Mastering Cihazı) 2 Mastering Kartuşu 4 Mastering Çentiği 3 Mastering Kalemi 5 Mastering Ön ayar işareti Şekil 4.2. EMD Mastering prensibi ve işlem süreci Şekil 4.3. Ayar (Mastering) kartuş pozisyonları 96

5 4. Bölüm: Robotların İşletime Alınması No Y 4-1 Mastering Silme İşlemi Endüstriyel Robot A1..A6 akslarının Mastering değerlerinin silinmesi, aşağıdaki adımlar takip edilerek yapılabilmektedir. DİKKAT A4 A5 A6 aks mastering değerleri birbirleriyle ilişki yapıdadır. Bu nedenle; A4 aks değeri silinirse otomatik olarak A5 ve A6 değerleri de silinir. A5 aks değeri silinirse otomatik olarak A6 değeri de silinir. Adım 1. Endüstriyel Robot Çalışma Modu T1 konumuna getirilir. Adım 2. smarthmi ana menüsünde Start-up Master Unmaster seçilir. Adım 3. Mastering değeri silinecek aks veya akslar seçilir. Adım 4. smarthmi ekranında Unmaster üzerine basılır. Adım 5. Unmaster işlemi yapılması istenen tüm akslar için Adım 3 ile Adım 4 tekrarlanır. Adım 6. Unmaster menü penceresi kapatılır. 97

6 ERPE-METEG No Y 4-2 Mastering İşlemi (Standart Ayar Yöntemi) Standart Ayarlama yöntemi kullanılarak Endüstriyel Robot akslarının Mastering ayarlaması aşağıdaki adımlar takip edilerek yapılabilmektedir. DİKKAT İlk Mastering işlemi sadece robot yüksüz olduğunda yapılabilmektedir. Robota bir Tool veya Ek Yük monte edilmemiş olmalıdır. Herhangi bir program seçimi yapılmamış olmalıdır. Adım 1. Endüstriyel Robot Çalışma Modu T1 konumuna getirilir. Adım 2. Hareket Tuşları için Axes - Koordinat Sistemi seçilir. Adım 3. Robot ön ayar (Pre-Mastering) konumuna getirilir. Bu işlem için T1 çalışma modunda, Axes Koordinat Sisteminde hareket tuşları kullanılarak tüm akslar için mastering çentikleri tam karşı karşıya getirilir. KUKA Agilus KR6 R900 sixx endüstriyel robot için ön ayar (Pre-Mastering) konumu A1 A2 A3 A4 A5 A6 KUKA Agilus KR6 R900 sixx endüstriyel robot Mastering Çentikleri 98

7 4. Bölüm: Robotların İşletime Alınması Adım 4. Mastering sinyal bağlantı kablosu, robotun taban şasesi üzerindeki X32 bağlantısına bağlanır. Adım 5. smarthmi ana menüsünde Start-up Master EMD Standart Set mastering seçilir. Bir pencere açılarak, ayarlanacak olan bütün akslar gösterilir. Burada ilgili Aks seçimi yapılır. Adım 6. Seçilen aksın robottaki ilgili mastering kartuşunun koruyucu kapağını çıkartılır. Bu işlem için EMD arka tarafındaki tornavida kullanılabilmektedir. Adım 7. EMD, ilgili aksın mastering kartuşuna vidalanır. Herhangi bir hasara yol açmamak ve arıza sinyallerinin oluşmasını engellemek amacıyla EMD, aks mastering kartuşuna daima mastering sinyal bağlantı kablosu bağlı olmadan takılmalıdır. 99

8 ERPE-METEG Adım 8. Mastering sinyal bağlantı kablosunun diğer ucu EMD'ye takılır. Adım 9. smarthmi ekranında Master üzerine basılır. Adım 10. Onay Anahtarı orta konumda basılı iken İleri Başlat (Start) butonuna basılı tutulur. EMD, mastering çentiğinin en alt noktasını geçtikten sonra Mastering pozisyonuna ulaşılmıştır. Robot otomatik olarak durur, değerler kaydedilir ve artık aks pencerede görünmez olur. Böylelikle ilgili aksın Mastering işlemi tamamlanmış olur. Adım 11. Mastering işlemi tamamlandıktan sonra öncelikle Mastering sinyal bağlantı kablosu hattı EMD'den çıkartılır. Adım 12. EMD mastering kartuşundan çıkartılır ve koruyucu kapak vidalanır. Adım 13. Mastering İşlemi yapılması istenen tüm akslar için Adım 6 ile Adım 12 arası işlemler tekrarlanır. Adım 14. Mastering menü penceresi kapatılır. Adım 15. Mastering sinyal bağlantı kablosu, robot X32 bağlantısından çıkartılır. 100

