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Last updated: 04/07/2021

Ayuda para la integración de robots - NGC

Se aplica a máquinas fabricadas a partir de enero de 2015

Ayuda para la integración de robots - NGC

Introducción

Este documento está destinado a ayudar en la integración de un robot en una máquina con el control de próxima generación (NGC). El personal de mantenimiento y aplicaciones de Haas puede ayudar a asegurarse de que la máquina CNC funciona correctamente. El personal de Haas no es responsable de la configuración del robot ni de la configuración de la célula del robot. Siempre consulte con los integradores de robots para ayudar con su aplicación de robot.

 Peligro: algunos procedimientos de servicio pueden ser peligrosos o potencialmente mortales. NO intente un procedimiento que no entienda completamente. Si tiene alguna duda sobre cómo hacer un procedimiento, póngase en contacto con su Haas Factory Outlet (HFO) y programe una visita de mantenimiento.

Requisitos de la máquina

  • La máquina debe tener la versión de software NGC 100.16.000.1030 o superior.
  • P/N: 93-MFININ Este es el cable M-Fin function interno.
  • P/N: CNC Este es un cable M-Fin function externo de 15”. Para un pedido de cable de 30' P/N: CNC30.
  • P/N: 93-1157 8M option. Este kit añade 8 relés de usuario M-codes adicionales al control NGC.

    Nota: si la máquina está equipada con un non-servo autodoor option ya tendrá el 8M PCB option instalado. Una fresadora con non-servo autodoor utiliza 4 de los 8 relés de usuario disponibles para el funcionamiento. Un torno con non-servo autodoor utiliza 2 de los 8 relés de usuario disponibles para el funcionamiento. Si se necesitan más relés de usuario, se puede instalar una PCB 8M secundaria, consulte Opción 8M - Instalación.

  • P/N: 93-2889 Relés de usuario y kit de conectores de enchufe terminal.  Pida este kit si su máquina tiene instalado PCB P/N 34-3490B de E/S.
  • Probe option
  • Autodoor option, o un dispositivo para abrir la puerta.

Célula de robot

Ubicación del robot:

  • Seleccione un área para la célula del robot. 
  • Haga un dibujo de las posiciones del equipo en el suelo. Se recomienda un espacio de 3 pies (1 m) en todos los lados de cada máquina CNC para el acceso de mantenimiento habitual.

Esta ilustración muestra una celda robot típica. Las máquinas CNC se encuentran en una configuración de medio círculo con el robot en el centro.

 Nota: los robots están hechos para girar de 0 a 360 grados. Los robots no pueden girar a través de la marca cero (0 grados). Piense en esto cuando diseñe la célula robot. Coloque la posición cero (0 grados) en un área que el robot no recorra.

 

  • A - Máquina CNC A
  • B - Máquina CNC B
  • C - Máquina CNC C
  • D - Robot
  • E - Piezas completadas
  • F - Piezas sin terminar
  • G - Estación opcional 1
  • H - Estación opcional 2

 Capacidad

  • Asegúrese de seleccionar un robot con suficiente capacidad para el tamaño y el peso de la pieza sin terminar.

Retirada de virutas

  • Muchas máquinas tienen un transportador o extractor sin fin que coloca las virutas en un receptáculo. Si el receptáculo está dentro de la célula de robot, debe tener un procedimiento para eliminar estas virutas.

Protección:

  • Debe instalar una estructura permanente para mantener al personal fuera de la célula de robot. Esta estructura es muy importante. 
  • Debe instalar cerraduras físicas y electrónicas en la entrada de la estructura.

 Nota:  dé acceso a las llaves de las cerraduras físicas solo al personal autorizado. La cerradura electrónica debe enviar una señal para detener al robot cuando se abra la puerta de la estructura.

Amarres

  • El brazo robótico tiene un punto de montaje estándar para un amarre. 
  • Generalmente se fabrican los amarres para sostener una pieza específica sin terminar. Asegúrese de que el amarre pueda mover la pieza sin terminar a medida que cambia a través del proceso de mecanizado.

