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PR Robotik und Kinematik 2019-04-03 - zub und Kinematik.pdf · 2019. 4. 3. · H-Bot Scara Delta...

Date post: 12-Dec-2020
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Press Notes zub Bahnkurven 4.0 Robotik-Kinematiken im n-dimensionalen Raum zub hat den APOSS Path-Editor sowie die Motion-Control-Library um Kinematik-Befehle erweitert, mit denen nicht nur XY-Tische sondern auch andere Kinematiken im mehrdimensionalen Raum wie Scara oder Delta- roboter mit kompakten Befehlen effektiv programmiert und gesteuert werden können. Die Kinematic-Library enthält Befehle für Translation, Rotation, Scaling, Reflec- tion und Stretching. Sie erleichtern und beschleunigen die Programmierung von komplexen Bahnkurven deutlich. Der Programmierer muss nicht mehr selbst die Transformationen ausrechnen, sondern nur noch definieren. Die Befehle übernehmen die Umrechnung der Bahnkoordinaten in Maschinen- koordinaten. Mit Befehlen wie PATHSTART, PATHVEL, … wird die Bahnfahrt gestartet. Dabei muss der Benutzer sich nicht um die Umrechnung in Achskurven kümmern, da die Steuerung die Bahn während der Ausführung interpoliert und anschliessend die Transformation in Achskoordinaten automatisch durch- führt. Die Bahnkurven werden mit dem grafischen APOSS-Path-Editor erstellt. Aus einer Serie von „Fixpunkten” erzeugt APOSS eine geglättete Bahn, die exakt durch die Fixpunkte führt. „Geglättet” bedeutet, dass sich Geschwindigkeit und Beschleunigung beim Erreichen und Verlassen des Fixpunktes nicht ver- ändern. APOSS unterstützt die 3-D-Bahnen Open-Cyclic, Closed-Cyclic und Non- Cyclic, z.B. stellt APOSS sicher, dass bei zyklischen Bahnen die Geschwindig- keit und Beschleunigung zu Beginn und Ende der Bahn übereinstimmt. Neben den Bahnen aus räumlichen (X, Y, Z) Achsen unterstützt APOSS auch nicht-räumliche Achsen, wie sie für die Rotation von Werkzeugen oder Steu- erung der Intensität von Lasern benötigt werden. Derzeit können maximal bis zu 10 Dimensionen bestimmt werden. Je nach Kinematik-Typ – Cartesian, H-Bot, Scara, Delta, CoreXY, Stewart-Platt- form – werden die Steuerungen der MACS5-Reihe eingesetzt, z.B. die Master- MACS für bis zu 32 Achsen. Da die dynamische Kurvenberechnung und Geschwindigkeitsänderung während der Fahrt in Echtzeit stattfindet, können die Bahnkurven „on the fly“ modifiziert werden, entweder als Ganzes für Produktvarianten (Skalierung, Drehung, Spiegelung) oder auch nur einzelne Punkte. Dies ermöglicht volle Flexibilität im Produktionsprozess und rasche Korrekturen im Ereignisfall. zub machine control AG zub machine control AG – member of maxon motor group – ist ein international tätiger Spezialist für innovative Antriebs- und Steuerungskonzepte. Wir entwickeln Multi-Achsen-Controller für Servo- und Asynchronmotoren und realisieren effiziente Lösungen für die Achsenpositionierung und Antriebssynchronisation in CAN- und EtherCAT-vernetzten Anlagen. Als Engineering-Dienstleistung entwickeln wir customized Steuerungen und Applikationen und begleiten unsere Kunden von der Planung bis zur Inbetriebnahme und dem Aftersales. Cartesian (X-Y-Z) H-Bot Scara Delta CoreXY Kinematik-Typen Stewart- Plattform Grafik: UtzOnBike
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Press Notes

zub Bahnkurven 4.0 Robotik-Kinematiken im n-dimensionalen Raum

zub hat den APOSS Path-Editor sowie die Motion-Control-Library um Kinematik-Befehle erweitert, mit denen nicht nur XY-Tische sondern auch andere Kinematiken im mehrdimensionalen Raum wie Scara oder Delta-roboter mit kompakten Befehlen effektiv programmiert und gesteuert werden können.

Die Kinematic-Library enthält Befehle für Translation, Rotation, Scaling, Reflec-tion und Stretching. Sie erleichtern und beschleunigen die Programmierung von komplexen Bahnkurven deutlich. Der Programmierer muss nicht mehr selbst die Transformationen ausrechnen, sondern nur noch definieren. Die Befehle übernehmen die Umrechnung der Bahnkoordinaten in Maschinen-koordinaten.

