Robot collaboratif Bosch Rexroth APAS

Mode opératoire APAS - Les bases

Présentation APAS :

image.png Toujours éteindre le robot en suivant les instructions d'extinction ! Le robot doit être éteint dans sa position d'origine.

Si le robot n’est pas dans sa position d’origine au démarrage, la peau capacitive ne pourra être calibrée et le robot ne pourra fonctionner en mode collaboratif. Il faudra alors insérer la clé pour désactiver les sécurités et le déplacer dans sa position d’origine en mode manuel (bouton d'acquittement actif).

Démarrage normal

Étape
Manière de procéder
Graphique / Élément de commande
1.

Vérifier que le robot est dans sa position d'origine et que la zone de travail est libre.

image.png

Si le robot n’est pas dans sa position d’origine au démarrage, se reporter à la section "démarrage en cas de problème"

 

image.png

2.
Relâcher les 2 boutons d’arrêt d’urgence en les tournant dans le sens horaire :
  • Sur l’écran tactile
  • Sur la base du robot

 

0_teach_panel.png3_controller_panel.png

3.

Vérifier que l'arrêt d'urgence de la pince n'est pas enclenché. Le cas échéant, tirer sur les doigts de la pince.

image.png

Si la pince est en collision avec un objet, ce qui empêche de tirer sur les doigts, déplacer le robot en mode manuel, voir section Programmation manuelle basique


4.
Tourner l’interrupteur principal électrique en Position I

 

1_main_electrical_switch.png

5.
Démarrer le contrôleur du robot sur le Panneau de commande lorsque demandé pendant la phase d’initialisation « Steuerung Ein ». Rester appuyer 1 à 2 secondes. Le bouton d’acquittement doit être activé car la peau capacitive n’est pas encore active.

 

3_controller_panel.png

6.
Attendre l’ouverture du logiciel de programmation du robot et le message demandant l’allumage du contrôleur du robot « Steuerung-Ein ». Traduction :

Procédure d’initialisation APAS

  • Établissement de la connexion au robot
  • Appuyez sur le bouton d’allumage du contrôleur
  • Le bouton a bien été appuyé
  • Le robot est prêt
  • Les caméras sont initialisées

image.png

Si le message "es kann keine Verbindung zum Roboter aufgebaut werden..." apparaît, c'est sûrement que le robot a été éteint hors de sa position d'origine. Se reporter à la section "Démarrage en cas de problème".

 

4_initialization_german.jpg

8.
Code couleur voyant sécurité :
  • Vert : OK
  • Jaune : Problème avec la peau
  • Rouge : Arrêt d’urgence / Acquittement annulé
  • Bleu : Un message est affiché sur l'IHM, intervention opérateur requise
  • Clignote vert-rouge : Les dispositifs de protection sont pontés
  • Clignote rouge : La housse réactive est pontée

 

image.png

Extinction

Étape
Manière de procéder
Graphique / Élément de commande
1

Condition préalable :

  • Le plan de travail est terminé ou a été interrompu (touche pause) dans une position où le robot ne risque pas une collision en retournant à sa position d'origine
  • La position d'origine peut être accostée sans collision

 

 

3

Appuyez sur la touche "Interrompre étape de travail"

  • L'état "Le plan de travail s'interrompt..." apparaîtra sur la gauche de l'écran tactile
  • L’état "Plan de travail interrompu !" apparaîtra sur la gauche de l'écran tactile

 

image.png

4

Appuyez sur la touche "Retour aux plans de travail"

  • L'écran de démarrage s'affichera sur l'IHM.

 

 image.png

5

Appuyez sur la touche "Accoster position d'origine".

image.png

6

Confirmez avec la touche "Démarrer".

 

image.png

7

Attendre que le robot se déplace en position d'origine

 

image.png

8
  • Appuyez sur la touche "Mettre à l'arrêt"
  • Confirmez avec la touche "Mettre à l'arrêt"
  • Attendre que l'écran tactile (HMI) soit éteint

 

image.png

9
  • Eteindre le contrôleur
  • Couper l'interrupteur principal de l'armoire électrique

 

3_controller_panel.png

image.png

Démarrage en cas de problème

Étape
Manière de procéder
Graphique / Élément de commande
1.

