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Robotersteuerung CNC, Robotersteuerung und Motion Control frei kombinierbar

Redakteur: Rebecca Näther

Eckelmann Maschinenautomation präsentiert auf der SPS IPC Drives 2017 eine CNC-integrierte Robotersteuerung. Die Architektur der E°EXC 88 soll es möglich machen, CNC, Robotersteuerung und Motion Control frei zu kombinieren und so neuartige Lösungen in der Maschinenautomation ermöglichen.

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Die Architektur der Steuerung soll es möglich machen, CNC, Robotersteuerung und Motion Control frei zu kombinieren und so neuartige Lösungen in der Maschinenautomation ermöglichen.
Die Architektur der Steuerung soll es möglich machen, CNC, Robotersteuerung und Motion Control frei zu kombinieren und so neuartige Lösungen in der Maschinenautomation ermöglichen.
(Bild: Eckelmann)

Industrieroboter sind auf dem Vormarsch in der Fertigungsautomatisierung: Die Eckelmann AG und ihre Tochterunternehmen Ferrocontrol und Rex Automatisierungstechnik zeigen auf der SPS IPC Drives anhand eines Demonstrators, wie sich mit dem Controller CNC, Roboter- und Bewegungssteuerung mit einem einzigen Controller in Echtzeit und flexibel überlagert steuern lassen.

CNC-integrierte Robotersteuerung

Dabei beschreibt die CNC die Bewegungsbahn (Trajektorie) der Roboterkinematik. Roboter sollen sich somit im gleichen kartesischen Koordinatensystem einfach über die CNC-Bedienoberfläche programmieren, bedienen und überwachen lassen. Gängige Delta-, Scara- oder 6-Achs-Knickarm-Roboter sollen so mit geringem Aufwand integriert werden können – und zwar ohne Kenntnisse in der Roboterprogrammierung und speziellen Robotersprachen.

Roboterachsen wie zusätzliche CNC-Achsen behandelt

Durch die CNC-Integration wird der Roboter zum Teil der Maschine und soll so vielfältige neue Anwendungsszenarien eröffnen: vom dynamischen Werkstück- oder Werkzeughandling bis hin zur kombinierten CNC-Roboter-Bearbeitung, wie beispielsweise beim Plasmascheiden von Stahlrohren oder Profilen. Roboterachsen werden von der Steuerung wie zusätzliche CNC-Achsen behandelt. Die Übersetzung bzw. Transformationen in Roboterkoordinaten übernimmt der NC-Kern. Anwender können ihre CNC-Roboter-Hybridmaschine also weiter wie gewohnt mit G-Code bzw. nach DIN 66025 programmieren und dem CAD/CAM-CNC-Workflow folgen. Klassische CNC-Features wie die Werkzeuglängen- und Radiuskorrektur oder technologiespezifische Kompensationen werden von Roboterkinematiken auch umgesetzt. Dies soll ein zeitintensives Teach-In des Roboters und Lernen einer Roboter-Programmiersprache überflüssig machen.

CNC- und Motion-Achsen beliebig kombinierbar

Das Produkt steuert bis zu 32 CNC- und/oder Roboter-Achsen. Mit der Multiachssteuerung können bis zu 64 Motion-Achsen betrieben und überwacht werden. Über PLCopen-Funktionsbausteine sollen sich komplexe Bewegungsfunktionen gemäß IEC 61131 einfach programmieren lassen. CNC- und Motion-Achsen können dabei beliebig kombiniert werden und sich zur Laufzeit beliebig überlagern. Alle Prozess- und Bewegungsabläufe der Maschine können so synchronisiert werden. Die Bearbeitung eines Werkstücks auf einem fahrenden Transportband ist ein anschauliches Beispiel dafür, wobei das Transportsystem hier zeitweise als CNC-Achse fungiert.

Bildverarbeitung und M2M-Kommunikation

Maschinen werden künftig immer stärker in smarte Produktionsumgebungen eingebettet. Um Roboter erweiterte Maschinen spielen hier eine zentrale Rolle, weil insbesondere Handlingaufgaben wie die Beschickung und Entladung der Maschine zunehmend automatisiert werden. Hierfür sind zwei weitere Schlüsseltechnologien von großer Bedeutung: Bildverarbeitungssysteme und eine durchgängige M2M-Kommunikation auf allen Automatisierungsebenen. Bildverarbeitung lässt sich u.a. zur Identifikation, Selbstkalibrierung, „Bin Picking“ und Qualitätssicherung einsetzen. Auch diese beiden Aspekte wird das Unternehmen auf der Messe demonstrieren: Ein integriertes Machine-Vision-System identifiziert ein Werkstück und die Steuerung stellt dem Leitsystem über OPC UA z.B. Betriebsdaten und detaillierte Laufzeitberechnungen bereit, damit immer flexiblere CNC-Produktionszellen optimal vernetzt arbeiten.

SPS IPC Drives: Halle 7,Stand 320

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