Découvrez pourquoi Karel est devenu la base de nombreux déploiements avancés dans l'automatisation industrielle
Programmation des robots industriels FANUC en langage Karel
FANUC Karel est un langage de programmation dédié aux robots industriels FANUC. Grâce à sa structure proche des langages procéduraux traditionnels, notamment Pascal, il permet de créer des séquences complexes de mouvements et de logique de commande. En pratique, le code peut gérer des opérations avancées, depuis l’assemblage de précision et le soudage jusqu’au tri intelligent d’objets à partir des images de caméras.
Pourquoi FANUC Karel ?
- Forte similitude avec Pascal : La création de variables, de boucles et de blocs conditionnels est claire, ce qui accélère l’apprentissage de la programmation et la maintenance du code.
- Bibliothèques étendues : Gestion des signaux d'entrée/sortie, communication avec des équipements externes (par exemple des automates PLC) et procédures étendues de gestion des mouvements.
- Flexibilité : Adaptation facile de la trajectoire du robot à de nouveaux produits ou modes de fonctionnement, ainsi que possibilité de coopérer avec des systèmes de vision et des capteurs de force.
Comment NexaRob peut-il vous aider ?
- Intégration avec un réseau mondial de fournisseurs : Nous proposons non seulement une expérience dans l'écriture du code Karel, mais aussi dans la sélection des composants, caméras et préhenseurs, pour des solutions complètes.
- Création de nouvelles applications : De l’analyse des processus à l’implémentation du code et aux tests hors ligne, notamment dans Roboguide, jusqu’au déploiement final dans votre usine.
- Migrations et optimisations : Nous réalisons des audits des applications existantes, en supprimant les déplacements inutiles ou en ajoutant des procédures de sécurité afin que la ligne fonctionne de manière plus stable et plus rapide.
Découvrez les principaux atouts de Karel et apprenez dans quels processus les robots FANUC atteignent une efficacité exceptionnelle
Principales fonctions et domaines d’application du langage FANUC Karel
Bien que chaque langage de programmation robotique ait ses avantages, FANUC Karel se distingue par un ensemble de fonctions offrant au programmeur une grande liberté lors de la construction des tâches. Voici plusieurs domaines dans lesquels Karel et les robots FANUC peuvent apporter le plus de bénéfices :
Commande précise de la trajectoire
Le robot peut se déplacer selon des trajectoires multipoints, par exemple des arcs et des lignes, et corriger dynamiquement sa vitesse en fonction des données des capteurs.
Application : Processus de soudage ou d’assemblage où l’uniformité des soudures ou l’absence de dommages sur des pièces délicates sont essentielles.
Multitâche et travail en parallèle
Description : Karel permet d'exécuter plusieurs threads, tâches, simultanément, par exemple pour gérer l'interface HMI, surveiller les signaux de sécurité ou communiquer avec les systèmes de vision.
Application : Les grandes lignes de production où un robot doit réagir rapidement à de nombreux stimuli, par exemple des signaux provenant des capteurs et de l'opérateur.
Gestion des communications réseau
Description : Des bibliothèques pour l’échange de données avec des appareils externes, PLC, bases de données et systèmes IoT, sont proposées en standard.
Application : Entrepôts avec robots préparant les commandes, industrie automobile, robots collaborant en série avec des machines CNC.
Procédures de sécurité développées
Fonctions intégrées permettant de détecter les situations d'urgence et d'arrêter immédiatement le mouvement du robot, par exemple en cas de collision ou d'entrée non autorisée d'une personne dans la zone de travail.
Application : Installations où la protection des opérateurs est prioritaire, par exemple lignes à haute température ou manipulant des pièces lourdes.
Bibliothèques I/O flexibles
Possibilité de commander facilement les sorties, par exemple l’ouverture d’un préhenseur, et de lire les entrées, comme un capteur de présence de pièce, ce qui est utile dans la plupart des applications de production.
Application : Tri et palettisation, assemblage avec contrôle de la position des éléments, postes logistiques de transbordement.
FANUC Karel propose des outils performants et faciles à comprendre pour programmer des robots dans de nombreux secteurs industriels. Des applications de manipulation au soudage, jusqu’au contrôle qualité avancé, les robots FANUC, grâce à la flexibilité du langage Karel, peuvent s'adapter aux exigences spécifiques de l'usine. NexaRob aide à exploiter pleinement ces possibilités en associant des technologies de niveau mondial à une expérience pratique d’intégration.