Movimiento de materiales y estaciones opcionales

  • Incluya áreas donde el robot pueda recoger piezas sin terminar y colocar piezas completadas. Algunas aplicaciones requieren un lugar para poner una pieza parcialmente completada, posiblemente para cambiar su posición o para esperar a una máquina CNC. Este suele ser un soporte sólido. 
  • Asegúrese de que los soportes no interfieran con el movimiento del robot mientras actúa en otras áreas de la célula.

Vida útil de la herramienta

  • Piense en el tiempo que se utiliza una herramienta cuando opera una célula de robot. 
  • Se debe programar el tiempo para examinar y reemplazar las herramientas. Utilice la Gestión de herramientas avanzada (Advanced Tool Management) de Haas para aumentar el tiempo entre el mantenimiento de la herramienta. Esta función permite herramientas de copia de seguridad. Esta función es estándar en las fresadoras y tornos de Haas.

Amarre de pieza: Fresadoras: 

  • El cliente debe suministraramazon el utillaje de amarre de pieza y los sensores. 

 Nota: se recomienda un utillaje neumático para presiones inferiores a 150 psi (10,3 bar). 

Amarre de pieza: Tornos

  • El cliente debe suministrar los sensores de amarre de pieza. 
  • Se pueden instalar sensores de plato de garras en el colector de refrigerante. El sensor "sujeto" debe activarse cuando el plato de garras esté completamente cerrado. El sensor "sin sujetar" debe activarse cuando el plato esté completamente abierto. Cuando el plato de garras sostenga una pieza sin terminar, ninguno de los sensores estará activo.

Ejemplo de integración de robot

Esta ilustración muestra un robot instalado en el lado derecho de un CMV.

  • El robot carga la materia prima a través de la ventana del lado derecho. 
  • Un cilindro de aire abre/cierra la ventana lateral [1] . El robot controla el funcionamiento del cilindro de aire. 
  • Hay un sensor de proximidad de apertura y cierre montado en la ventana lateral.  El robot supervisa el estado de los sensores de ventana. 
  • Hay un torno de banco neumático [3] montado en la mesa. La máquina controla el funcionamiento del torno de banco.

Nota: esta configuración del robot no tiene una señal segura de célula, ya que el control Haas no está vigilando el estado de la ventana lateral. 

  1. Ventana abierta / cerrada, cilindro de aire
  2. Brazo robot
  3. Torno de banco neumático
  4. Ventana lateral
  5. Jaula de robot
  6. CMV Haas

Este programa de código G muestra la secuencia de apretón de manos entre el control Haas y el robot.

  • CNC: código G preparatorio
  • CNC: mover la tabla a la posición de carga
  • CNC: Abra el torno de banco y espere a que se abra por completo
  • CNC: llamar al robot. (M23 Cargar secuencia en blanco)
  • Robot: abrir la ventana y esperar a que esté completamente abierta.
  • Robot: el brazo carga la materia prima en el torno de banco. Envía la señal M-Fin al CNC.
  • CNC: cerrar el torno de banco y esperar a que se cierre por completo.
  • CNC: llamar al robot. (M24 Retirar de la máquina)
  • Robot: el brazo se retrae de la máquina.
  • Robot: cierra la ventana. Envía la señal M-Fin al CNC.
  • CNC: ubicación de las sondas X e Y.
  • CNC: ejecuta la 1ª operación.
  • CNC: se realiza la primera operación. Llame al robot. (M25 Secuencia de volteo de pieza)
  • Robot: abrir la ventana y esperar a que esté completamente abierta.
  • Robot: agarra la pieza. Envía la señal M-Fin al CNC.
  • CNC: Abra el torno de banco y espere a que se abra por completo
  • CNC: llamar al robot. (M21 Voltear la pieza)
  • Robot: el arma voltea la pieza. Envía la señal M-Fin al CNC.
  • CNC: cerrar el torno de banco y esperar a que se cierre por completo.
  • CNC: llamar al robot. (M24 Retirar de la máquina).
  • Robot: el brazo se retrae de la máquina.
  • Robot: cierra la ventana. Envía la señal M-Fin al CNC.
  • CNC: ubicación de las sondas X e Y.
  • CNC: ejecuta la 2ª operación.
  • CNC: hecho con la 2ª operación. Mueva la tabla a la posición de carga
  • CNC: llamar al robot. (M22 Secuencia de retirada de pieza terminada)
  • Robot: abrir la ventana y esperar a que esté completamente abierta.
  • Robot: agarra la pieza. Envía la señal M-Fin al CNC.
  • CNC: Abra el torno de banco y espere a que se abra por completo
  • CNC: llamar al robot. (M23 Retirar de la máquina)
  • Robot: el brazo retrae la pieza de la máquina. Envía la señal M-Fin al CNC.
  • CNC: fin del programa, repetir el programa.

