Programmes Robot
RoboDK est un logiciel de Simulation et de Programmation Hors Ligne dans le domaine de la robotique. La Programmation Hors Ligne permet de créer, simuler et générer des programmes robots sans avoir besoin d’être connecté à la baie du robot.
Afin de créer un programme robot, il est nécessaire de sélectionner un robot, charger les outils du robot et d’utiliser un ou plusieurs fichiers CAO afin de programmer la trajectoire du robot en ajoutant des cibles ou en utilisant des options spécifiques (tels que la conversion d’un programme CNC vers un programme robot)
Une Bibliothèque en ligne de robots industriels est disponible. Les robots sont modélisés dans RoboDK de la même manière qu’ils se comportent avec les contrôleurs spécifiques des marques, incluant les limites d’axes, sens des mouvements et les liaisons des axes.
Cette section montre comment un programme robot est créé, simulé et généré pour un contrôleur d’une marque spécifique en utilisant l’interface utilisateur (GUI / Graphical User Interface) de RoboDK GUI.
Programmation hors-ligne
La PHL - Programmation Lors-Ligne (Offline Programming) veut dire que l’on programme le robot hors environnement de production. La programmation hors-ligne évite les arrêts de production causés par la programmation en ligne sur le robot. (Programmation utilisant le teach pendant).
La simulation et la programmation hors-ligne permettent d’étudier de multiples scénarios pour une cellule robot avant de démarrer en production. D’éventuelles erreurs de conception d’une cellule peuvent alors être prédites et corrigées par avance.
La programmation hors ligne est un excellent moyen de maximiser les retours sur investissement de systèmes robotisés mais nécessite toutefois des outils de simulation appropriés. Le temps pour la mise au point de nouveaux programmes peut être réduit de plusieurs semaines à une seule journée. Ceci permet la mise en route de productions robotisées dans des temps réduits.
Créer un programme
Une simulation peut être réalisée en ajoutant toute une suite d’instructions dans un programme. Chaque instruction représente du code pour un contrôleur spécifique donné. RoboDK propose à travers son environnement et son interface utilisateur (GUI) de construire facilement un programme robot de manière générique, sans avoir besoin d’écrire de code.
Le code spécifique pour un contrôleur robot donné sera généré automatiquement lorsque le programme est généré. Pour créer un programme vide utilisant l’option GUI :
1.Sélectionner Programme➔
2.Sélectionner Outils➔Renommer l’objet… (F2) pour renommer le programme
Cette action va créer un programme vide et va autoriser l’ajout de nouvelles instructions en faisant un clic droit sur le programme ou en sélectionnant une instruction depuis Menu Programme. La section suivante Instructions de programmeapporte plus de détails sur comment ajouter des instructions.
Instructions de programme
Il est possible d’ajouter de nouvelles instructions avec le clic droit ou depuis la barre de Menu (voir section précédente)
Cette section décrit les instructions supportées par l’interface RoboDK GUI pour la programmation hors ligne.
Mouvement Joint - Joint Move
Sélectionner Programme➔
A moins qu’une cible ne soit sélectionnée avant d’ajouter l’instruction, l’instruction mouvement va créer une nouvelle cible et ils seront liés. Si la cible change de position, le mouvement sera modifié aussi.
S’il s’agit de la première instruction ajoutée au programme, deux instructions supplémentaires seront ajoutées avant le mouvement : Définir Ref.et Choisir Outil. Cela permettra de s’assurer que lorsque le programme atteint l’instruction de mouvement, le robot utilise les mêmes repères de référence et d’outils pour créer cette nouvelle cible.
Mouvement linéaire - Linear Move
Sélectionner Programme➔
A moins qu’une cible ne soit sélectionnée avant d’ajouter l’instruction, l’instruction mouvement va créer une nouvelle cible et seront liés. Si la cible change de position, le mouvement sera modifié aussi.
Les mouvements joints et linéaires réagissent de la même manière et peuvent facilement être échangés d’un type à l’autre.