9 4. Bölüm: Robotların İşletime Alınması 4.2. Yazılım Limit Şalteri Hem sistemin hem de insanların güvenliği açısından Endüstriyel Robot hücrelerinin çalışma esnasında güvenlik tertibatlarının alınması son derece önemlidir. KUKA robot hücrelerine yönelik koruma sistemleri: Yazılım Limit Şalteri Mekanik Çalışma Alanı Sınırlama Çalışma Alanlarında Alan Denetimi Safe Robot Teknolojisi Korkuluklar Harici Güvenlik Sensörleri (Emniyet Şalteri, Işık Perdesi, Emniyet Matları, Lazer Tarayıcı) Endüstriyel Robotun Mekanik Çalışma Alanının sınırlandırılması sayesinde kişi ve sistemlerin korunması sağlanabilmektedir. 1-3 arası akslara yönelik çalışma alanını sınırlamak için mekanik sınırlayıcılar mevcuttur (Şekil 4.4). Şekil 4.4. Çalışma Alanı sınırlaması (1. Eksen için) Robotun sahip olduğu eksen hareketlerinin uygulama alanına göre kısıtlanması, çarpmalara karşı manipülatörün korunması ve manipülatörün mekanik durduruculara vurmaması gibi amaçlarla Yazılım Limit Şalteri (Software Limit Switch) kullanılabilmektedir. Bu sayede robotun her bir eksen hareket aralıkları için Yazılım Limit Şalteri yardımıyla gerekli ayarlamalar yapılması suretiyle, manipülatörün belirlenen açısal değerler içerisinde kalması sağlanmaktadır. Robot Çalışma Alanı, tüm akslarda Yazılım Limit Şalteri üzerinden sınırlanmaktadır (Şekil 4.5). Yazılım Limit Şalteri sadece sistemin korunması için kullanılabilmektedir. 1, 2, 3 ve 5 akslarının çalışma alanları, mekanik olarak tampon görevi gören son tahditler üzerinden sınırlanır. 101

10 ERPE-METEG Şekil 4.5. Yazılım Limit Şalteri, pozitif/negatif bölge Yazılım Limit Şalteri, endüstriyel robotun devreye alınması süresince ayarlanabilmektedir. Yazılım Limit Şalterinin ayarlanmasında iki yöntem kullanılabilmektedir: Manuel Ayar Otomatik Ayar (Auto Dedection) 102

11 4. Bölüm: Robotların İşletime Alınması No Y 4-3 Yazılım Limit Şalterinin Ayarlanması (Manuel) Endüstriyel Robotun manipülatör hareketlerini sınırlandırmak amacıyla gerekli açısal limitlerin belirlenmesi amacıyla Yazılım Limit Şalteri kullanılmaktadır. Yazılım Limit Şalterinin Manuel olarak ayarlanması amacıyla aşağıdaki adımlar takip edilmelidir. DİKKAT Yazılım Limit Şalteri T1, T2, AUT ve AUT EXT çalışma modlarında aktiftir. Değişiklik için Expert (Uzman) Kullanıcı yetkisine sahip olunmalıdır. Adım 1. smarthmi ana menüsünden Start-up Service Software Limit Switch seçilir. Adım 2. Software Limit Switch penceresinde her bir eksen için Negatif ve Pozitif yönde hareket açı değerleri elle girilir. Adım 3. Save butonuna basılmak suretiyle ayarlar kaydedilir. Böylelikle Yazılım Limit Şalterinin Manuel olarak ayarlanması yapılmış olur. Adım 4. Robot manipülatör ekseni ayarlanan Yazılım Limit Şalteri sınırına geldiğinde bir mesajla uyarı verilerek, robot hareketi durdurulur. 103

12 ERPE-METEG No Y 4-4 Yazılım Limit Şalterinin Ayarlanması (Auto Dedection) Endüstriyel Robotun manipülatör hareketlerini sınırlandırmak amacıyla gerekli açısal limitlerin belirlenmesi amacıyla Yazılım Limit Şalteri (Software Limit Switch) kullanılmaktadır. Yazılım Limit Şalterinin Otomatik olarak ayarlanması amacıyla aşağıdaki adımlar takip edilmelidir. Otomatik ayarlamada temel yöntem, özel olarak hazırlanan bir veya daha fazla programın çalıştırılmasıyla veya elle hareket işlemleri sonrasında hareket alanı sınırlarının Yazılım Limit Şalterine uyarlanmasıdır. Hareket işlemleri sonrasında edilen minimum ve maksimum aks pozisyonları, Robot kontrolör tarafından Yazılım Limit Şalteri olarak belirlenmektedir. DİKKAT Yazılım Limit Şalteri T1, T2, AUT ve AUT EXT çalışma modlarında aktiftir. Değişiklik için Expert (Uzman) Kullanıcı yetkisine sahip olunmalıdır. Adım 1. smarthmi ana menüsünden Start-up Service Software Limit Switch seçilir. Adım 2. Software Limit Switch penceresinde Auto Dedection butonuna basılır. Otomatik belirlemenin çalıştığına dair Auto Dedection is running. mesajı alınır. Aşağıdaki görüntü Robot 0 (Sıfır) pozisyonunda olduğu andaki görüntüdür. 104