Nota: Los diagramas de cableado que se muestran a continuación se utilizaron para el ejemplo de integración de robots enumerados anteriormente y es posible que no funcionen con su aplicación.

  • Emergency Stop Circuito
  • Solenoide Clamp / Unclamp
  • M-Fin Relé de señal
  • 8M PCB Cableado
  • Cilindro de aire Solenoid
  • Solenoide de agarre
  • Sensores de ventana

Conexión de la parada de emergencia del Robot

[parada de emergencia] Señal: CNC a Robot
 
Hay dos métodos para enviar una señal de parada de emergencia desde la máquina al circuito de seguridad del robot. 
 
Método 1:  (recomendado)
 
Utilice los terminales TB1-B 9 y 10 para cablear un relé auxiliar e indicar así el circuito de seguridad del robot (consulte la ilustración).  El CNC de Haas encenderá/apagará el relé  cuando alguno de los botones de parada de emergencia esté activado o desactivado.  Los contactos de salida de relé NO, NC se pueden conectar al circuito de seguridad del robot.
 
  • Se requiere tensión externa para impulsar la bobina de relé.  
  • Se permite un intervalo de tensión externa de 0 V a 60 V CC.
  • La carga no debe atraer más de 30 mA.

 Nota: Haas recomienda el uso de este método, ya que implica una integración mínima con la máquina.

Método 2:  (Heredado)

Instale un contactor NC o NO adicional en la parte posterior de cada botón de parada de emergencia de la máquina.  A continuación, conecte los contactores en una cadena tipo margarita y suministre la señal al robot.  Cuando se pulsa el botón de parada de emergencia, la señal de los contactores se enviará al circuito de seguridad del robot.

Puede pedir estos contactores a su distribuidor local de Haas.

  • P/N 61-0046A Contactor normalmente abierto.
  • P/N 61-0047A Contactor normalmente cerrado.

Nota:  no hay disponible una señal de restablecimiento de parada de emergencia remota.  Una vez que la máquina está en un estado de parada de emergencia, la única manera de restablecerla es tirar físicamente del botón de parada de emergencia y luego pulsar el botón [Reset] dos veces.

Señal de parada de emergencia: Robot a CNC

Utilice los terminales TB1-B 7, 8, 11 y 12 para conectar la parada de emergencia del robot.  

Retire JP1 del PCB de E/S.

  • Conecte el contacto NC de parada de emergencia a los terminales TB-1B 7 y 8.
  • Conecte [PARADA DE EMERGENCIA] SIN contacto a los terminales TB-1B 11 y 12.

Para ver el estado de las entradas de Robot a CNC [parada de emergencia]:

  1. Pulse el botón DIAGNOSTIC y vaya a la pestaña de E/S.
  2. Escriba la palabra clave "STOP" y presione el botón F1 .
  3. Busque las entradas 70 ESTOP MASTER y 98 RR_REDUNDANT_ESTOP.
  4. Presione el interruptor y asegúrese de que los bits de entrada alternan de 0 a 1 y viceversa.

     Nota: El control mostrará el icono PARADA DE EMERGENCIA (4) cuando se pulse el botón de parada e auxiliar.

Métodos seguros para celulares

La función de célula segura permite que un programa continúe funcionando mientras la puerta está abierta para acomodar el uso de la máquina dentro de una célula robot. Los integradores de robots son responsables de garantizar un cerramiento de célula segura. La presencia de una célula de robot se verifica mediante la detección de una señal, que se envía desde la célula de robot al control en uno de los dos métodos. Se puede utilizar uno o ambos.

Nota:  en un CMV el control solo monitorea las puertas delanteras, el estado de las ventanas laterales no se monitorea.  Las ventanas laterales tienen una cerradura mecánica  que se puede cerrar con una llave.  