Découvrez un ensemble de programmes et de pratiques recommandées pour rendre la création de code FANUC KAREL plus simple et plus efficace
Comment débuter avec KAREL
Outils et bonnes pratiques
Le premier contact avec KAREL peut être plus simple qu’il n’y paraît, surtout si vous utilisez les bons outils et appliquez des méthodes éprouvées d’écriture du code. Voici les principales étapes et Best Practices qui vous aideront à créer rapidement des programmes stables et efficaces pour les robots FANUC.
Installation et configuration de Roboguide
- Outil officiel FANUC : Roboguide est un environnement hors ligne dans lequel vous pouvez créer et tester du code KAREL sans interrompre la production réelle.
- Projets de simulation : Créez un nouveau projet, importez le modèle du robot et définissez une première version de l'implantation du poste. Vous pourrez ainsi vérifier les trajectoires de mouvement et éviter les collisions physiques lors de la mise en service ultérieure sur l'équipement réel.
Structure du code et modularité
- Fichiers et procédures : Il est recommandé de diviser l’application en modules logiques, par exemple procédures et fonctions, ce qui facilite l’organisation et la réutilisation de fragments de code.
- Commentaires et conventions de nommage : Utilisez des noms de variables descriptifs, par exemple pPick, pDrop, nSpeed, et laissez des commentaires lisibles. Cela permet de s’orienter plus rapidement dans le code, en particulier dans les projets plus importants.
Édition hors ligne et en ligne
- Mode hors ligne : Écriture du code et tests dans Roboguide avant son transfert vers le robot physique. Cela permet de réduire les arrêts de ligne.
- Corrections en ligne : Si nécessaire, vous pouvez apporter en continu de petites modifications au code sur le poste réel, par exemple en adaptant les paramètres de mouvement aux conditions de production.
Débogage et gestion des journaux
- Messages de diagnostic : L’ajout de l’affichage des informations clés sur les variables et l’état du programme accélère considérablement la détection des problèmes.
- Dépôt de versions : Le stockage du code dans un système de gestion de versions, par exemple Git, facilite la comparaison des modifications et le retour à une version antérieure si nécessaire.
Bonnes pratiques
- Architecture claire : Division des tâches dans KAREL en fonctions plus petites et faciles à maintenir.
- Style de code cohérent : Définissez une convention de nommage et de formatage (par exemple les espacements, les commentaires) afin que toute l'équipe puisse facilement comprendre le projet.
- Tests avant déploiement : Testez toujours d’abord le code dans le simulateur afin de réduire le risque d’erreurs sur la ligne.
Bien démarrer avec FANUC KAREL commence par la découverte des outils, notamment Roboguide) et de l'application cohérente de pratiques permettant d'écrire un code lisible. NexaRob propose un accompagnement, depuis le déploiement de l’environnement de programmation et la formation jusqu’à l’optimisation finale des applications sur les robots réels FANUC. Vous pouvez ainsi développer l'automatisation de votre site avec une garantie de fiabilité et de sécurité.
Découvrez comment le code KAREL permet aux robots FANUC de réagir aux données des caméras et des capteurs afin de relever les défis de la production moderne
Intégration avec les systèmes de vision et des capteurs supplémentaires
Les robots FANUC programmés en KAREL ne doivent pas se limiter à des trajectoires prédéfinies. Grâce à l'intégration de systèmes de vision et de capteurs de force, ils peuvent adapter dynamiquement leurs mouvements aux données actuelles de l'environnement. Le robot acquiert ainsi des « sens » qui lui permettent d'agir plus efficacement dans des conditions changeantes.
Communication avec les caméras (Vision Systems)
- Protocoles et bibliothèques : FANUC propose un ensemble de fonctions permettant de recevoir les coordonnées d’objets depuis des caméras 2D/3D, ce qui permet de corriger dynamiquement la trajectoire du robot en KAREL.
- Pick & place avec vision : Le code peut calculer des décalages de mouvement lorsqu’une pièce se trouve à un emplacement inattendu sur le convoyeur, réduisant les erreurs et le temps de cycle.
Capteurs de force et de couple
- Contrôle de la pression : Dans les applications nécessitant de la délicatesse (par exemple l'assemblage de composants sensibles), le robot peut contrôler la force d'appui en temps réel et arrêter le mouvement lorsque la valeur définie est atteinte.
- Paramètres réglables : Le code KAREL permet de modifier la vitesse ou l’angle de mouvement en fonction des valeurs lues par un capteur afin d’éviter d’endommager les pièces.
Gestion des entrées/sorties numériques et analogiques
- Commande intégrée : Le robot peut simultanément envoyer des commandes à d’autres équipements, par exemple activer le préhenseur, et recevoir des signaux indiquant que la machine est prête, assurant ainsi la synchronisation de l’ensemble du processus.