Vérifier que la zone de travail est libre.

image.png

Si le robot n’est pas dans sa position d’origine au démarrage, la peau capacitive ne pourra être calibrée et le robot ne pourra fonctionner en mode collaboratif. Il faudra alors insérer la clé pour désactiver les sécurités et le déplacer dans sa position d’origine en mode manuel (bouton d'acquittement actif)

 

image.png

2.
Relâcher les 2 boutons d’arrêt d’urgence en les tournant dans le sens horaire :
  • Sur l’écran tactile
  • Sur la base du robot

 

0_teach_panel.png3_controller_panel.png

3.

Vérifier que l'arrêt d'urgence de la pince n'est pas enclenché. Le cas échéant, tirer sur les doigts de la pince.

image.png

Si la pince est en collision avec un objet, ce qui empêche de tirer sur les doigts, déplacer le robot en mode manuel.


4.
Enclencher l'interrupteur à clé « Freigabe Sonderfunktion » (Autorisation fonction spéciale)

Pour ponter les dispositifs de protection :

  • La housse réactive
  • La surveillance du débattement de la pince.

 

6_key_special_functions.png

5.
Tourner l’interrupteur principal électrique en Position I

 

1_main_electrical_switch.png

6.
Appuyer sur le Bouton d’acquittement pendant la phase d’initialisation du robot (calibrage caméra et peau).
  • Ce bouton est aussi dit « dispositif homme mort ».
  • Si la peau capacitive est désactivée (avec la clé), ou n’est pas encore calibrée (démarrage du robot), alors le mouvement du robot ne peut être commandé qu’avec ce bouton activé.

Ce bouton a trois positions :

  • Enfoncé à moitié : acquittement actif mouvement robot autorisé, même si la peau capacitive n’est pas active
  • Relâché ou enfoncé complètement : acquittement annulé. Le mouvement du robot ne peut être commandé que si la peau capacitive est active et calibrée.

 

5_dead_man_switch.png

7.
Démarrer le contrôleur du robot sur le Panneau de commande lorsque demandé pendant la phase d’initialisation « Steuerung Ein ». Rester appuyer 1 à 2 secondes. Le bouton d’acquittement doit être activé car la peau capacitive n’est pas encore active.

 

3_controller_panel.png

8.
Attendre l’ouverture du logiciel de programmation du robot et le message demandant l’allumage du contrôleur du robot « Steuerung-Ein ». Traduction :

Procédure d’initialisation APAS

  • Établissement de la connexion au robot
  • Appuyez sur le bouton d’allumage du contrôleur
  • Le bouton a bien été appuyé
  • Le robot est prêt
  • Les caméras sont initialisées

 

4_initialization_german.jpg

9.
Appuyer sur le bouton « Accoster la position d'origine »

 

image.png

10.

Appuyer sur le bouton « course d’initialisation housse réactive »

  • Le robot va effectuer le calibrage de ses capteurs
  • Rester assez loin du robot pendant cette période.

 

image.png

11.

Retirer la clé et rallumer le contrôleur. Le robot est à nouveau en mode collaboratif.

 

6_key_special_functions.png

Elements de commande et d’affichage

P .64 APAS assistant i6 BA

Programmation manuelle basique

ATTENTION !
Risque d’écrasement entre les doigts de la pince ou les pièces prises
et les éléments fixes !

Les doigts de la pince et les pièces prises ne sont pas protégés par la
housse de protection. En cas de mouvements de rotation du bras du robot
ou de la tête APAS, des collisions avec les éléments fixes de la station
peuvent survenir. Ce qui entraîne le risque d’écorchures et de légères
contusions.