Mit Befehlen wie PATHSTART, PATHVEL, … wird die Bahnfahrt gestartet. Dabei muss der Benutzer sich nicht um die Umrechnung in Achskurven kümmern, da die Steuerung die Bahn während der Ausführung interpoliert und anschliessend die Transformation in Achskoordinaten automatisch durch-führt.

Die Bahnkurven werden mit dem grafischen APOSS-Path-Editor erstellt. Aus einer Serie von „Fixpunkten” erzeugt APOSS eine geglättete Bahn, die exakt durch die Fixpunkte führt. „Geglättet” bedeutet, dass sich Geschwindigkeit und Beschleunigung beim Erreichen und Verlassen des Fixpunktes nicht ver-ändern.

APOSS unterstützt die 3-D-Bahnen Open-Cyclic, Closed-Cyclic und Non- Cyclic, z.B. stellt APOSS sicher, dass bei zyklischen Bahnen die Geschwindig-keit und Beschleunigung zu Beginn und Ende der Bahn übereinstimmt.

Neben den Bahnen aus räumlichen (X, Y, Z) Achsen unterstützt APOSS auch nicht-räumliche Achsen, wie sie für die Rotation von Werkzeugen oder Steu-erung der Intensität von Lasern benötigt werden. Derzeit können maximal bis zu 10 Dimensionen bestimmt werden.

Je nach Kinematik-Typ – Cartesian, H-Bot, Scara, Delta, CoreXY, Stewart-Platt-form – werden die Steuerungen der MACS5-Reihe eingesetzt, z.B. die Master-MACS für bis zu 32 Achsen.

Da die dynamische Kurvenberechnung und Geschwindigkeitsänderung während der Fahrt in Echtzeit stattfindet, können die Bahnkurven „on the fly“ modifiziert werden, entweder als Ganzes für Produktvarianten (Skalierung, Drehung, Spiegelung) oder auch nur einzelne Punkte. Dies ermöglicht volle Flexibilität im Produktionsprozess und rasche Korrekturen im Ereignisfall.

zub machine control AG zub machine control AG – member of maxon motor group – ist ein international tätiger Spezialist für innovative

Antriebs- und Steuerungskonzepte. Wir entwickeln Multi-Achsen-Controller für Servo- und Asynchron motoren

und realisieren effiziente Lösungen für die Achsen positionierung und Antriebssynchronisation in CAN- und

EtherCAT- vernetzten Anlagen. Als Engineering-Dienstleistung entwickeln wir customized Steuerungen und

Appli ka tionen und begleiten unsere Kunden von der Planung bis zur Inbetriebnahme und dem Aftersales.

Cartesian (X-Y-Z)

H-Bot

Scara

Delta

CoreXY

Kinematik-Typen

Stewart- Plattform

➥Grafik: UtzOnBike

Page 2: PR Robotik und Kinematik 2019-04-03 - zub und Kinematik.pdf · 2019. 4. 3. · H-Bot Scara Delta CoreXY Kinematik-Typen Stewart-Plattform Grafik: UtzOnBike. Press Notes zub verfolgt

Press Notes

zub verfolgt ein durchgängiges Prinzip der Bezugs- und Koordinatensyste-me: Sind die Achsen- und Maschinenkoordinaten festgelegt, werden sie den Werkstück- bzw. Werkzeug-Koordinaten räumlich zugeordnet. Damit sind einmalig die Voraussetzungen geschaffen, um beliebige Bahnkurven fahren zu können. Daher eignet sich die zub-Software vor allem auch für Anwendungen, bei denen man Bahnen erst zur Ausführungszeit genau kennt und sie dann erst bestimmen kann oder die Bahnsteuerung flexibel an die Applikation anpassen oder in die eigene Applikation einbinden muss.

APOSS bietet die komplette Unterstützung für Bahnen vom anfänglichen Design und Layout, bis hin zur Prüfung der Ergebnisse in der Produktions-umgebung.

Weitere Informationen: Fachartikel APOSS Path-Editor Hannovermesse 2019: Robotic Joint mit einer MasterMACS Motion Control Praxis „Gravur-Maschine“

zub machine control AGBuzibachstrasse 31 · CH-6023 RothenburgTelefon +41 41 54150-40Telefax +41 41 [email protected]

www.zub.ch

Abb.: Bezugs- und Koordinatensysteme: Axes Coordinates, Machine Coordinates und 3-D Work Coordinates

Abbildung: Stewart-Plattform © UtzOnBike, CC BY-SA 3.0


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