De la même façon que pour un mouvement joint, s’il s’agit de la première instruction ajoutée au programme, deux instructions supplémentaires seront ajoutées avant le mouvement : Définir Ref.et Choisir Outil.
Contrairement au mouvement Joint, les mouvements linéaires sont sensibles aux situations de singularité robot et aux limites d’axes. Sur un robot 6 axes, il faut absolument éviter les situations de singularité en suivant des mouvements linéaires. L’image suivante montre un exemple illustrant que « Le mouvement de l’instruction n’est pas atteignable ».
Si un mouvement linéaire n’est pas strictement nécessaire, faire un clic droit sur l’instruction et le changer en un mouvement Joint.
En parallèle, la cible, le TCP ou la position du repère de référence doit être modifié afin de n’avoir aucune singularité.
Paramétrer le repère de référence
Sélectionner Programme ➔
Le repère est aussi une variable connue en tant que Work Object (Robots ABB), UFRAME (Robots Fanuc), FRAME (robots Motoman) ou $BASE (Robots KUKA)
Paramétrage du repère d’outils - Set Tool Frame
Sélectionner Programme ➔
Le repère de l’outil est connu sous le nom de ToolData (ABB robots), UTOOL (Fanuc robots), TOOL (Motoman robots) ou $TOOL (KUKA robots).
Mouvement circulaire - Circular Move
Sélectionner Programme➔
A moins que deux cibles ne soient sélectionnées avant d’ajouter l’instruction, l’instruction de mouvement ne va pas créer de nouvelle cible. Il faut donc créer deux cibles supplémentaires séparément et les lier depuis l’instruction de mouvement circulaire, tels que montré dans l’image ci-dessous.
La trajectoire circulaire est un arc créé du point où le robot est localisé, passant par le premier point (Cible liée 1) et terminant au point final (Cible liée 2).
Paramétrer la vitesse
Sélectionner Programme➔
Activer la case correspondante pour définir une vitesse ou une accélération spécifique dans le programme. Le robot applique la nouvelle vitesse à partir du moment où l’instruction est exécutée.
La vitesse du robot peut aussi être changé dans le menu des paramètres du robot : Double-clic sur le Robot, sélectionner Paramètres.
Afficher un Message
Sélectionner Programme➔
Pause
Sélectionner Programme➔
Appel Programme – Program call
Sélectionner Programme➔
Par défaut, l’appel est bloqué à un programme spécifique. Cependant, il est possible de choisir Insérer code afin d’entrer un code spécifique. Cela peut être utile pour une application spécifique ou un contrôleur spécifique.
Changer de Appel Programme vers Démarrer Thread pour provoquer un appel non bloquant d’un sous-programme. Dans ce cas, le contrôleur démarrera un nouveau Thread. Cette option est valable pour certains contrôleurs et fonctionne seulement pour des opérations spécifiques.
Gérer les I/O
Sélectionner Programme➔
Le nom IO peut être un nombre ou un texte s’il s’agit d’une variable nommée. La valeur IO peut être un nombre (0 pour False et 1 pour True) ou un texte s’il est nommé.
Paramétrer à Attendre Entrée Digitals (DI) pour stopper l’exécution du programme jusqu’à ce que l’Entrée attendue soit activée. De plus, la plupart des contrôleurs ont un « timeout delay » qui déclenche une erreur si le temps attendu dépasse une certaine valeur. Activer la case Timeout (ms) pour actionner cette option.
La modification des entrées et sorties numériques simulées créera de nouvelles variables de station. Pour vérifier l’état de ces variables, faire un clic droit sur la station et sélectionner Paramètres de station. Il est également possible de lire ou de modifier ces variables via l’API.
Paramétrage des Valeurs de Lissage
Sélectionner Programme➔
Sans instructions de lissage, le robot va atteindre une vitesse de 0 à la fin de chaque mouvement (sauf si le mouvement suivant est tangent avec le mouvement précédent). Cela permet d’éviter de grosses accélérations et changements rapides de vitesses afin d’assurer la meilleure précision de chaque mouvement.
