Echtzeitsteuerung eines Mitsubishi Electric Roboters

Success Story

Echt­zeit­steue­rung eines Mitsu­bi­shi Electric Roboters

Durch einen speziellen Echtzeitmodus können die Bewegungen des Roboters zur Laufzeit verändert werden. Die Steuerungsdaten liefert ein synchronisiertes Multi CPU System.

Exter­ne Echtzeitsteuerung

In den meis­ten Anwen­dungs­fäl­len bewegt sich ein Indus­trie­ro­bo­ter nach ein­ma­li­ger Pro­gram­mie­rung repe­ti­tiv auf einer fes­ten Bahn. Um die Bewe­gung des Robo­ters auch zur Lauf­zeit ver­än­dern zu kön­nen, besit­zen die Robo­ter der Fir­ma Mitsu­bi­shi Electric einen soge­nann­ten exter­nen Echt­zeit­mo­dus. In die­sem Modus fährt der Robo­ter kein zuvor erstell­tes Robo­ter­pro­gramm ab, son­dern erhält von einer exter­nen Quel­le Posi­ti­ons­da­ten, wel­che er nach­ein­an­der anfährt. Die­se Art der Ansteue­rung wird auch als Viel­punkt­steue­rung bezeich­net. Die Fir­ma Qua­li­ty Auto­ma­ti­on GmbH hat im Zuge einer Abschluss­ar­beit die­se Art der Steue­rung umge­setzt und getestet.

Steue­rungs­kon­fi­gu­ra­ti­on

Die Ansteue­rung des Robo­ters im Echt­zeit­mo­dus kann über eine PC-Anwen­dung oder mit­tels Hoch­spra­chen­con­trol­ler erfol­gen. Im getes­te­ten Anwen­dungs­fall kommt eine Mul­ti-CPU Steue­rung von Mitsu­bi­shi Electric zum Ein­satz, wel­che eine SPS, einen Hoch­spra­chen­con­trol­ler und die Robo­ter­steue­rung selbst umfasst. Der Ein­satz eines gemein­sa­men Rück­wand­bus­ses garan­tiert die für die Echt­zeit­steue­rung wich­ti­ge Syn­chro­ni­sa­ti­on inner­halb der ein­zel­nen Steue­run­gen. Die Hoch­spra­chen­steue­rung ist in die­sem Fall die exter­ne Quel­le, die in einem fes­ten Zyklus die jeweils nächs­ten anzu­fah­ren­den Posi­tio­nen an den Robo­ter sen­det, wel­che bei­spiels­wei­se durch die Anwen­dung eines Off­sets auch wäh­rend des Pro­zes­ses ange­passt wer­den können.

Anwen­dungs­mög­lich­kei­ten

Die exter­ne Echt­zeit­steue­rung eig­net sich immer dann beson­ders gut, wenn vom Robo­ter eine hohe Prä­zi­si­on bei gleich­zei­ti­ger hoher Bahn­kom­ple­xi­tät gefor­dert wird. Außer­dem besitzt sie, ver­gli­chen mit den klas­si­schen Pro­gram­mier­stra­te­gien point-to-point und der Bahn­steue­rung, einen wei­te­ren Vor­teil: durch die Vor­ga­be der nächs­ten anzu­fah­ren­den Posi­ti­on in einem sehr kur­zen Zyklus von 3,5 bzw. 7,1 ms fährt der Robo­ter die Bahn gleich­zei­tig hoch­ge­nau und in einer flüs­si­gen Bewe­gung ab. Im Gegen­satz zur point-to-point Stra­te­gie kann der Ver­lauf der Bahn und die Geschwin­dig­keit durch die gerin­ge Distanz zwi­schen den Punk­ten genau gesteu­ert wer­den, zusätz­lich kommt es anders als bei der Bahn­steue­rung nicht zu Mikro-Stops zwi­schen den Bahn­ab­schnit­ten. Bei der Fir­ma Qua­li­ty Auto­ma­ti­on GmbH wird die Viel­punkt­steue­rung in Ver­bin­dung mit dem Mul­ti-CPU-Sys­tem von Mitsu­bi­shi Electric genutzt, um den Robo­ter als 3D-Dru­cker ein­set­zen zu kön­nen. Zur Errei­chung einer hohen Druck­qua­li­tät ist ein gleich­mä­ßi­ger und abso­lut genau­er Mate­ri­al­auf­trag not­wen­dig. Die Echt­zeit­steue­rung eig­net sich außer-dem bei­spiels­wei­se für den Auf­trag von Kle­be­rau­pen, für Lackier­ar­bei­ten sowie abtra­gen­de und schlich­ten­de Pro­zes­se in der Fertigungstechnik.

Ansprechpartner
QA Mitarbeiter Daniel Meurer
Daniel Meurer, M. Eng.
Softwareingenieur
Schwerpunkte: Steuerungstechnik, Robotik, Antriebstechnik
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Mitsubishi Electric Europe B.V.

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