13 4. Bölüm: Robotların İşletime Alınması Adım 3. İstenilen bir veya daha fazla program çalıştırılır veya elle hareket yöntemiyle manipülatör hareket ettirilir. Bu işlemler sonlandığında Software Limit Switch penceresinde Minimum ve Maksimum değerler uyarlanmış olur. Adım 4. Software Limit Switch penceresinde End butonuna basılmak suretiyle Auto Dedection işlemi sonlandırılır. Adım 5. İstenildiğinde Manuel olarak düzenlemeler yapılabilmektedir. Güvenlik amacıyla Otomatik olarak elde edilen değerlerin 5 daha sınırlandırılması önerilmektedir. Adım 6. Save butonuna basılmak suretiyle ayarlar kaydedilir. Böylelikle Yazılım Limit Şalterinin Otomatik olarak ayarlanması yapılmış olur. Adım 7. Robot manipülatör ekseni ayarlanan Yazılım Limit Şalteri sınırına geldiğinde bir mesajla uyarı verilerek, robot hareketi durdurulur. 105

14 ERPE-METEG 4.3. Endüstriyel Robotta Yükler Yük Verileri (Load Data) Yük verileri, yol ve ivmenin hesaplanmasına etki etmektedir ve ayrıca çevrim süresinin optimize edilmesine yardım etmektedir. Bu açıdan yük verilerinin robot kontrolöre doğru olarak girilmesi büyük önem taşımaktadır. Şekil 4.6 da endüstriyel robotta yükler görülmektedir. 1 Taşıma kapasitesi 2 İlave yük (Aks 3) 3 İlave yük (Aks 2) 4 İlave yük (Aks 1) Şekil 4.6. Endüstriyel Robotta Yükler Tool Yük Verileri Tool Yük Verileri, endüstriyel robot Flanşına monte edilmiş yüklerin tamamını ifade etmektedir. Tool Yükü robot için ek bir kütle oluşturmaktadır. Bu nedenle kütle, ağırlık noktasının konumu (kütlenin etkidiği nokta), kütle atalet momentleri ve bunlara ait ana atalet aksları verileri doru olarak belirlenmelidir. Bu açıdan taşıma kapasitesi (Payload) verileri, robot kumandasına girilmeli ve doğru alete ataması yapılmalıdır. Yük verilerinin endüstriyel robot sisteminin kontrol sürecine etkileri şu şekilde sıralanabilir: Kontrol algoritmaları, Hız ve ivme denetimi, Moment denetimi, Çarpışma denetimi, Enerji denetimi, vb. Endüstriyel Robot yük verilerinin doğru girilmesi, robot hareketlerinin doğru olarak yapılması konusunda büyük önem taşımaktadır. Endüstriyel Robot Yük verilerinin doğru olarak sisteme tanıtılmasının sağladığı yararlar şunlardır: Yüksek doğrulukta çalışma, Çevrim sürelerinin iyileşmesi, Robot eklem aşınmalarının azalmasına bağlı olarak kullanım ömrünün uzaması. 106

15 4. Bölüm: Robotların İşletime Alınması No Y 4-5 Tool Yük Verilerinin Kalibrasyonu Endüstriyel Robot Tool Yük Verileri (Tool Payload Data) aşağıdaki adımlar takip edilerek ilgili akslar için girilebilmektedir. Endüstriyel Robot yük verilerinin doğru olarak sisteme tanıtılmaması durumunda, robot ve çevre için çeşitli zararlar meydana gelebilmektedir. Adım 1. smarthmi ana menüsünden Start-up Calibrate Payload data seçilir. Adım 2. Tool Numarası girilir. Sonra Next ile bu adım onaylanarak geçilir. Adım 3. Taşıma Kapasitesi (Payload) verileri girilir. Eğer ilgili Robot için varsayılan değerlerin geçerli olması isteniyorsa; Default seçeneği kullanılır. Yük Verisi Birim Açıklama m kg Kütle X, Y, Z mm Flanşa bağlı Ağırlık merkezinin pozisyonu A, B, C Flanşa bağlı Ana atalet akslarının oryantasyonu Kütle atalet momentleri JX, koordinat sisteminin, A, B ve C ile flanşa relatif olarak Jx, Jy, Jz kgm² bükülmüş X aksındaki ataletidir. Benzer şekilde Y ve Z aksındaki ataletler JY ve JZ. Adım 4. Sonra Next ile bu adım onaylanarak geçilir. Adım 5. Alet Yük Verileri girişi Save butonuna basılarak bitirilir ve Menü Close ile kapatılır. 107