Cette valeur est aussi connue comme Blending radius (Universal Robots), ZoneData (ABB robots), CNT/FINE (Fanuc robots), Cornering (Mecademic robots) ou $APO.CDIS/$APO.CPTP/Advance (KUKA robots).
Certains contrôleurs nécessitent de définir cette valeur sous forme de pourcentage. Par exemple, sur un contrôleur Fanuc, pour obtenir la commande CNT5, vous devez entrer la valeur 5.
Vous pouvez également spécifier le paramètre de lissage dans la fenêtre Program Events si vous générez vos programmes pour de l’usinage robotisé, de l’impression 3D ou du suivi de courbes/points.
Évènement de simulation
Sélectionner Programme➔
La simulation d’évènements dans l’interface utilisateur / GUI (graphical user interface) permet de :
3.Attacher un objet à un outil.
4.Détacher un objet d’un outil et le déposer sur un système de coordonnées.
5.Afficher un ou plusieurs objets ou outils.
6.Cacher un ou plusieurs objets ou outils.
7.Définir la position absolue d’un ou plusieurs objets ou repères.
8.Définir la position relative d’un ou plusieurs objets ou repères.
9.Mettre les articulations du robot à la position d’origine (home).
10.Déplacer un convoyeur.
11.Créer un objet.
12.Supprimer des objets.
13.Attendre un objet.
Note : Les évènements suivants ont été ajoutés depuis la version 6 de RoboDK et ne sont pas disponibles ou compatibles avec les versions précédentes de RoboDK : ramener le robot en position home, créer, supprimer et attendre un objet (évènements 7 à 10).
Par exemple, si le robot bouge à un endroit spécifique pour attraper un objet, il est possible de paramétrer un évènement Objet Attaché (Attach object) pour bouger cet objet en même temps que le robot. Après que le robot ait terminé son mouvement, il peut laisser l’objet. Il est possible de paramétrer Détacher objet (Detach object) pour laisser l’objet que l’outil a précédemment attrapé.
Attacher un objet
L’évènement de simulation Attacher un objet permet d’attacher un objet à un outil pour simuler une action de prise.
Lorsque l’action d’attacher un objet à un outil est déclenchée, l’objet le plus proche de l’outil sélectionné est attaché. Une tolérance par défaut de 200 mm est utilisée pour ignorer tout objet plus éloigné que cette distance.
Si vous ne spécifiez pas de tolérance de distance, la valeur par défaut globale est utilisée (vous pouvez la modifier dans Outils►Options►Distance maximum pour attacher un objet à un outil de robot). De plus, par défaut, la distance est vérifiée entre l’emplacement du TCP et la référence de l’objet. Il est également possible d’utiliser la distance entre le TCP et la géométrie de l’objet en sélectionnant Vérifier la distance la plus courte entre le TCP et la forme de l’objet.
Détacher un objet
L’évènement de simulation Détacher un objet permet de détacher un objet d’un outil vers un autre objet ou système de coordonnées.
Vous devez choisir l’outil duquel les objets doivent être détachés, ainsi que le système de coordonnées ou l’objet auquel ils doivent être attachés ensuite.
L’évènement de simulation Détacher un objet permet de simuler une opération de dépose dans une application de prise et dépose (il effectue l’action opposée à l’évènement Attacher un objet).
Par exemple, si le robot se déplace vers un emplacement spécifique pour saisir un objet, vous pouvez paramétrer un évènement Attacher un objet pour déplacer cet objet en même temps que le robot. Ensuite, une fois que le robot s’est déplacé et qu’il est prêt à déposer les objets saisis, vous pouvez déclencher un évènement Détacher un objet pour libérer tous les objets que l’outil du robot a saisis.
Afficher des objets ou des outils
L’évènement Afficher des objets ou des outils permet de rendre visibles un ou plusieurs objets, outils ou robots dans l’environnement de simulation.
Vous pouvez sélectionner un ou plusieurs éléments en maintenant la touche Ctrl enfoncée.
Masquer des objets ou des outils
L’évènement Masquer des objets ou des outils permet de rendre invisibles un ou plusieurs objets ou outils dans la simulation.