- Données analogiques : Il est possible de lire les valeurs de tension ou de courant, ce qui est utile dans les processus avancés, par exemple le dosage de liquides ou la régulation de température.
Procédures d'urgence et sécurité
- Réaction aux signaux d’alarme : Lorsqu'une caméra ou un capteur de force détecte une anomalie, par exemple une pièce déplacée ou une pression excessive, le code KAREL peut immédiatement arrêter le mouvement et afficher un message d'avertissement.
- Exemples de secteurs : Automobile (soudage et contrôle de géométrie), agroalimentaire (manipulation délicate des produits), électronique (assemblage de petits éléments sur PCB).
Exemples d'applications
- Lorsque le robot doit prélever des pièces de différentes tailles, une caméra 2D identifie le type de composant et transmet les données au programme KAREL. Le robot choisit automatiquement la trajectoire et la force de préhension adaptées à la pièce.
Grâce à l’intégration avec des systèmes de vision et des capteurs de force, les robots FANUC avec le code KAREL peuvent fonctionner de manière beaucoup plus flexible et autonome. NexaRob veille au développement d’une application complète, du choix du matériel et des bibliothèques de communication à la mise en œuvre de la logique dans KAREL. Votre ligne de production gagne ainsi en efficacité et en précision tout en conservant une sécurité de travail complète.
Exemple pratique montrant comment le langage Karel peut améliorer la précision et l’efficacité du processus de soudage
Automatisation du Soudage dans l'Industrie Métallurgique
Pour illustrer le potentiel et la flexibilité du code Karel, nous présentons une étude de cas dans l’industrie métallurgique où le principal défi consistait à automatiser le soudage d’éléments de formes et de dimensions variées.
Objectif du projet
- Soudage plus rapide et plus répétable des produits métalliques, avec réduction simultanée des erreurs.
- Adaptation à un assortiment variable, le robot devait manipuler aussi bien de petites pièces légères que des structures plus grandes.
Défis
- Maintien de la stabilité de l'arc de soudage : le robot doit respecter précisément les paramètres, position, vitesse et courant.
- Diversité des formes : nécessité de détecter les bords et de définir la trajectoire de soudage en fonction des dimensions du produit.
- Assurer la sécurité autour de la zone de soudage, où se produisent des étincelles et des températures élevées.
Principales solutions en code Karel
- Fonctions avancées de mouvement : l’utilisation de boucles de contrôle permettait de corriger dynamiquement la vitesse et l’inclinaison du brûleur pendant le fonctionnement.
- Intégration avec un système de vision : la caméra surveillant les bords de la pièce transmettait les coordonnées au programme et Karel corrigeait la trajectoire de soudage en temps réel.
- Procédures de sécurité : déclenchement des instructions d’arrêt du mouvement lorsque les capteurs signalent un dépassement des paramètres autorisés, par exemple la température ou la présence de personnes à proximité.
Résultats finaux
- Réduction des défauts de soudage d'environ 30 % par rapport au processus semi-automatique précédent.
- Réduction du temps de cycle : en mode automatique, le robot traitait jusqu’à 25 % de pièces supplémentaires par jour.
- Flexibilité : lors d’un changement de produit, les ingénieurs n’apportaient que de petites modifications au module de code, ce qui accélérait nettement l’introduction de nouvelles séries.
Cette histoire montre que le code Karel convient parfaitement aux processus de soudage complexes qui exigent à la fois une grande précision et une capacité d’adaptation. NexaRob a accompagné le client à chaque étape, de la définition des exigences à l’écriture et aux tests du code, puis au déploiement et à la formation, afin d’assurer un système de soudage robotisé stable et efficace FANUC.
Comment maintenir les performances et la fiabilité des applications en Karel tout en respectant des normes de sécurité élevées
Optimisation du code et sécurité des robots FANUC
Aucun code n'est éternel. À mesure que les processus de production évoluent ou que l'assortiment change, les applications ABB RAPID peuvent nécessiter une optimisation et des mises à jour. NexaRob propose des services de débogage et de refactorisation du code afin d'accroître l'efficacité des robots et de réagir rapidement aux difficultés qui apparaissent.
Analyse du temps de cycle et des mouvements
- Enregistrement des points : L’ajout de journaux et de statistiques, par exemple le nombre de déplacements ou la distance totale parcourue par les axes, permet d’identifier les mouvements inutiles.
- Paramètres de vitesse et d’accélération : Après la phase de test, il apparaît souvent que le robot peut accélérer certains déplacements sans risque de collision, ce qui réduit la durée totale des tâches.