16 ERPE-METEG Endüstriyel Robotta İlave Yükler Endüstriyel robot manipülatörün çeşitli kısımlarına (genellikle 1., 2. ve 3. eksen) bağlanıp takılabilen çeşitli bileşenlerden oluşan İlave Yüklerin bazıları şunlardır: Enerji Beslemeleri Valflar Malzeme Beslemeleri Malzeme Stokları vb. Yük verilerinin robot hareketlerine etkileri ise şu şekilde sıralanabilir: Rota planlama, Hızlanmalar, Çevrim süresi, Aşınma. Şekil 4.7 de Endüstriyel Robotta İlave Yükler görülmektedir. Tablo 4.1 de İlave yük verileri yer alırken, Tablo 4.2 de ise İlave yük başına X, Y ve Z değerlerinin referans sistemleri görülmektedir. Şekil 4.7. Endüstriyel Robotta Ek Yükler Tablo 4.1. İlave yük verileri Yük Verisi Birim Açıklama m kg Kütle X, Y, Z mm Kütle ağırlık noktasının, referans sistemine olan mesafesi A, B, C Ana atalet akslarının referans sistemine oryantasyonu Jx, Jy, Jz kgm² Kütlenin, atalet aksları etrafındaki atalet momentleri Tablo 4.2 İlave yük başına X, Y ve Z değerlerinin referans sistemleri Yük Referans Sistemi İlave Yük A1 ROBROOT koordinat sistemi (A1 = 0 ) İlave Yük A2 ROBROOT koordinat sistemi (A2 = -90 ) İlave Yük A3 FLANGE koordinat sistemi (A4 = 0, A5 = 0, A6 = 0 ) 108

17 4. Bölüm: Robotların İşletime Alınması No Y 4-6 İlave Yük Verilerinin Kalibrasyonu Endüstriyel Robot İlave Yük Verileri (Suplementary Load Data) aşağıdaki adımlar takip edilerek ilgili akslar için girilebilmektedir. Endüstriyel Robot yük verilerinin doğru olarak sisteme tanıtılmaması durumunda, robot ve çevre için çeşitli zararlar meydana gelebilmektedir. Adım 1. smarthmi ana menüsünden Start-up Calibrate Supplementary load data seçilir. Adım 2. İlave Yükün girileceği Aks Numarası girilir. Sonra Continue ile bu adım onaylanarak geçilir. Adım 3. İlave Yük Verileri girilir. Sonra Continue ile bu adım onaylanarak geçilir. Adım 4. İlave Yük Verileri girişi Save butonuna basılarak bitirilir ve Menü Close ile kapatılır. 109

18 ERPE-METEG 4.4. Tool Kalibrasyon Teknikleri Tool Kalibrasyon Prensibi Tool Kalibrasyonunun temelinde alet referans noktasında Tool Koordinat Sisteminin üretilmesi yer almaktadır. Tool Koordinat Sistemi kullanıcı tanımlı TCP (Tool Center Point Alet Merkez Noktası) adı verilen bir referans yani bir orijin noktasına sahip olmaktadır. TCP genel olarak bir Tool un çalışma yani iş gören noktasında bulunmaktadır. Şekil 4.8 de Kalibrasyonu yapılmış çeşitli Tool örnekleri görülmektedir Şekil 4.8. Kalibrasyonu yapılmış Alet (Tool) örnekleri 110

19 4. Bölüm: Robotların İşletime Alınması Sistemde maksimum 16 adet Tool Koordinat Sistemi tanımlanabilmektedir. Her Tool Koordinat Sistemi için ayrı ayrı olmak üzere TOOL_DATA[1..16] adlı değişkende X, Y, Z orijin ve A, B, C oryantasyon verileri tutulmaktadır (Tablo 4.3). Şekil 4.9 da TCP kalibrasyon prensibi görülmektedir. Tablo 4.3. Tool Data içeriği Data X, Y, Z A, B, C Açıklama (Orijin) Flange Koordinat sistemine bağlı olarak Tool Koordinat Sistemin Orijinini ifade eder. (Oryantasyon) Flange Koordinat sistemine bağlı olarak Tool Koordinat Sistemin Oryantasyonunu ifade eder. Şekil 4.9. TCP Kalibrasyon prensibi 111