Método 1: Pulso de entrada segura para celdas

El robot envía una señal de pulso al control CNC.

  • La máquina supervisa la entrada segura de la célula para el impulso discreto.
  • Este impulso se puede crear activando un relé con una onda cuadrada (3-10 hercios a 50% de ciclo de trabajo).
  • Los contactos (NO o NC) del relé se pueden conectar al PCB de E/S TB1-A en los terminales 3 y 6.

    Nota: se producirán daños en el PCB de E/S si se aplica tensión externa a estos terminales de entrada.

Para ver el estado del impulso de entrada de la célula segura:

  1. Pulse el botón DIAGNÓSTICO. 
  2. Vaya a la pestaña E/S. 
  3. Escriba CELL.
  4. Pulse el botón F1. 

Cuando el control reciba el impulso, el valor de la entrada #103 CELL_SAFE cambiará de 0 a 1.

Método 2: Temporizador de variable de macro

Para el segundo método, el robot escribe un valor en la variable de macro del programa nº 3196 por Ethernet.

Esta variable se puede leer en cualquier momento, pero sólo puede configurarse mediante Ethernet, no con un programa de código G. Tiene un alcance de 0-5000 milisegundos. El temporizador contará hacia atrás desde este valor. Cuando llega a cero, ya no se considera a la célula segura. Para mantener la continuidad de la célula segura, se debe restablecer esta variable antes de que su contador llegue a cero.

Nota: el segundo método puede ser mejor para su uso con un interruptor de hombre muerto, o en el modo de enseñanza del robot.

Para obtener más información sobre cómo escribir en variables de máquina, consulte Recopilación de datos de la máquina - NGC.

La máquina supervisa ambos métodos de señal para la presencia de una señal segura de célula cuando hay un programa en ejecución. No es necesario habilitar ni deshabilitar esta característica. Si se abre una puerta cuando hay una señal segura de célula, el programa activo continuará mientras la puerta está abierta. Cuando hay una señal segura de célula válida y la puerta está abierta, la velocidad del husillo se limita. La velocidad máxima del husillo es el valor del Ajuste 292, Límite de velocidad del husillo de puerta abierta. Si la puerta se abre mientras la velocidad del husillo está por encima del límite, el husillo desacelerará hasta el límite de velocidad.

Si se abre una puerta y la célula NO es segura, la máquina retendrá la puerta: el movimiento del eje se detiene y la velocidad del husillo se limita.

Relés de código M

El PCB de E/S NGC tiene (5) salidas de relé de usuario. La opción 8M tiene (8) salidas de relé de usuario.

Estos relés se pueden emplear en dos métodos.

Método 1: Encendido / Apagado

Los códigos M59 Pnnn (encendido) y M69 Pnnn (apagado) se pueden utilizar para activar sondas, bombas auxiliares, dispositivos de sujeción, etc. Conecte estos dispositivos a la regleta de terminales para el relé individual. Estos contactos de relé están aislados de todos los otros circuitos y pueden conmutar hasta 120 V CA a 3,0 A. Los relés son unipolares de dos contactos (SPDT).

Nota: al presionar el botón RESET se apaga cualquier relé de código M activado.

Método 2: Encienda y espere la señal M-Fin

Los  códigos M29 Pnnn (Fresadoras) y M129 Pnnn (Tornos) se utilizan para llamar a un robot para que realice una tarea.  Cuando el control Haas ejecuta estos códigos, enciende un relé y espera a que el robot complete la tarea.  El robot completará la tarea y luego enviará una señal M-FIN al control Haas.  Cuando el control Haas recibe la señal M-Fin, el relé se desactiva y el programa continúa.

Nota: al pulsar el botón  RESET  se detendrá cualquier operación que esté esperando un accesorio activado con relé para finalizar.

Tabla de códigos de funciones de relé de códigos M de usuario

Esta tabla tiene los códigos de dirección para los 5 relés de usuario en la PCB de E/S y dos PCB de opción 8M instalados.  Si se necesitan más códigos M, consulte el procedimiento de Instalación de 8M.

