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DER KONSTRUKTEUR 12/2015

DER KONSTRUKTEUR 12/2015

MECHATRONIC I SPECIAL

MECHATRONIC I SPECIAL Embedded Robots Hard- und Softwareprodukte sowie Komplettpakete für integrierte Robotiklösungen Mit der Hardware- und Software-Integration in IEC-61131-3-konform programmierbare Automatisierungslösungen hat ein Elektrotechnik- Konzern optimale Voraussetzungen für den Einsatz der Robotik im Maschinenbau geschaffen. Mechanik-Komplettpakete und individuelle Engineering-Dienstleistungen mindern darüber hinaus speziell beim Einstieg in die Robotik die finanziellen Risiken und helfen beim Aufbau des erforderlichen Know-hows. Roboter sind auf dem Vormarsch. Im M aschinenbau werden sie vorwiegend in Maschinenkonzepte eingebettet und übernehmen in dem abgebildeten Verpackungs-, Montage- oder Bearbeitungsprozessen in vielfältiger Ausprägung vor allem Pick-and-Place-, Toploading- oder andere Handling-Schritte. Oft sind es auch individuelle Kinematiken, die auf den ersten Blick gar nicht als Roboter erkennbar überlagerte Bewegungen ausführen. Die flexible Gestaltung solcher Prozesse setzt eine nahtlose Integration der Robotik in das Hardware- und Software-Konzept einer Maschine voraus. Einerseits verursachen zusätzliche proprietäre Robotersteuerungen Mehrkosten für die Maschine, andererseits kommt eine weitere Schnittstelle ins Spiel. Gerade letzterer Punkt er­ weist sich als Nachteil, weil er die Umstellung der Maschine auf andere Prozessparameter – etwa bei Formatumstellungen – erschweren kann. Trotzdem halten viele Automati sierer an diesem Ansatz fest. Standard-Motion- Control-Technik Schneider Electric hat bereits vor Jahren den Weg beschritten, die Robotik steuerungstechnisch zu einem integralen Element der PacDrive-Automatisierungstechnologie zu machen: Durch Verwendung von PacDrive- Servomotoren und -Servoverstärkern für eigene, kundenspezifische oder von Drittanbietern bezogene Kinematiken wird die Robotik ein integraler Teil der Automatisierungsarchitektur von Maschinen. Dieses Konzept verfolgt Schneider Electric bei PacDrive 3 bereits in der zweiten Generation dieser Automatisierungstechnologie. Die hoch performanten Logic-/Motion- Controller der PacDrive-Reihe sind in der Lage, je nach Typ bis zu 99 Achsen in Echtzeit zu einem Synchronverbund zu verriegeln. Aus Steuerungssicht reduziert sich damit ein Roboter auf ein Motion-Control- System mit entsprechender Anzahl Servoachsen und anspruchsvollen Echtzeitbedingungen. So kann die Steuerung im Extremfall bis zu 30 Roboter neben anderen Maschinenfunktionen aus einem IEC 61131-3-konformen Programm heraus steuern. Die Programmierung des oder der Roboter ist daher wie auch die der Maschine im SoMachine-Motion-Programmier-Tool EPAS durchführbar. Dieses bietet sogar eine Simulationsfunktion für Pick-and-Place- Vorgänge. Ein großer Vorteil ist auch die komfortable Einbindung des bzw. der Roboter in das Bedienkonzept einer Maschine oder in gemeinsame Diagnosekonzepte. Einbindung in IEC 61131- konforme Programme Von komplexen Software-Algorithmen ist bei der Roboterintegration in die Software 42 Der Konstrukteur 12/2015

Alles aus einer Hand. 01 Die Roboter werden von Standard-Servoachsen angetrieben, sind daher eine integrale Komponente innerhalb der Hardware- und der Software-Architektur der Automatisierungslösung von PacDrive-Automatisierungslösungen nichts mehr spürbar. Der Roboter wird auf ein Software-Modul abgebildet, das sich wie andere mechatronische Maschinenmodule in modulare, IEC-61131-3-konforme Programmstrukturen einfügt. Basis dafür sind die Bibliotheksfunktionen der PacDrive Robotik Library. Die Bibliothek umfasst neben den Basisfunktionen zur Integration des Roboters in das IEC-Programm auch anspruchsvolle Technologiefunktionen. So kann etwa mit parametrierbaren Software-Funktionen Conveyor Tracking – das Aufsynchronisieren auf Transportbänder – realisiert werden, theoretisch auf bis zu 99 Bänder. Die offene Bibliothekslösung zur Integration von Vision- Systemen ist bereits für eine am Markt bekannte Vision-Lösung vorbereitet, eignet sich im Prinzip aber für alle Arten von Vision-Systemen und -Sensoren. Die Eingabe von Bewegungsdaten erfolgt in Form eines Programms oder einer Tabelle. Bei Bedarf lassen sich durch Eingabe von Parametern die auf das transportierte Produkt einwirkenden Beschleunigungskräfte begrenzen. Optimierungspotenzial für die Bewegungsbahn bietet darüber hinaus die Für die flexible Gestaltung von Prozessen ist eine nahtlose Integration der Robotik in das Hardwareund Software-Konzept Voraussetzung 02 Die gesamte Steuerungs- und Antriebselektronik im Schaltschrank einer Pickerlinie optionale Vorgabe von Überschleif-Parametern. Alles weitere bis zum Verfahren der realen Roboterachsen führt die Steuerung auf Basis der Bibliotheksfunktionen durch. Bewegungsbahnen sind auch mit dem Path-Generator erzeugbar, der nach Eingabe von Start- und Zielkoordinaten automatisch ideale, elliptische Bahnverläufe bestimmt. Der Pathfinder funktioniert auch, wenn der Roboter in eingeschränkten, dreidimensionalen Räumen operieren muss. Bei Eingabe der relevanten Koordinaten von Hindernissen finden diese bei der Bahnberechnung Berücksichtigung. Im Software-Konzept der PacDrive- Robotik-Lösung sind die Bewegungsprogrammierung und deren Transformation auf die Roboterkinematik getrennte Vorgänge. Daher kann die Wahl der Roboterkinematik unabhängig vom generierten Bewegungsprogramm stattfinden: Ob individuell gestaltete Kinematik, Third-Party-Produkte oder PacDrive-Mechanik, das passende Transformationsmodul adaptiert die gewählte Lösung an das Bewegungsprogramm. Grundsätzlich sind softwareseitig alle üblichen Systeme von zwei bis sechs Achsen adaptierbar. Revolutionäre Produkte von Ihnen – möglich durch individuelle Antriebslösungen von LTI Motion. • Integrierte Motorlösungen • Energieeffizienz • Hermetische Kapselung • Höchste Drehzahlen • Motorintegrierte Sensorik • (HF-)Antriebsregler • Magnetlagerung • Kleinster Bauraum LTI Motion GmbH Gewerbestraße 5-9 · 35633 Lahnau Tel.: +49 6441 966-0 · Fax: +49 6441 966-137 info@lti-motion.com · www.lti-motion.com

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