20 ERPE-METEG Tool Kalibrasyon Avantajları Doğru olarak yapılmış bir Tool Kalibrasyonunun kullanıcı ve programcılar için Jogging ve Programlama modunda sağladığı avantajlar şu şekilde sıralanabilir (Şekil 4.10): Tool çarpma yönünde hareket edebilmektedir. TCP oryantasyonu değiştirilebilmektedir. Tool, TCP pozisyonu değiştirilmeden TCP etrafında döndürülebilmektedir. Programlanmış hareket hızı, rota boyunca TCP de tutulmaktadır. Programlama Modunda; rota boyunca tanımlı bir oryantasyon mümkün olmaktadır. TOOL Kalibrasyon (Ölçme) Avantajları TCP etrafında oryantasyonu değiştirme Etkime Yönü TCP TCP ile program işletimi Şekil Tool Kalibrasyon avantajları 112

21 4. Bölüm: Robotların İşletime Alınması Tool Kalibrasyon Yöntemleri Genel olarak Tool Kalibrasyon işlemi, Tablo 4.4 te görüldüğü gibi Orijin Noktası ve Oryantasyon Yönü olmak üzere 2 kısımdan oluşmaktadır. Tablo 4.4. Tool Kalibrasyon Yöntemleri Yöntem Açıklama XYZ 4-Point XYZ Reference Tool Koordinat Sistemi Orijini belirleme yöntemleri ABC World ABC 2-Point Tool Koordinat Sistemi Oryantasyonunu belirleme yöntemleri Numerik Giriş Yöntemi Flange orijinine olan (X, Y, Z) mesafesi ve (A, B, C) dönüş değerlerin doğrudan girilmesi. 113

22 ERPE-METEG No Y 4-7 XYZ 4-Point Yöntemi ile TCP Kalibrasyonu Kalibrasyon yapılacak Tool TCP'si ile istenilen bir referans noktasına 4 farklı yönden gidilerek ölçümler yapılır. Robot kontrol ünitesi, farklı Flanş pozisyonlarından yararlanarak TCP'yi hesaplamaktadır. XYZ 4-Nokta Yöntemi ile TCP kalibrasyonu işlemi için aşağıdaki adımlar sırayla uygulanmalıdır. 1. Referans noktasının gidildiği 4 Flanş pozisyonu birbirine göre yeterince uzak olmalıdır. 2. Kalibrasyonda kullanılacak 4 nokta birbirine düzlemsel olmamalıdır. Adım 1. smarthmi ana menüsünden Start-up Calibrate Tool XYZ 4-point seçilir. Adım 2. Tool için 1-16 arası bir Numara (Number) ve bir İsim (Name) verilir. Sonra Next ile bu adım geçilir. Burada var olan bir Numara verildiğinde öncekinin üzerine yazılacağı unutulmamalıdır. Adım 3. TCP ile bir Referans Noktasına 4 ayrı noktadan gidilerek her biri için Calibrate ile gerekli ayar ölçümü yapılarak Yes ile onaylanır. Adım 4. XYZ 4-Nokta ölçümü Save butonuna basılarak bitirilir ve Menü Close ile kapatılır. 114

23 4. Bölüm: Robotların İşletime Alınması No Y 4-8 XYZ Referans Metodu ile TCP Kalibrasyonu XYZ Referans metodunda yeni bir Tool, daha önce kalibrasyonu yapılmış olan bir Tool ile karşılaştırılarak kalibrasyonu yapılır. Robot Kontrol ünitesi, Referans ve Kalibrasyonu yapılan Tool Flanş pozisyonlarını karşılaştırır ve ilgili Tool için TCP yi hesaplar. XYZ Referans Metodu ile TCP kalibrasyonu işlemi için aşağıdaki adımlar sırayla uygulanmalıdır. Adım 1. İlk adım olarak daha önceden kalibrasyonu yapılmış Tool, Flanşa takılır. Adım 2. smarthmi ana menüsünden Start-up Calibrate Tool XYZ Refererence seçilir. Adım 3. Yeni Tool için 1-16 arası bir Numara ve bir İsim verilir. Burada var olan bir Numara verildiğinde öncekinin üzerine yazılacağı unutulmamalıdır. Next ile bu adım onaylanır. Adım 4. Bu adımda daha önceden kalibrasyonu yapılmış Tool un TCP verileri girilir. Yes ile bu adım onaylanır. Adım 5. TCP ile bir Referans noktasına gidilerek Calibrate butonuna basılır. Yes ile bu adım onaylanır. 115