Ubicación del relé del usuario Encender Apagar Activar y esperar la señal M-FIN
PCB de E/S M21 TB3A: 1,2,3 M59 P114 M69 P114 Fresadoras: M29 P114  Tornos: M129 P114
PCB de E/S M22 TB3A: 4,5,6 M59 P115 M69 P115 Fresadoras: M29 P115  Tornos: M129 P115
PCB de E/S M23 TB3B: 7,8,9 N/D - Solo paquete de robot Haas N/D - Solo paquete de robot Haas N/D - Solo paquete de robot Haas
PCB de E/S M24 TB3B: 10,11,12 N/D - Solo paquete de robot Haas N/D - Solo paquete de robot Haas N/D - Solo paquete de robot Haas
PCB de E/S M25 TB2: 1,2,3 M59 P112 M69 P112 Fresadoras: M29 P112  Tornos: M129 P112
PCB 8M nº 1 (JP1 y JP5) M21 M59 P90 M69 P90 Fresadoras: M29 P90  Tornos: M129 P90
PCB 8M nº 1 (JP1 y JP5) M22 M59 P91 M69 P91 Fresadoras: M29 P91  Tornos: M129 P91
PCB 8M nº 1 (JP1 y JP5) M23
 M59 P92 M69 P92 Fresadoras: M29 P92  Tornos: M129 P92
PCB 8M nº 1 (JP1 y JP5) M24
 M59 P93 M69 P93 Fresadoras: M29 P93  Tornos: M129 P93
PCB 8M nº 1 (JP1 y JP5) M25
 M59 P94 M69 P94 Fresadoras: M29 P94  Tornos: M129 P94
PCB 8M nº 1 (JP1 y JP5) M26
 M59 P95 M69 P95 Fresadoras: M29 P95  Tornos: M129 P95
PCB 8M nº 1 (JP1 y JP5) M27
 M59 P96 M69 P96 Fresadoras: M29 P96  Tornos: M129 P96
PCB 8M nº 1 (JP1 y JP5) M28
 M59 P97 M69 P97 Fresadoras: M29 P97  Tornos: M129 P97
PCB 8M nº 2 (JP2 y JP5) M21 M59 P103 M69 P103 Fresadoras: M29 P103 Tornos: M129 P103
PCB 8M nº 2 (JP2 y JP5) M22
 M59 P104 M69 P104 Fresadoras: M29 P104 Tornos: M129 P104
PCB 8M nº 2 (JP2 y JP5) M23
 M59 P105 M69 P105 Fresadoras: M29 P105 Tornos: M129 P105
PCB 8M nº 2 (JP2 y JP5) M24
 M59 P106 M69 P106 Fresadoras: M29 P106 Tornos: M129 P106
PCB 8M nº 2 (JP2 y JP5) M25
 M59 P107 M69 P107 Fresadoras: M29 P107 Tornos: M129 P107
PCB 8M nº 2 (JP2 y JP5) M26
 M59 P108 M69 P108 Fresadoras: M29 P108 Tornos: M129 P108
PCB 8M nº 2 (JP2 y JP5) M27
 M59 P109 M69 P109 Fresadoras: M29 P109 Tornos: M129 P109
PCB 8M nº 2 (JP2 y JP5) M28
 M59 P110 M69 P110 Fresadoras: M29 P110 Tornos: M129 P110

Comportamiento de reinicio de la PCB 8M

A partir de la versión de software 100.19.000.1400, el comportamiento de reinicio del relé de código M ha cambiado.

Cuando se produce una alarma o se pulsa [RESET] o [EMERGENCY STOP], algunos relés se apagarán mientras que otros permanecerán encendidos.

