Incompatibilité de pose KRC4 : distinguer les erreurs de synchronisation des erreurs de trame

Une pose KRC4 qui semble correcte lors de la première boucle et différente lors de la suivante est souvent attribuée à un décalage d’outil appliqué deux fois. Cette explication est possible, mais ce n’est pas l’hypothèse de départ. Les valeurs de position du robot dépendent du moment de l’exécution, de l’approximation de trajectoire, de l’outil et des données de base actifs, de la distinction entre valeurs commandées et mesurées, ainsi que de la représentation des coordonnées utilisée au point de comparaison.

Pour établir un diagnostic fiable, il est utile de figer le moment de l’exécution et les repères de référence avant de modifier le mastering ou l’étalonnage permanent.

Protéger d’abord la référence connue comme correcte

Enregistrez une archive complète du contrôleur et consignez la version de KSS, le modèle du robot, l’état du mastering, l’outil actif, la base active, les données de charge, le mode de fonctionnement, la vitesse de override et la ligne du programme où l’écart est observé. Capturez les valeurs exactes lors de la première et de la deuxième itération. Une capture d’écran sans le repère actif ni l’événement d’échantillonnage constitue une preuve incomplète.

Ne recalibrez pas l’outil ou la base pour qu’une valeur rapportée paraisse correcte. Un repère compensatoire peut masquer une erreur de synchronisation ou de transformation, puis perturber tous les programmes sains qui utilisent les mêmes données. Comparez le programme suspect avec la référence archivée et identifiez toute modification des formulaires inline, sous-programmes, interruptions, logiques d’arrière-plan ou échanges de signaux avec l’automate.

Les composants de contrôleur concernés peuvent être consultés dans Systèmes PLC et PAC, tandis que le matériel de servomoteurs et d’axes relève de la catégorie Variateurs et contrôle de mouvement. Toutefois, le remplacement du matériel ne doit être envisagé qu’après exclusion des causes liées aux repères et à la synchronisation par les éléments logiciels et de mesure.

Reproduire l’écart à un point contrôlé

Exécutez le programme à vitesse réduite, conformément à la procédure de sécurité robotique du site. Si le processus le permet, supprimez l’approximation autour de la capture suspecte et insérez un point de synchronisation délibéré en utilisant le comportement documenté pour la version de KSS installée. Consignez un seul échantillon après que le robot a atteint un état défini. Répétez l’essai depuis la même pose de départ afin de rendre les deux traces comparables.

Le test doit répondre à quatre questions : la même ligne du programme a-t-elle été échantillonnée ? Le robot physique se trouvait-il dans la même phase de mouvement ? Les mêmes outil et base étaient-ils actifs ? La valeur représentait-elle une position commandée ou mesurée ? Si l’une de ces réponses est inconnue, une différence numérique ne prouve pas encore l’existence d’une erreur géométrique.

Pourquoi l’avance d’exécution peut modifier les éléments observés

Le KRL prépare à l’avance les instructions de mouvement à venir afin que le contrôleur puisse fusionner les trajectoires et éviter les arrêts inutiles. Cette anticipation est essentielle à la fluidité des mouvements du robot, mais elle signifie que l’interprétation du programme et le mouvement physique ne se trouvent pas toujours à la même limite d’instruction. Une affectation sans mouvement peut être évaluée alors que le robot exécute encore un mouvement précédent.

L’approximation rend ce phénomène plus visible. Le robot peut passer près d’un point programmé sans s’y arrêter ; ainsi, une position mesurée capturée par un cycle de l’automate ou une tâche d’arrière-plan peut correspondre à un autre point de la trajectoire fusionnée que celui attendu par le programmeur. Si l’écart disparaît lorsque l’approximation est supprimée et que l’exécution est synchronisée, examinez l’échantillonnage et le déroulement du programme avant l’étalonnage.

Une solution de production doit préserver la trajectoire fusionnée souhaitée. Ne rendez pas tous les points exacts uniquement pour simplifier la journalisation. Définissez plutôt une synchronisation qui indique quand un échantillon de données est valide et utilisez le comportement du contrôleur adapté à la version logicielle installée.

Rendre explicite la chaîne des repères

Une pose robot n’a de sens qu’avec son repère de référence. Notez la chaîne de transformations depuis le monde ou la racine du robot jusqu’à la base sélectionnée, ainsi que celle allant de la bride jusqu’à l’outil sélectionné et au point de process. Déterminez ensuite si la valeur rapportée décrit la bride, le centre d’outil, la trajectoire commandée ou la position mesurée.