Vous pouvez sélectionner un ou plusieurs éléments en maintenant la touche Ctrl enfoncée.
Définir la position absolue
L’évènement Définir la position de l’objet (absolue) permet de mettre à jour la position de chaque objet sélectionné lorsque cette action est déclenchée. Le repère parent auquel chaque élément est attaché n’est pas modifié : seule la position de chaque objet est mise à jour.
Vous pouvez sélectionner un ou plusieurs éléments en maintenant la touche Ctrl enfoncée. La position actuelle de l’élément est enregistrée lorsque vous cliquez sur OK.
Définir la position relative
L’évènement Définir la position de l’objet (relative) permet de mettre à jour la position et le parent de chaque objet sélectionné lorsque cette action est déclenchée. Le repère parent auquel chaque élément est attaché est également modifié, et la position de chaque objet est aussi mise à jour.
Vous pouvez sélectionner un ou plusieurs éléments en maintenant la touche Ctrl enfoncée. La position actuelle de l’élément ainsi que l’élément parent auquel il est attaché sont enregistrés lorsque vous cliquez sur OK.
La différence entre cette instruction et l’instruction de position absolue est que celle-ci met également à jour l’élément parent auquel chaque objet est attaché.
Ramener le robot en position home
L’évènement Définir les axes en position home déclenche le déplacement immédiat du robot ou du mécanisme sélectionné vers ses positions d’axes « home » définies (le mouvement n’est pas simulé dans le temps).
Ceci est utile lorsque vous devez réinitialiser une simulation et replacer les convoyeurs à leur position de départ.
Vous pouvez sélectionner un ou plusieurs éléments en maintenant la touche Ctrl enfoncée.
Évènement de déplacement du convoyeur
L’évènement Déplacer le convoyeur simule le déplacement du convoyeur sur une distance spécifique, en simulant l’effet du mouvement dans le temps.
Ceci est utile lorsque vous devez simuler un incrément spécifique pour traiter un objet sur le convoyeur une fois qu’il a parcouru une distance donnée.
Créer un objet
L’instruction Créer un objet permet de simuler un alimentateur (feeder) en créant un nouvel objet dans l’environnement de simulation.
Vous devez sélectionner l’objet modèle à créer ainsi que le repère parent auquel les éléments doivent être attachés.
Cette action est utile pour créer de nouveaux objets sur un convoyeur.
Supprimer des objets
L’instruction Supprimer des objets retire des objets de l’environnement de simulation.
Vous devez sélectionner un objet modèle que vous souhaitez supprimer. Tout objet correspondant au nom et à la géométrie de cet objet est supprimé lorsque cette action est déclenchée. L’objet modèle sélectionné ainsi que tout objet verrouillé ne sont pas supprimés.
Cette instruction permet de nettoyer une simulation terminée lorsque de nombreux objets ont été créés par l’instruction Créer un objet.
Attendre un objet
L’instruction Attendre un objet attend qu’un objet entre en contact avec un autre objet pour déclencher une action spécifique.
Cet évènement est utile lorsque vous souhaitez déclencher une action en fonction d’un contact entre objets. Il est courant de placer cette instruction seule dans un programme exécuté en boucle, qui effectue une action spécifique lorsqu’un objet entre en contact avec un capteur.
Les actions que vous pouvez effectuer lorsqu’un objet est en contact avec le capteur sont les suivantes :
Arrêter un robot : vous devez sélectionner le robot ou le mécanisme qui doit s’arrêter.
Supprimer un objet : l’objet doit être retiré de la station.
Attendre uniquement l’objet (par exemple, vous pouvez déclencher la prise d’un objet par un robot).
Déplacer un objet vers un autre système de coordonnées. Par exemple, pour transférer un objet d’un convoyeur à un autre.
Programme Simulé
Double-cliquer sur le programme dans l’arborescence 
Un curseur de simulation va apparaitre au pied de la fenêtre. Il est possible de faire défiler la simulation en bougeant le curseur dans le temps.