  • En mode manuel ou en mode de réglage, l’APAS assistant ne doit être
    commandé que par une personne autorisée. Celle-ci doit être
    familiarisée avec le fonctionnement et connaître les dangers potentiels.
  • Équiper les zones comportant un risque de coincement de barrières
    locales en fonction de l’application.
  • En cours de service, ne pas intervenir dans la zone d’opération des
    doigts de la pince.
  • Sur des trajets > 50 mm, les doigts de la pince doivent être orientés
    vers le bas.

Connexion en mode Ajusteur ou Administrateur nécessaire !

Étape
Manière de procéder
Graphique / Élément de commande
1 Panneau de commande des mouvements du robot

 

 

10_commande_robot.png

2 Définir l’orientation de la pince par rapport au sol :
  • Verticale vers le bas
  • Oblique
  • Horizontale


 11_aligner_pince.png

3 Commande des mouvements du robot dans le repère :
  • Du robot (sa base mobile)
  • De la caméra
  • De la pince
  • D’un objet transporté


 12_commande_robot_type.png

4 Coordonnées du repère de l’outil (TCP Tool Center Point)


 13_commande_robot_coordonnees.png

5 Cette zone affiche la valeur de translation (mm) et de rotation (°) que doit effectuer le robot. La valeur sélectionnée (en vert) peut se modifier à l’aide des touches situées juste en dessous.


 15_commande_robot_scaling.png

6 Commande dans les repères intermédiaires de la chaîne cinématique du robot

 

14_commande_robot_panneau.png

7 Mouvement de translation du TCP dans le sens de la flèche (par ex. 1).

Le graphique montre la partie du bras du robot qui sera déplacée.


 16_commande_robot_translation.png

8 Mouvement de rotation du TCP dans le sens de la flèche (par ex. 2).

Le graphique montre la partie du bras du robot qui sera déplacée.

 

17_commande_robot_rotation.png

9 Commande dans le repère de la pince du robot :

Un panneau pour la translation et un autre pour la rotation

 

18_commande_robot_pince.png

10 Ouverture / fermeture de la pince

 

18_commande_robot_pince_ouverture.png

11 Commutation entre mouvement de translation et rotation


 20_commande_robot_translation_rotation.png

12 Commande dans le repère de la bride du robot (TCP par défaut)

 

21_commande_robot_tcp.png

13 Commande des coordonnées articulaires du robot. On commande directement chacun des 6 moteurs en rotation.


22_commande_robot_articulaire.png

Révision #8
Créé 13 mars 2023 11:18:12 par apps_admin

Mis à jour 13 mars 2023 14:21:47 par apps_admin

Programmation avancée

Principe général

Le robot APAS est doté d'une interface de programmation par bloc installée sur le PC Windows embarqué. TwinCat par Beckhoff permet de communiquer avec le contrôleur du robot qui tourner sur un ordinateur temps réel.

Programmation graphique :

Exemple du type d’approvisionnement en composants à manipuler avec la pince du robot (Pick & Place) :

Exemple d’apprentissage de la trajectoire d’approche :

Programmation par bloc : Visual Pick & Place

L'interface de programmation par bloc fournit un tutoriel intégré pour la programmation de chaque bloc. Nous n'allons pas détailler tout le tutoriel mais insister sur les points qui selon nous peuvent être bloquant, et donner des astuces.

Mode opératoire initialement réalisé le 21/05/2024 par Théo Champvalon et Théo Heitz, étudiants en BUT2 QLIO.

Localisation d'un repère de référence

Étape
Manière de procéder
Graphique / Élément de commande
1.

Mettre le robot et le chariot comme indiqué sur la photo

 

image.png

2.

Se connecter en Administrateur et cliquer sur Recréer

 

image.png

3. Donner un nom et une description parlante au programme, ex. saisie d'un stylo sur palette et dépôt sur le SHERPA avec le robot en bout de ligne orienté vers le transstockeur.

 

image.png

4. Cliquer sur le premier bloc « Référence position » puis « Modifier
étape »

 

image.png

5.

