Robotic : Software Toolbox FAST mit vollwertigem Robotik-Kern
Pünktlich zur sps ipc drives in Nürnberg erweitert der Spezialist für Motion Centric Automation Lenze seine Application Software Toolbox FAST um komplette, vorgefertigte Module für die Robotik. Mit ihnen gelingt die Integration von Robotern in die Gesamtautomatisierung und deren Bewegungssteuerung denkbar einfach. Lenze bietet Technologiemodule z.B. für Pick & Place-Applikationen sowie die entsprechende Koordinatentransformation für unterschiedliche Kinematiken. Darin bereits integriert ist ein leistungsfähiger Robotik-Kern mit sechs Freiheitsgraden, der in dieser Form wirklich neuartig ist. Er stellt höchste Freiheitsgrade bei der Bahnplanung durch PLCopen Part 4 sicher und macht es zugleich möglich, Pick & Place-Bewegungen nur durch Parametrierung einfach und ohne Robotik-Kenntnisse auszuführen. In den FAST-Robotik-Modulen hat Lenze Robotik und Motion perfekt vereint. Proprietäre Systeme und aufwendige Schnittstellenprogrammierung entfallen.
Lenze teilt die Robotik in Kinematik und Bahnplanung auf. Die geometrische Berechnung des Roboters, das kinematische Modell, wurde mit einem universellen Verfahren zur Koordinatentransformation in Zusammenarbeit mit Universitäten im Kern integriert. Dadurch sind kundenspezifische Kinematiken schnell und effizient ohne Vorkenntnisse der Robotik abzubilden. Lenze bietet integrierte Kinematikmodelle für Delta2-, Delta3-, Knickarm-, Scara- sowie verschiedene Arten von Portalrobotern an. Zusätzlich zu den bis zu sechs Hauptachsen können Hilfsachsen angesteuert werden, wodurch insbesondere geschwindigkeitsabhängige Prozesse, wie Klebstoffauftragung oder Schweißkopfführung, einfach umgesetzt sowie jegliche Arten von Werkzeugen am TCP (ToolCenterPoint) betrieben werden können. Auch eine Synchronisation des Roboters auf ein Förderband, bspw. zum Greifen von bewegten Objekten, ist möglich.
Die Bahnplanung basiert auf dem Standard PLCopen Part4. Der Robotik-Kern unterstützt die klassischen Bewegungsbefehle: linear, zirkular, Spline und Point-to-point. Diese Bewegungsbefehle nach PLCopen Part4 stehen in einer IEC61131-Programmierumgebung zur Verfügung. Mit den PLCopen-Funktionalitäten „Buffer-Mode“ und „Blending“ werden Funktionen wie „Look-Ahead“ und Verschleifen der Bewegung realisiert. Um den spezifischen Anforderungen der Robotik gerecht zu werden, hat Lenze den PLCopen-Befehlssatz um einige spezifische Funktionen erweitert.
Die Bahn kann also unabhängig von der Kinematik geplant werden. Erst die Zuordnung des Kinematikmodells zu den bewegungserzeugenden Bausteinen weist dem Roboter die Bewegung zu. Das hat einen großen Vorteil, denn sollte sich die Kinematik einmal ändern, kann das komplette Programm bestehen bleiben. Man muss lediglich parametrieren, nicht umprogrammieren.
Das FAST-Technologiemodul Pick & Place kapselt die Bahnplanung vollständig. Der Maschinenbauer muss sich also keine Gedanken über den Aufruf von Bewegungsbefehlen machen oder die Bahn programmieren, sondern lediglich die Parameter der Handhabungsaufgabe konfigurieren. Ein sehr einfacher Weg, allein durch Vorgabe der Zielposition und notwendiger Abhebehöhen eine Pick & Place-Bewegung zu initiieren.
Wie für jedes FAST-Technologiemodul steht im Lenze-Entwicklungstool PLC-Designer eine Visualisierung zum Testen zur Verfügung. Auch hier ist die Nutzung außerordentlich einfach: Für eine Pick & Place-Bewegung muss der Kunde lediglich das Kinematikmodell auswählen, das Technologiemodul im Programm aufrufen und parametrieren, und schon kann das Pick & Place starten. Dank Lenze FAST wird eine komplexe Pick & Place-Bewegung so einfach wie eine Einzelachsbewegung zum Positionieren. Zusätzlich im Modul enthalten sind die Greifersteuerung und mögliche Haltepunkte für den Fall, dass z.B. ein Ablegeplatz für das Werkstück noch nicht frei ist.