Control de un robot SCARA mediante autómata programable, integración en célula de fabricación flexible

Abstract

En este proyecto se ha realizado la integración de la parte motorizada de un brazo robótico manipulador tipo SCARA a una célula de fabricación empleada para fines docentes. Se parte de una estructura de un robot manipulador SONY SRX 4 CH en la que su unidad de control se encontraba averiada, así como el motor del eje Z, estando operativo el resto del equipo. Siendo inviable la reparación de los elementos mencionados, se plantea como objetivo del proyecto dar una solución alternativa para seguir operando con el robot e integrarlo en la célula de fabricación. El proyecto se desarrolla en distintas fases:  Estudio detallado del robot SONY SRX 4CH en lo que respecta a sus circuitos de potencia y seguridad.  Planteamiento de soluciones de interconexión hardware entre el robot y un autómata programable (M340 de Schneider Electric).  Soluciones hardware para sustituir el motor de eje Z averiado por un motor paso a paso.  Implementación de las soluciones hardware planteadas y pruebas de funcionamiento.  Desarrollo de un conjunto de funciones que permitan operar con el equipo desde el autómata programable y disponer de un interfaz hombre máquina. Como detalles de las soluciones de hardware cabe mencionar:  El uso de salidas analógicas del autómata para el control de los motores de corriente continua originales del robot SONY a partir de módulos de amplificación.  La inclusión de un driver para el motor paso a paso añadido.  El uso de tarjetas de contaje rápido (EHC200) para hacer la lectura de las señales de los encoder de los motores originales. Respecto a las soluciones de software se han empleado las modalidades de programación agrupadas en la normativa IEC-61131-3, que son sustentadas por el software Unity Pro que es usado en la configuración de programas del autómata M340. Se han creado funciones para el gobierno de las unidades que motorizan las articulaciones del robot. De las que se ha hecho una descripción detallada del proceso de identificación de la naturaleza del elemento motriz y la unidad de potencia que lo opera y como estas se han enlazado al autómata. Adicionalmente, se ha incluido un conjunto de indicaciones para el uso de los bloques de funciones creados y la interfaz con la que el usuario puede manipular el robot.