Utilice la siguiente tabla para determinar si un relé específico se apagará:

Comando utilizado para encender el relé Banco de relés de código M Se apagarán con [RESET], [E-STOP] o alarma

M21-M29 (fresadora)

Cualquiera

SÍ

M121-M129 (torno)

Cualquiera

SÍ

M51-M59 o macro

Relés M21-M26 integrados

SÍ

M51-M59 o macro

Banco 1 (JP1)

S͹

M51-M59 o macro

Banco 2 (JP2) sin APL instalado

SÍ

M51-M59 o macro

Banco 2 (JP3) con APL instalado

NO²

M51-M59 o macro

Banco 3 (JP3)

NO

M51-M59 o macro

Banco 4 (JP4) sin puerta automática instalada

NO

M51-M59 o macro

Banco 4 (JP4) con puerta automática instalada, pero sin habilitar

SÍ

M51-M59 o macro

Banco 4 (JP4) con puerta automática instalada y habilitada

NO²
NOTAS:
  1. El comportamiento del banco 1 (JP1) cambia al habilitar la característica “Relés de estado”. (Ajuste de fábrica 315.26)
  2. Algunas opciones de fábrica, como la puerta automática y el APL, utilizan relés de los bancos 2 y 4 cuando están habilitados. Si estas opciones están instaladas en su máquina, los relés usados podrían apagarse o no en un reinicio.

SEÑAL M FIN

La función M-Fin se puede configurar instalando el arnés de alambre intenal P/N: 93-MFININ , y utilizando el cable M-Fin P/N:CNC para interactuar con el robot.

Entrada de M-Fin: la entrada de señal M-Fin es necesaria cuando se utilizan los códigos M M29 Pxxxx . Se utilizan los pines 3, 4 para esta entrada.

Importante: utilice un relé para activar esta entrada (consulte la ilustración). No aplique tensión a esta entrada. Cuando se detecta una señal M-Fin, el bit de diagnóstico #18 M_FIN_INPUT cambiará.

Salida de M-Fin: se trata de un relé normalmente abierto integrado en el PCB de E/S. Se utilizan los pines 1 y 2 para este relé. Este relé se puede activar con un M59 P4 o desactivar con un M69 P4.

Sensores de puerta robot

En las máquinas Haas, se recomienda instalar el control colgante y los sensores de apertura de puerta. Estos sensores proporcionarán una entrada al robot que se puede utilizar para determinar si es seguro trabajar. Se puede usar cualquier sensor de proximidad para estas aplicaciones. Se utiliza el sensor de proximidad del control colgante para confirmar que el colgante está en una posición segura para el funcionamiento del robot. Los sensores de puerta abierta confirman que las puertas automáticas están completamente abiertas y es seguro entrar en la máquina.

Si su máquina tiene 2 puertas, como en un CMV, puede instalar 2 sensores, uno para cada puerta, y luego tiene que separar las entradas o conectarlas en serie, como se muestra a continuación, para que ambas reciban energía para enviar una señal.

Se pueden conectar los sensores externos directamente al robot o a una interfaz utilizada para comunicarse con el robot.

276 - Número de entrada de la abrazadera de utillaje

Este ajuste especifica el número de entrada para supervisar el la sujeción del utillaje del amarre de pieza.

La máquina generará la alarma 180 UTILLAJE NO SUJETADO:

  • Si ordena que el husillo arranque con la entrada de sujeción de utillaje indicando que el amarre de pieza no está sujeto.
  • si la señal de entrada de sujeción de utillaje cambia mientras el husillo está girando.

Nota: esta función solo monitorea el sensor durante el movimiento de avance. No supervisará el sensor durante un movimiento rápido ni un vaivén del volante.

La ilustración muestra una integración del interruptor de presión auxiliar. El suelo está conectado al Terminal 6. El terminal 5 es la entrada nº 97 WORK_HOLD_CLAMP. Para este ejemplo, se configura el ajuste 276 como 97.

Nota: La entrada de sujeción de amarre de pieza debería activarse mediante un sensor de aire NC o NO.  No se debe conectar tensión a esta entrada dado que ya existe una fuente de alimentación de 12 V; el sensor actúa como interruptor para activar la entrada.

Entradas de usuario

Entradas de usuario en la PCB de E/S

La PCB de E/S incluye un juego de (2) entradas disponibles (100 [#11100] y 101 [#11101]) en TB5.

Nota: Los dispositivos que se conecten a estas entradas deben tener su propio suministro de alimentación.

Cuando un dispositivo aplica 10-25 V CC entre los pines 1 y 2, el bit de la entrada 100 (Macro 11100) cambia de 1 a 0.

Cuando un dispositivo aplica 10-25 V CC entre los pines 3 y 4, el bit de la entrada 101 (Macro 11101) cambia de 1 a 0.

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