24 ERPE-METEG Adım 6. Bu adımda Yeni Tool, Flanşa monte edilir. Adım 7. Yeni Alet TCP'si ile referans noktasına gidilerek Calibrate butonuna basılır. Yes ile bu adım onaylanır. Adım 8. XYZ Referans ölçümü Save butonuna basılarak bitirilir ve Pencere kapatılır. Diğer bir yolla Payload Data butonuna basılarak Veriler kaydedilir ve Taşıma Yükü (Payload) kapasitesi verilerinin girilebildiği bir pencere açılır. 116

25 4. Bölüm: Robotların İşletime Alınması No Y 4-9 ABC World Yöntemi ile Oryantasyon (Orientation) Kalibrasyonu Tool Koordinat Sisteminin eksenleri, World Koordinat Sisteminin eksenlerine paralel olarak düzenlenir. Böylece Tool Koordinat Sisteminin oryantasyonu Robot Kontrol Ünitesine bildirilir. Bu metotta 2 seçenek vardır: 5D: Robot kumandasına sadece Tool çarpma yönü bildirilir. Çarpma yönü, varsayılan olarak X eksenidir. Diğer eksenlerin yönü, sistem tarafından belirlenir ve başka bir bilgi olmadan kullanıcı tarafından algılanamaz. Uygulama Alanları: MIG/MAG kaynağı, lazer kesme veya su jeti kesme 6D: Her 3 eksenin yönü robot kumandasına bildirilir. Uygulama Alanları: Kaynak penseleri, kavrayıcılar veya yapıştırma memeleri Oryantasyon Kalibrasyonu için öncelikle XYZ yöntemleriyle Tool TCP kalibrasyonu yapılmış olmalıdır. DİKKAT Adım 1. smarthmi ana menüsünden Start-up Calibrate Tool ABC World seçilir. Adım 2. Monte edilen Tool için 1-16 arası bir Numara seçilir. Next ile bu adım onaylanır. Adım 3. Bu adımda 5D/6D seçeneklerinden biri belirlenir. Next ile bu adım onaylanır. 117

26 ERPE-METEG Adım 4. Bu adımda 3. Adımdaki 5D/6D seçimine bağlı olarak Tool ve World koordinat sistemi ilişkilendirilir. Eğer 3. Adımda 5D seçildiyse; Sadece +X TOOL düzlemi, -Z WORLD düzlemine paralel yapılır. Eğer 3. Adımda 6D seçildiyse; +X TOOL düzlemi, -Z WORLD düzlemine paralel yapılır. +Y TOOL düzlemi, +Y WORLD düzlemine paralel yapılır. +Z TOOL düzlemi, +X WORLD düzlemine paralel yapılır. (+X TOOL = Tool çarpma yönünü ifade etmektedir.) Adım 5. Ok ile onaylanır. Adım 6. ABC World kalibrasyon işlemi Save butonuna basılarak bitirilir. 118

27 4. Bölüm: Robotların İşletime Alınması No Y 4-10 ABC 2-Nokta Yöntemi ile Oryantasyon (Orientation) Kalibrasyonu X ekseninde bir noktaya ve XY düzleminde bir noktaya gidilmesi sayesinde, robot kontrol ünitesine Tool Koordinat Sisteminin eksenleri bildirilir. Bu metot, eksen yönleri özellikle kesin tespit edilmesi gerekiyorsa kullanılmaktadır. DİKKAT 1. Oryantasyon Kalibrasyon işlemi için öncelikle XYZ yöntemleriyle Tool TCP kalibrasyonu yapılmış olmalıdır. 2. ABC 2-Nokta yöntemi, Tool çarpma yönü Default çarpma yönü olduğunda (X Yönü) geçerlidir. Y veya Z üzerinde çarpma yönü değiştirildiğinde izlenecek yöntem de buna uygun olarak değiştirilmelidir. Adım 1. smarthmi ana menüsünden Start-up Calibrate Tool ABC 2-point seçilir. Adım 2. Monte edilen Tool için 1-16 arası bir Numara seçilir. Next ile bu adım onaylanır. Adım 3. TCP ile herhangi bir referans noktasına gidilir. Calibrate düğmesine basılır. Next ile onaylanır. 119