Structure du code et lisibilité
- Suppression des répétitions : Permet de remplacer des séquences répétitives par des procédures appelées à différents endroits du programme, ce qui simplifie les modifications et le debugging.
- Nomenclature cohérente : Facilite la compréhension du programme par toute l'équipe et accélère l'ajout de nouvelles fonctions lors des extensions.
Procédures de sécurité
- Signalisation e-stop et safe zone : Un code Karel correctement écrit peut surveiller en permanence les signaux des boutons d'arrêt d'urgence et des capteurs autour de la zone de travail et déclencher l'arrêt du mouvement si nécessaire.
- Verrouillages anticollision : Dans les projets où deux robots FANUC travaillent côte à côte, il est utile d'ajouter des mécanismes empêchant les robots d'entrer mutuellement dans une trajectoire de collision.
Mises à jour logicielles
- Nouvelles versions du firmware : FANUC publie parfois des correctifs et de nouvelles fonctionnalités pouvant être installés dans le contrôleur du robot. NexaRob aide à évaluer leurs avantages et à réaliser la mise à jour en toute sécurité.
- Évolutivité du projet : Lorsqu’un deuxième robot ou des équipements supplémentaires sont ajoutés à la ligne, nous étendons le code pour prendre en charge les modules et protocoles de communication supplémentaires.
Quand faire appel à NexaRob ?
- Manque de ressources dans l'équipe : Support pour les entreprises qui ne disposent pas de spécialistes internes chargés de maintenir et d'optimiser en permanence les applications Karel.
- Erreurs apparaissant soudainement : Diagnostic rapide des problèmes par des experts connaissant de nombreuses versions des contrôleurs FANUC, ce qui réduit les temps d'arrêt de la ligne.
L'optimisation et la sécurité sont les deux piliers du maintien d'un haut niveau de qualité dans le fonctionnement des robots FANUC. Des améliorations du code, comme la réduction des cycles, aux extensions assurant la protection des personnes et des équipements, NexaRob propose une assistance complète à l'intégration afin que votre installation Karel fonctionne efficacement et conformément aux normes de sécurité.
Clarifiez vos questions concernant la création et la maintenance d'applications en Karel et découvrez également notre modèle d'assistance
Questions fréquemment posées
Généralement non, si le programmeur maîtrise déjà les bases de la logique de commande. Karel s’inspire de Pascal, ce qui facilite sa compréhension. NexaRob propose des formations pour accélérer la prise en main par votre équipe.
C'est fortement recommandé. Roboguide simplifie considérablement les tests et les simulations hors ligne, réduisant ainsi le risque d'erreurs lors de la mise en service physique de la ligne.
FANUC fournit des bibliothèques, et le code Karel permet de les appeler et de traiter les données dans la boucle de commande du robot. Vous pouvez corriger dynamiquement les mouvements en temps réel.
Oui. Écrire du code en Karel pour plusieurs robots FANUC exige une communication et une coordination appropriées, mais cela est tout à fait réalisable, en particulier avec l'aide d'intégrateurs expérimentés.
Cela dépend de la variabilité de votre assortiment et du niveau d’évolution de la ligne de production. Lorsque le processus est stable, les mises à jour peuvent être rares. Dans les sites en développement intensif, les modifications peuvent être beaucoup plus fréquentes.
Nous sommes un intégrateur qui collabore avec de nombreux fournisseurs, dont FANUC, mais nous ne fabriquons pas de robots. Nous aidons toutefois à choisir, acheter et déployer les robots afin qu’ils correspondent à vos besoins.
Nous pouvons appliquer différentes méthodes d’autorisation d’accès au contrôleur et ajouter une logique empêchant le lancement accidentel de séquences à risque.
Oui, nous avons de l'expérience dans la conversion de la logique et des procédures de différentes plateformes (par exemple ABB RAPID, KUKA KRL) vers Karel ou inversement, selon les besoins de l'usine.
Nous vous invitons à nous contacter par e-mail ou par téléphone. NexaRob vous conseillera dans le choix du modèle de robot le plus adapté, rédigera et optimisera le code Karel, et formera également votre équipe à son utilisation et à sa maintenance.
Vous avez d'autres questions ?
Vous avez d'autres questions ? Contactez NexaRob. Nous proposons une assistance complète pour l'écriture et la modification d'applications en Karel, en adaptant les solutions aux exigences de votre secteur ainsi qu'aux systèmes de vision ou aux capteurs. Avec vous, nous concevrons une ligne d'automatisation intelligente et flexible reposant sur des robots FANUC.
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