RoboDK simule 5 fois plus vite qu’en vrai par défaut. Cela veut dire que si un programme prend 30 secondes pour s’exécuter, le simulateur va le faire durer 30/5 = 6 secondes. Le bouton rapide accélère avec un ratio à 100. Ces paramètres peuvent être changés dans Outils➔Options➔Mouvement.
Générer un Programme
Suivre ces instructions pour générer le programme robot :
1.Sélection du Programme (Par exemple WeldProgram)
2.Sélectionner Programme➔Générer Programme(s) (F6), ou clic droit sur le programme et choisir Générer programme robot (F6)
Plusieurs programmes peuvent être sélectionnés afin de générer plus d’un programme à la fois. Garder enfoncer le bouton Ctrl pour sélectionner plus d’un programme. La sélection de l’option Générer Programme(s)… (Shift+F6) va ouvrir une fenêtre demandant à l’utilisateur l’endroit pour la sauvegarde.
Par défaut, les programmes robot sont enregistrés dans le dossier Documents (C:/Users/VotreNom/Documents/RoboDK/Programs/). Vous pouvez modifier ce dossier en sélectionnant Outils➔Options, en sélectionnant l’onglet Programme, puis en cliquant sur Définir à côté de Dossier des programmes robot.
Note : Pour certains contrôleurs robot, il est recommandé d’intégrer le programme généré et les sous-programmes requis dans un seul et même fichier programme. RoboDK gère déjà ce détail : pour les contrôleurs qui prennent en charge cette fonctionnalité (par exemple : ABB, Universal Robots ou KUKA), les sous-programmes sont directement inclus dans le programme principal. En revanche, pour les robots qui ne prennent pas en charge cette fonctionnalité, vous devrez générer plusieurs fichiers et les transférer vers le contrôleur du robot afin d’exécuter correctement tous les programmes (par exemple, sur les contrôleurs Fanuc ou Yaskawa/Motoman). Certains post processeurs permettent de configurer ce comportement. Vous trouverez plus de paramètres dans Outils➔Options, onglet Programme.
Transférer un Programme
Il est possible de transférer un programme de l’ordinateur directement sur le robot. Normalement, cette option envoie le programme au robot au travers du protocole FTP ou d’autres protocoles spécifiques, tels que l’utilisation d’un port série. Il est demandé d’entrer l’adresse IP du Robot et les paramètres FTP dans le menu de connexion :
1.Faire un clic droit sur un robot
2.Sélectionner Connecter au robot…
3.Entrer l’adresse IP du robot
4.Sélectionner Plus d’options… pour entrer les paramètres FTP
Une fois que les paramètres du réseau ont été renseignés et que le robot est connecté, suivre les étapes suivantes pour transférer le programme depuis RoboDK :
1.Faire un clic droit sur un programme
2.Sélectionner Envoyer Programme au robot (Ctrl+F6)
Une fenêtre pop-up va apparaitre pour indiquer le succès ou l’échec de l’envoi.
Sélection du Post Processeur
La conversion depuis la simulation RoboDK vers un programme robot spécifique est réalisée par un Post Processor. Le Post Processor définit comment les programmes robots devrait être généré pour un robot spécifique. Chaque robot possède un Post Processor spécifique par défaut dans RoboDK.
Afin de sélectionner un post processor spécifique pour un robot :
1.Faire un clic droit sur un programme ou robot
2.Sélectionner Sélectionner le Post Processeur
3.Choisir un post processeur dans la liste
4.Bouton OK
Le changement est maintenant appliqué et le programme peut être généré de nouveau afin de voir le résultat.
Les post processeurs dans RoboDK apportent une grande flexibilité pour générer des programmes robots en fonction des exigences. RoboDK fournit des post processeurs pour la plupart des marques de robots. Les post processeur peuvent facilement être créés ou modifiés. Pour plus d’information à propos des post processeurs aller voir la section des post processeurs.
Paramètres de génération de programme
Vous pouvez personnaliser la manière dont les programmes sont générés pour votre robot.
Suivez ces étapes pour accéder aux paramètres de génération de programme :
5.Sélectionner Outils➔Options.