28 ERPE-METEG Adım 4. X ekseni üzerindeki referans noktası, negatif X değerine (yani etkime yönünün tersine) sahip bir nokta üzerinde duracak şekilde Tool sürülür. Calibrate düğmesine basılır. Next ile onaylanır. Adım 5. Referans noktası XY düzlemi üzerinde pozitif Y değerine sahip bir nokta üzerinde durana kadar aleti hareket ettirin. Calibrate düğmesine basılır. Next ile onaylanır. Adım 8. ABC 2-Nokta kalibrasyonunda Save butonuna basılarak veriler kaydedilir ve Pencere kapatılır. Diğer bir yolla Yük Verileri (Payload Data) butonuna basılarak veriler kaydedilir ve Yük verilerinin girilebildiği bir pencere açılır. 120

29 4. Bölüm: Robotların İşletime Alınması 4.5. Base Kalibrasyon Teknikleri Base Kalibrasyon Prensibi Bir Base Kalibrasyonu (Ölçme), Dünya Koordinat Sisteminden yola çıkarak robotun çevresinde belirli bir noktada bir koordinat sistemi oluşturulması anlamına gelmektedir. Base kalibrasyonu sayesinde, robot hareketleri ve programlanmış pozisyonlar tanımlanan bu Base Koordinat Sistemine başvurularak yapılabilmektedir. Bu nedenle bir Base Koordinat Sistemi için raflar, paletler, makineler ve iş parçası alanlarının tanımlı kenarlarının referans noktaları olarak seçilmesi son derece yararlıdır. Şekil 4.11 de Base Kalibrasyonu için 2 ayrı uygulama örneği görülmektedir. Şekil Base kullanım örnekleri Genel olarak Base Kalibrasyonu iki aşamadan oluşmaktadır: 1. Aşama: Koordinat Orijin Noktasının tespit edilmesi 2. Aşama: Koordinat Yönlerinin Tanımlanması 121

30 ERPE-METEG Base Kalibrasyon Avantajları Base Kalibrasyonu (ölçümü) yapılıp kullanılabilmesinin avantajları şu şekilde sıralanabilir (Şekil 4.12): Çalışma Alanı ve İş Parçası kenarları boyunca hareket sağlanabilir. TCP, Çalışma Alanı veya İş parçası kenarları boyunca manuel olarak hareket (jog) ettirilebilir. Referans Koordinat Sistemi olarak kullanılabilir. Öğretilen Noktalar, seçili koordinat sistemine başvurur. Koordinat Sistemi Düzeltme/Kaydırma işlemleri yapılabilmektedir. Noktalar, Base Koordinat Sistemi referans alınarak tanıtılabilmektedir. Bu sayede Base (Örneğin çalışma alanı) kaydırılması gerektiğinde, noktalar da birlikte kayar ve yeniden öğretilmelerine gerek kalmaz. Birden fazla Base Koordinat Sistemi kullanılabilir. Uygulamada maksimum 32 adet Base Koordinat Sistemi tanımlanabilir ve program adımına bağlı olarak kullanılabilmektedir. Hareket yönü kolaylığı İstenilen koordinat sistemi referans alınabilir Base Koordinat Sistemini kaydırma Şekil Base Kalibrasyon Avantajları Birden fazla Base Koordinat Sistemi kullanımı (Maksimum 32 adet) 122

31 4. Bölüm: Robotların İşletime Alınması Base Kalibrasyon Yöntemleri Base Kalibrasyon işlemi Tablo 4.5 te görüldüğü gibi 3 farklı metot kullanılarak yapılabilmektedir. Tablo 4.5. Base Kalibrasyon yöntemleri Yöntem 3-Point Yöntemi Açıklama 1. Orijin noktası tanımlama 2. Pozitif X yönünü tanımlama 3. Pozitif XY düzlemi (+Y yönünde) tanımlama Endirekt Yöntem Endirekt Yöntem, orijin noktasının işlenen parçanın iç kısmında veya robotun çalışma alanının dışında bulunması gibi Base orijin noktasına gidilemediği durumlarda kullanılmaktadır. TCP ile koordinatları bilinen Base in 4 noktasına gidilerek gerekli ölçüm kalibrasyonları yapılır. Robot Kontrolörü bu 4 noktadan yararlanarak Base Koordinat Sistemi hesaplamaktadır. Numerik Giriş Yöntemi Dünya koordinat sistemine (X, Y, Z) olan mesafe ve dönüş (A, B, C) için olan kartezyen koordinat değerlerin doğrudan girilmesi yöntemidir. 123