Les boutons en bas à droite et à gauche permettent de naviguer entre les différentes étapes de la programmation graphique

image.png

Lors des déplacements manuels du robot, veillez à ne pas percuter d'objets. Pour cela effectuez des petits déplacements lents en réduisant la distance de déplacement (10mm par exemple), et l'Override à 10% (pourcentage de la vitesse)

 

Tâche de localisation des Marqueurs (Proche)

Cliquer sur démarrer l'image en temps réel et déplacer le robot grâce aux flèches aux bords de l'image. La caméra doit être à 20cm au dessus et centrée sur la mire.

 

image.png

 

6. Cliquer sur Formation. Les marqueurs de la mire doivent être détectés en vert. S'ils ne le sont pas, commencez par vérifier la luminosité de la pièce (allumer la lumière et fermer les volets pour avoir une lumière plus maîtrisée) et modifier la hauteur à l'étape précédente. Les réglages experts ne devraient pas être nécessaires.

 

image.png

7. Enregistrer la Pose de détection

 

image.png

8.

La programmation d'une tâche est terminée lorsque l'ensemble des opérations du sommaire à gauche sont vertes.

La position de référence est fonctionnelle.

Le robot sait localiser le convoyeur par rapport à sa base. la suite des mouvements seront effectués par rapport à ce repère de référence.

 

image.png

Pick

Étape
Manière de procéder
Graphique / Élément de commande
1.

Créer un nouveau bloc « Saisir »

 

image.png

2.

Accoster la référence si cette étape est demandée

 

image.png

3.

Choisir « Composant sur surface libre »

 

image.png

4.

Choisir la plage. Dans notre cas « Plage < 8 x 8 cm »

 

image.png

5.

Cliquer sur « Ajustement contour 2D »

 

image.png

6.

Cliquer sur « Apprendre le modèle »

 

image.png

7.

Déplacer la caméra afin qu'elle se trouve à environ 20 cm au-dessus de l’objet et que l’objet soit au centre de l’image.

 

image.png

8.

Remplacer l’objet par le marquage et centrer la croix dans le rond
inférieur gauche du marquage.

 

image.png

9.

Cliquer sur « aligner »

 

image.png

10.

Cliquer sur « Écraser l’image »

 

image.png

11.

Optimiser les contours de l’objet en augmentant le gain de l’image. Cela permet au robot d’apprendre au mieux l’objet.

 

image.png

12.

Cliquer sur « Démarrer la définition du contour »

 

image.png

13.

Sélectionner le rectangle en haut à droite et cliquer sur l’objet afin de déposer le rectangle puis l’agrandir pour y faire entrer l’objet.

 

image.png

14.

Effectuer le « test manuel ». Plus la qualité modèle d’objet se rapproche de 1 plus le robot à bien appris la forme de l’objet.

 

image.png

15.

Vous pouvez cliquer sur le bouton « 90° » afin de remettre la caméra en direction du sol.


Augmenter l’écart entre les pinces afin de préparer le robot à attraper l’objet. Avec le bouton « <- -> ». Une fois que les pinces sont assez écartées et bien orientées, cliquer sur « enregistrer rayon ».

 

image.png

16.

Il faut maintenant utiliser les commandes de déplacement du robot pour positionner la pince en position de saisie de l'objet.

 

image.png

On est obligé de s'approcher très proche du plateau. Faire très attention de ne rien percuter. Pour cela baisser le pas de déplacement à 1 mm.


Lorsque le robot est près à saisir l’objet cliquer sur « Ajouter position à la fin de la trajectoire ». Le robot retiendra alors les coordonnées.

 

image.pngimage.png

17.

Cliquer sur « accéder ». Le robot va alors saisir/atteindre l’objet.

 

image.png

18.

Il faut maintenant programmer l’éloignement du robot lorsqu’il a saisi l’objet. Vous pouvez appuyer sur « - » deux ou trois fois afin de faire remonter le APAS et enfin cliquer sur « Ajouter position à la fin de la trajectoire ».

 

image.png

Place

Étape
Manière de procéder
Graphique / Élément de commande
1.

Ajouter un nouveau bloc qui est « Déposer ».