6.Sélectionner l’onglet Programme.
Ce menu permet de personnaliser la génération de programme, notamment :
7.Découper les mouvements articulaires (joint) en petits pas.
8.Découper les mouvements linéaires en petits pas.
9.Convertir les mouvements circulaires en petits mouvements linéaires.
10.Découper les longs programmes robot en sous-programmes.
11.Spécifier l’emplacement par défaut pour enregistrer vos programmes robot.
12.Spécifier l’éditeur de texte par défaut pour les programmes robot.
Convertir les mouvements circulaires en mouvements linéaires
Vous pouvez facilement convertir les mouvements circulaires en petits mouvements linéaires lors de la génération des programmes de votre robot. Ceci est utile si votre contrôleur ne prend pas en charge les mouvements circulaires (arcs).
Suivez ces étapes pour générer les arcs sous forme de petits mouvements linéaires :
13.Sélectionner Outils➔Options.
14.Sélectionner l’onglet Programme.
15.Sélectionner Éviter les arcs.
16.Spécifier la Taille maximale de l’arc (mm), qui définit la taille des mouvements linéaires le long de l’arc.
Découper de long programmes
Les longs programmes peuvent atteindre la limite de capacité du contrôleur. La limite du contrôleur peut être la taille du fichier ou le nombre de ligne dans le programme. Par exemple, un programme robot pour de l’impression 3D ou de l’usinage peut dépasser les 1 million de lignes. Dans ce cas, il est plus astucieux de découper les programmes longs en plusieurs sous-programmes, incluant un programme principal qui permet de faire fonctionner les sous-programmes dans l’ordre.
Pour découper automatiquement un programme long :
1.Sélectionner Outils➔Options➔Programme
2.Cocher Limiter le nombre maximal d’instructions par programme et renseigner le nombre de ligne max par programme générés.
Sous-programmes en ligne
Lorsque vous générez un programme qui appelle un sous-programme, RoboDK crée automatiquement une instruction pour appeler ce sous-programme. Il est cependant possible de personnaliser la génération du programme afin d’inclure les sous-programmes directement dans le programme principal et d’éviter les appels de programme.
Suivez ces étapes pour inclure les sous-programmes en ligne et éviter les appels de programmes hors-ligne :
3.Sélectionner Outils➔Options.
4.Sélectionner l’onglet Programme.
5.Cocher l’option Sous-programmes en ligne.
Désormais, lorsque vous générez des programmes contenant des sous-programmes, vous obtiendrez directement le contenu de ces sous-programmes dans le programme principal.
Post processeurs et Drivers
Les post processeurs et les drivers robot utilisent des méthodes différentes pour faire bouger les robots. Alors qu’un post processeur permet de générer des programmes hors-ligne, un driver permet d’avoir une communication en temps réel avec le robot.
Un post processeur est utilisé pour la programmation hors-ligne et se charge de convertir le programme robot RoboDK dans le langage de programmation natif du contrôleur du robot associé. Par exemple, le post processeur ABB génère des fichiers .mod pour les contrôleurs IRC5. Le post processeur inclut également le transfert du programme vers le contrôleur du robot, souvent par FTP. Les fonctionnalités suivantes d’un programme sont gérées par le post processeur :
6.Générer le programme robot
7.Générer le programme robot sous…
8.Envoyer le programme au robot
9.Démarrer sur le robot (en combinaison avec le driver)
Un driver robot permet de contrôler à distance votre robot depuis votre ordinateur en utilisant RoboDK. Cela vous permet d’exécuter les instructions de programme depuis RoboDK sur le contrôleur du robot en temps réel, y compris la possibilité d’appeler des programmes à distance sur le contrôleur. Par exemple, le driver ABB envoie les commandes de mouvement via une communication socket. Les fonctionnalités suivantes sont gérées par le driver :
10.Activer l’option Exécuter sur le robot, puis double-cliquer pour exécuter le programme sur le robot à l’aide du driver.
11.Démarrer sur le robot (en combinaison avec le post processeur)
