Mehrdimensionale Bahnkurven leicht erstellen

Der Schweizer Softwareanbieter Zub Machine Control hat seine Maschinensteuerung um den Path-Editor Aposs sowie eine Motion-Control-Library mit Kinematik-Befehle erweitert. So lassen sich nicht nur XY-Tische, sondern auch andere Kinematiken im mehrdimensionalen Raum wie Scara- oder Delta-Roboter mit kompakten Befehlen schnell programmiert und steuern. Mit der Anwendung der Kinematik-Bibliothek erleichtert und beschleunigt sich die Programmierung von komplexen Bahnkurven deutlich. Der Programmierer muss nicht mehr selbst die Transformationen ausrechnen, sondern nur noch definieren.

Befehlen für die Translation, Rotation, Scaling, Reflection sowie Stretching erleichtern das Umrechnen der Bahnkoordinaten in Maschinenkoordinaten. Die Bahnkurven werden mit dem grafischen Path-Editor erstellt und anschließend wird mit dem Fixpunkte -Befehl eine geglättete Bahn erzeugt, die exakt durch die Fixpunkte führt. Geglättet bedeutet, dass sich Geschwindigkeit und Beschleunigung beim Erreichen und Verlassen des Fixpunktes nicht verändern. Die Befehle wie Pathstart, Pathlevel starten die Bahnfahrt. Dabei muss der Benutzer sich nicht um die Umrechnung in Achskurven kümmern, da die Steuerung die Bahn während der Ausführung interpoliert und anschließend die Transformation in Achskoordinaten automatisch durchführt.

Die Maschinensteuerung Aposs unterstützt die 3D-Bahnen Open-Cyclic, Closed-Cyclic und Non-Cyclic, wobei sichergestellt wird, dass bei zyklischen Bahnen die Geschwindigkeit und Beschleunigung zu Beginn und Ende der Bahn übereinstimmt. Neben den Bahnen aus räumlichen (X, Y, Z) Achsen unterstützt die Steuerung auch nicht-räumliche Achsen, wie sie für die Rotation von Werkzeugen oder Steuerung der Intensität von Lasern benötigt werden. Derzeit können maximal bis zu 10 Dimensionen bestimmt werden. Je nach Kinematik-Typ – Cartesian, H-Bot, Scara, Delta, CoreXY, Stewart-Plattform – werden Steuerungen der MACS5-Reihe eingesetzt. So kommt beispielsweise die Master-MACS zum Einsatz, wenn bis zu 32 Achsen angesteuert werden sollen. Die dynamische Kurvenberechnung sowie mögliche Geschwindigkeitsänderungen erfolgen während der Bewegung in Echtzeit, wodurch die Bahnkurven On-the-fly modifiziert werden können, entweder als Ganzes für Produktvarianten (Skalierung, Drehung, Spiegelung) oder auch nur für einzelne Punkte. Dies ermöglicht eine hohe Flexibilität im Produktionsprozess und rasche Korrekturen im Ereignisfall.

Das Schweizer Unternehmen verfolgt ein durchgängiges Prinzip der Bezugs- und Koordinatensysteme. Sind die Achsen- und Maschinenkoordinaten festgelegt, werden sie den Werkstück- oder Werkzeugkoordinaten räumlich zugeordnet. Damit sind einmalig die Voraussetzungen geschaffen, um beliebige Bahnkurven fahren zu können. Daher eignet sich die Software vor allem auch für Anwendungen, bei denen man Bahnen erst zur Ausführungszeit genau kennt und sie dann erst bestimmen kann oder die Bahnsteuerung flexibel an die Applikation anpassen oder in die eigene Applikation einbinden muss. Die Maschinensteuerung unterstützt alle Bahnen vom anfänglichen Design und Layout, bis hin zur Prüfung der Ergebnisse in der Produktionsumgebung. hw