ADVERTORIAL Hexapoden

Hilfe für den Roboterarm

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Hexapoden positionieren präziser, als das mit den seriellen, also gestapelten, Systemen der klassischen Robotik möglich ist. Da bei Hexapoden alle sechs Aktoren unmittelbar auf die gleiche Plattform wirken, können sich keine Führungsfehler addieren. Zu der erheblich präziseren Bewegung kommen weitere Vorteile wie die geringere bewegte Masse, da nur die Plattform bewegt wird und nicht die Positioniersysteme für andere Achsen. Daraus ergeben sich eine höhere Dynamik, eine deutlich bessere Bahntreue und Wiederhol- und Ablaufgenauigkeit für alle Bewegungsachsen. Weil es keine geschleppten Kabel gibt, ist die Präzision nicht durch Reibung oder Momente eingeschränkt. Außerdem sind die Hexapoden sehr kompakt. Das vereinfacht zum Beispiel auch Sicherheitsschaltungen, da sich der Hexapod nur innerhalb eines vergleichsweise überschaubaren Arbeitsraums bewegt.

Weitere Informationen zum Einsatz von Hexapoden in der Automobilindustrie

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Hexapodsystem als intelligenter Multi-Achs-Antrieb

Durch die direkte Anbindungsmöglichkeit an die Steuerung über Feldbusschnittstellen lassen sich die Hexapoden praktisch in jeden Automatisierungsverbund integrieren und die Taktsynchronisierung mit anderen Automatisierungskomponenten ist leicht realisierbar. Die Anwender müssen sich in der Praxis nicht mit der Parallelkinematik und ihrer komplexen Transformationsalgorithmus auseinandersetzen (Bild 4). Ein digitaler Controller übernimmt die Berechnungen und steuert die einzelnen Motoren in Echtzeit an. Verschiebungen und Drehungen der Plattform werden einfach in kartesischen Koordinaten kommandiert. Eine wesentliche Eigenschaft der Hexapoden ist die Möglichkeit, sowohl Lage und Ausrichtung des Bezugskoordinatensystems als auch den Pivotpunkt komfortabel per Software anzupassen.

Um eine perfekte Anpassung der Trajektorie an die Applikationserfordernisse zu gewährleisten, ist es möglich, verschiedene Koordinatensysteme zu definieren, beispielsweise Work- und Toolkoordinatensysteme, die sich auf die Lage des Werkstücks oder des Werkzeugs beziehen. Für die Steuerung des Hexapodsystems lassen sich alle Funktionen der SPS-Standardsprachen verwenden, es ist somit keine proprietäre Sprache notwendig. Die Steuerung kommuniziert mit dem Hexapoden über ein Standard-Protokoll (Bild 5). Hierzu stehen neben RS232 und TCP/IP auch etablierte Feldbusprotokolle wie Ethercat und Profinet zur Verfügung. Das Hexapodsystem verhält sich dann am Bus wie ein intelligenter Multi-Achs-Antrieb, wobei zusätzlich zu der Hexapodmechanik noch bis zu zwei weiteren Achsen angesteuert werden können.

Software erleichtert die Projektierung

PI liefert die digitalen Motion Controller mit einem umfangreichen Softwarepaket, das alle Anwendungsaspekte abdeckt – angefangen bei der einfach durchführbaren Inbetriebnahme, die komfortable Ansteuerung der Systeme über grafische Oberflächen bis hin zur schnellen und übersichtlichen Einbindung in externe Programme.

Ein virtueller Controller ermöglicht es, Anwendungsprogramme zu entwickeln, ohne dass alle Komponenten bereits vor Ort sind. Mithilfe von Simulationswerkzeugen lässt sich beispielsweise der Arbeitsraum berechnen oder es können Objekte eingebunden werden, um Kollisionen zu vermeiden. Entwicklungsbibliotheken und Beispielanwendungen erleichtern die Umsetzung. Eine mobile App ermöglicht die drahtlose Überwachung und Steuerung.

* Doris Knauer ist Fachredakteurin bei der Physik Instrumente GmbH & Co. KG in 76228 Karlsruhe, Ellen-Christine Reiff ist Fachautorin beim Redaktionsbüro Stutensee

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