32 ERPE-METEG No Y Point Yöntemi ile Base Kalibrasyonu 3-Nokta Yöntemi ile bir Base Kalibrasyon (Ölçme) işlemi için aşağıdaki adımlar sırayla uygulanmalıdır. Base Kalibrasyon (Ölçme) işlemi, her zaman için önceden kalibrasyonu yapılarak TCP si bilinen bir Alet (Tool) ile yapılmalıdır. 3 ölçüm noktasının bir doğru üzerinde olmamasına dikkat edilmelidir. Noktalar arasında minimum bir açı (standart 2.5) olmasına özen gösterilmelidir. Adım 1. smarthmi ana menüsünden Start-up Calibrate Base 3-point seçilir. Adım 2. Base için 1-32 arası bir Numara (Number) ve bir İsim (Name) verilir. Sonra Next ile onaylanır. Burada var olan bir Numara verildiğinde öncekinin üzerine yazılacağı unutulmamalıdır. Adım 3. Base kalibrasyonu için kullanılacak TCP'ye sahip Tool Numarası girilir. Sonra Next ile onaylanır. Adım 4. Tool TCP si ile yeni Base orijin noktasına gidilir. Adım 5. Tool TCP si kullanılarak yeni Base üzerinde X ekseni pozitif (+X) yönünde bir noktaya gidilir. Adım 6. Tool TCP si kullanılarak yeni Base üzerinde XY düzlemi pozitif (+Y) yönünde bir noktaya gidilir Nokta: Orijin 2. Nokta: +X Yönü 3. Nokta: XY Düzlemi Calibrate düğmesine basılır ve mevcut pozisyon Yes düğmesiyle onaylanır. Calibrate düğmesine basılır ve mevcut pozisyon Yes düğmesiyle onaylanır. Calibrate düğmesine basılır ve mevcut pozisyon Yes düğmesiyle onaylanır. Adım 6. 3-Nokta Yöntemi ile Base kalibrasyon işlemi Save butonuna basılarak bitirilir ve Menü kapatılır. 124

33 4. Bölüm: Robotların İşletime Alınması 4.6. Bölüm Çalışma Soruları Soru 1. KUKA Endüstriyel Robotlar için en fazla kaç tane Tool (Alet) tanımlanabilmektedir? a) 8 b) 16 c) 32 d) 64 Soru 2. KUKA Endüstriyel Robotlar için en fazla kaç tane Base tanımlanabilmektedir? a) 8 b) 16 c) 32 d) 64 Soru 3. Alet (Tool) yönünde çarpmaya izin veren Koordinat Sistemi hangisidir? a) Robroot Koordinat Sistemi b) Dünya Koordinat Sistemi c) Alet Koordinat Sistemi d) Base Koordinat Sistemi Soru 4. Alet (Tool) TCP kalibrasyonunda izlenecek menü hareketleri aşağıdakilerden hangisi olabilir? a) Start-up Master Tool XYZ 4-point b) Start-up Master Base ABC World c) Start-up Calibrate Base ABC World d) Start-up Calibrate Tool XYZ 4-point Soru 5. Bir endüstriyel robotun Mekanik Sıfır Pozisyonunda iken her bir aks için mekaniksel ve elektriksel pozisyonların uyuşması amacıyla açısal referans değerlerinin belirlenmesi işlemine ne denir? Soru 6. a) Robroot b) Auto Dedection c) Mastering d) EMD I. Orijin noktası tanımlama II. Pozitif X yönünü tanımlama III. Pozitif XY düzlemi (+Y yönünde) tanımlama Yukarıda verilen işlem adımlarından oluşan 3-point yöntemi hangi amaçla kullanılmaktadır? a) Tool Kalibrasyonu b) Base Kalibrasyonu c) Mastering d) Yazılım Limit Şalteri Ayarlanma Soru 7. Bir Alet (Tool) in TCP kalibrasyonunun yapılması amacıyla kullanılan yöntem aşağıdakilerden hangisidir? a) XYZ 4-point b) Tool Cal 4-point c) Tool 2-point d) ABC World Soru 8. Tool oryantasyon yönünün kalibrasyonu amacıyla kullanılan yöntem hangisidir? a) XYZ 4-point b) XYZ Reference c) Tool 2-point d) ABC World Soru 9. Yazılım Limit Şalterinin ayarlanmasında izlenecek menü hareketleri aşağıdakilerden hangisi olabilir? a) Start-up Service Software Limit Switch b) Start-up Master Software Limit c) Start-up Calibrate Limit Switch d) Start-up Setting Tool Switch Soru 10. Mastering İşleminin yapılmasında izlenecek menü hareketleri aşağıdakilerden hangisi olabilir? a) Start-up Service Master b) Start-up Setting Software Limit c) Start-up Calibrate Limit Switch d) Start-up Master EMD Standart Set mastering 125

34 126 ERPE-METEG