Recherchez dans le programme et les tâches associées toute modification de l’outil, de la base ou des données de repère entre les itérations. Un formulaire inline, un sous-programme, une interruption ou un processus d’arrière-plan peut sélectionner des données différentes sans modification évidente du bloc de mouvement local. Les références indirectes méritent une attention particulière, car le nom de variable affiché peut rester identique alors que l’index sélectionné change.

Comparez toutes les valeurs dans un même repère déclaré. Soustraire une pose référencée au monde d’une pose référencée à une base produit une erreur qui semble plausible, mais qui n’a aucun sens. De même, appliquer une transformation d’outil à une pose qui représente déjà le centre d’outil peut ressembler à un double décalage. Présentez chaque étape de transformation et son sens au lieu de condenser le calcul en une seule expression.

Ne pas confondre les angles d’Euler avec l’orientation physique

Les interfaces de robots industriels expriment couramment l’orientation au moyen de trois angles. Ces valeurs constituent une représentation de l’orientation et non trois axes physiques indépendants. Plusieurs ensembles d’angles peuvent décrire la même orientation physique, et les valeurs peuvent changer brusquement près d’une singularité de représentation alors que l’outil ne tourne que légèrement.

Pour le diagnostic, comparez les transformations ou utilisez une mesure appropriée de l’erreur d’orientation plutôt que de soustraire les angles affichés composante par composante. Normalisez les angles de manière cohérente et indiquez clairement les unités. Si la translation reste stable, mais que les valeurs angulaires changent brusquement, examinez la représentation et la sélection du repère avant d’incriminer le mastering.

Séparer les positions commandée et mesurée

La position commandée décrit la cible de trajectoire du contrôleur ou l’état d’interpolation. La position mesurée reflète le retour des codeurs et inclut donc l’erreur de poursuite, la flexibilité, les effets de la charge, la stabilisation et le moment de l’acquisition. Les deux sont utiles, mais elles répondent à des questions différentes.

Enregistrez les valeurs commandées et mesurées avec la vitesse, l’état du programme et un numéro d’échantillon qui évolue de manière monotone. Si l’écart augmente uniquement pendant l’accélération et disparaît après stabilisation, les éléments observés orientent vers un comportement de poursuite normal ou anormal plutôt que vers une erreur persistante de repère. Si les deux valeurs sont décalées par la même transformation constante, examinez les données d’outil et de base.

Établir un contrat de données robot-automate atomique

Un automate peut facilement associer des coordonnées provenant de cycles d’interpolation différents du robot si chaque valeur est lue indépendamment. Le robot doit copier la pose complète et son contexte dans une structure de transfert stable, puis modifier un numéro de séquence ou un indicateur de validité uniquement une fois la copie terminée. L’automate lit la structure entière, vérifie que la séquence n’a pas changé et acquitte cet échantillon.

Incluez le numéro d’outil, le numéro de base, l’indication commandée ou mesurée, le repère de coordonnées, les unités, le mode du robot et l’horodatage de l’échantillon ou le compteur de cycle. La logique réceptrice doit rejeter les données obsolètes, incomplètes ou associées à un contexte inattendu. Cela transforme un écart de pose vague en défaut d’interface traçable.

Utiliser la simulation pour une comparaison contrôlée

L’environnement officiel de simulation de KUKA permet de valider hors ligne les mouvements du robot et le comportement de l’application. Une simulation peut aider à reproduire la séquence du programme, à examiner l’utilisation des repères et à comparer les trajectoires approximées et exactes sans mobiliser le temps de production. Elle ne remplace pas les vérifications du mastering, de la charge, de la flexibilité, du retour des codeurs ou de la synchronisation réelle avec l’automate ; considérez-la donc comme une source d’éléments parmi d’autres.

Une séquence de décision axée sur les causes de défaut

Si la synchronisation corrige l’écart

Corrigez le contrat d’échantillonnage, les hypothèses d’approximation ou la synchronisation du déroulement du programme. Préservez la trajectoire de production validée et documentez l’événement qui rend une pose valide.

Si l’erreur suit la sélection d’un outil ou d’une base

Corrigez la logique de sélection ou le sens de la transformation. Ne recalibrez que lorsque des vérifications physiques indépendantes montrent que le repère enregistré est lui-même incorrect.

Si les données commandées et mesurées divergent pendant le mouvement

Examinez les données de charge, la mécanique, l’état des servomoteurs, l’erreur de poursuite et le moment de l’acquisition. Ne masquez pas les éléments observés avec un décalage de coordonnées.

La conclusion méthodologique la plus solide est la suivante : un écart de pose est d’abord un problème d’éléments observables, avant d’être un problème d’étalonnage. Figez le point d’exécution, déclarez chaque repère, comparez des valeurs homogènes et ne modifiez les données robot permanentes qu’après avoir testé les hypothèses liées à la synchronisation et aux transformations.