 

image.png

2.

Cliquer sur « un par un dans un logement processus »

 

image.png

3.

Cliquer sur « logement processus mobile ». Cela permet au robot d’être plus flexible dans la recherche du point de dépôt

 

image.png

4.

Cliquer sur « A chaque utilisation »

 

image.png

5.

Placer une mire avec les 3 marqueurs au plus proche de la zone de dépôt.

Déplacer le robot pour aligner la caméra au-dessus de la mire.
Dans notre cas nous imaginons que notre bac arrive de chez notre fournisseur avec le marquage APAS.  
Avoir le marquage dans la boite permet au APAS de déposer le stylo uniquement quand il détecte le marquage et donc que la boite est présente.  

 

image.png

image.png

6.

Lancer l’apprentissage. Les cercles doivent apparaitre en vert. Enregistrer

 

image.png

7.

Créer le mouvement d’approche. Ce mouvement est celui que le robot effectuera après avoir détecté le marquage. Dans notre cas il doit juste se rapprocher du milieu et du fond de la boite avant de lâcher le stylo.  
Lorsque le APAS est à l’emplacement de dépôt on clique sur « Ajouter position à la fin de la trajectoire » 

 

image.png

8.

Régler le rayon et enregistrer la position d'ouverture

 

image.png

9.

Définir le point de trajectoire d'éloignement, cliquer deux ou trois fois sur « - » puis « Ajouter position à la fin de la trajectoire ». 

 

image.png

10.


 

 

Lancement d'un programme en boucle

Étape
Manière de procéder
Graphique / Élément de commande
1.

Ajouter le bloc de « regroupement » qui permet au programme de recommencer en boucle

 

image.png

2.

Cliquer sur le dernier bloc de regroupement puis en haut à droite sur « Connecter » 

 

image.png

3.

Cliquer sur le deuxième bloc « Pick » puis sur « connecter » 

 

image.png

4.

Cela permet de créer une boucle. Voici le programme à ce moment.  

 

image.png

5.

Optionnellement, on peut demander au robot de se repositionner par rapport au marqueur du convoyeur avant chaque saisie de stylo. Mais si les freins du robot et du convoyeur sont bien serrés cela ne devrait pas être nécessaire.

 

Cliquer sur le premier regroupement puis créer un nouveau bloc.  

 

image.png

6.

Ajouter le bloc « référence intermédiaire » 

 

image.png

Configuration avancée

  Changer la langue en cliquant sur Langue / Sprache
  Passer en mode Ajusteur ou Administrateur. Pour pouvoir modifier les programmes
  Règle le pourcentage de vitesse d’exécution des programmes du robot, dit « Override ». Par ex. si vous avez défini un mouvement Cartésien droit à 20cm/s et que vous donnez un Override de 10%, la trajectoire sera exécutée par le contrôleur à une vitesse de 2cm/s

Pour comprendre les problèmes d’exécution du programme il faut ouvrir les messages de « log ». Après l’exécution d’un programme on peut supprimer les messages précédents.
   
   


Trame de TP

Présentation du cobot Bosch Rexroth APAS (30min)

Déplacement du robot avec le teach panel (30min)

Suivre les tutoriels de base du robot APAS : https://innovation.iha.unistra.fr/books/ligne-flexible-connectee-4h/page/mode-operatoire-apas-les-bases 

Programmation par bloc d'une tâche de Pick & Place (1H30)

Suivre les tutoriels avancés du robot APAS : https://innovation.iha.unistra.fr/books/ligne-flexible-connectee-4h/page/programmation-avancee 

Rédaction d'un tutoriel pour un autre bloc de programmation graphique (1H30)

 

Maintenance et utilisation experte

Maintenance

Changement des piles

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Calibration des moteurs

Suivre la doc' https://seafile.unistra.fr/f/334ef5b14e02461eb4ba/ 

Récupérer et brancher le teach pendant si le robot n'en a pas.

image.png

Etape 4 : Teach Panel

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Calibration

Etape 3.2 : 

Architecture du robot