Beckhoff Robotik, Motion Control und SPS auf einer PC-Plattform

Über die Automatisierungssoftware TwinCAT lassen sich Roboter (Delta-Kinematiken, SCARA) und Antriebe auf einer PC-Plattform vereinen. So ist eine Interaktion und Synchronisation mit bestehenden Motion-Control-Funktionen möglich. Der Nutzen: Eine nahtlose Integration in das gesamte Steuerungssystem sowie Einsparung zusätzlicher Roboter-CPUs.

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Beckhoff Automation GmbH & Co. KG

Sie ist ein erster Schritt zur Integration der Robotersteuerung in die Automatisierungssuite TwinCAT: Die Software „TwinCAT Kinematic Transformation“, denn damit laufen die Funktionen SPS, Motion Control, HMI und Robotik auf nur einer Industrie-PC-CPU. Für den Anwender bringt das gleich mehrere Vorteile:

• Einsparung einer zusätzlichen CPU für die Robotersteuerung,
• Reduzierung von Engineeringkosten: Konfiguration, Parametrierung und Diagnose in einem System,
• TwinCAT als bekanntes und einheitliches Tool zur Konfiguration, Programmierung und Diagnose,
• keine Reibungsverluste durch das Zusammenwirken von verschiedenen CPUs für SPS, Motion und Robotik und
• höhere Performance und Genauigkeit durch direkte Schnittstellen, eine aufwendige Kommunikation zwischen den CPUs entfällt.

Die Software integriert sich transparent in die bestehende Motion-Control-Welt: Robotik- und Motion-Control-Funktionen lassen sich damit optimal mit einer Software zur Punkt-zu-Punkt-Achspositionierung oder zur Achsinterpolation in drei Dimensionen synchronisieren. Alle NC-Eigenschaften, wie z. B. „Kurvenscheiben“ oder „Fliegende Säge“ (Synchronisierung einer Slaveachse mit einer fahrenden Masterachse) können auf einer gemeinsamen Hard- und Softwareplattform beliebig kombiniert werden.

Kinematikmodul rechnet die Motorposition um

Die Automatisierungssoftware unterstützt verschiedene parallele und serielle Kinematiken, wie sie z. B. für Pick-and-place-Aufgaben genutzt werden. Bezüglich der Programmierung setzt die Software auf TwinCAT NC I und G-Code (DIN 66025) auf. Die Programmierung der Zielkoordinaten erfolgt bequem im kartesischen Koordinatensystem. Die Umrechnung auf die dazugehörige Motorposition (Rückwärtstransformation) übernimmt das Kinematikmodul. Zusätzlich kann das dynamische Modell für eine Momentenvorsteuerung berechnet werden.

Applikationen im Handling-Bereich und in der Verpackungstechnik

Die Auswahl der Kinematik erfolgt komfortabel im System Manager der Automatisierungssoftware. Dort lassen sich im Kinematikkanal – neben dem Typ (z. B. Delta) – auch die Stablängen und Versätze parametrieren. Für eine Dynamikvorsteuerung können Massen und Massenträgheiten vorgegeben werden. Mit Hilfe der Funktionalitäten „Fliegende Säge“ und „Kurvenscheiben“ ist es beispielsweise möglich, den Roboter auf Förderbänder aufzusynchronisieren, um Werkstücke aufzunehmen oder abzulegen. Dies sind im Bereich des Handlings oder der Verpackungsindustrie häufig anzutreffende Applikationen.

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