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Controller

Descrizione Descrizione del sistema Tipo CMXR-C1

Descrizione 560 313 it 0909a [748 983]

Festo GDCP-CMXR-SY-IT 0909a 3

Edizione _____________________________________________________________ it 0909a

Definizione ___________________________________________________ GDCP-CMXR-SY-IT

Numero di ordinazione _________________________________________________ 560 313

Festo AG & Co KG, D-73726 Esslingen, 2009

Internet: http://www.festo.com

E-Mail: [email protected]

È vietata la riproduzione, distribuzione e diffusione a terzi, nonché l'uso arbitrario, totale o parziale del contenuto della presente documentazione senza la preventiva autorizzazione scritta della Festo. Qualsiasi infrazione comporta il risarcimento di danni. Tutti i diritti riser-vati, ivi compreso il diritto di deposito brevetti, modelli registrati o di design.

http://www.festo.com/

4 Festo GDCP-CMXR-SY-IT 0909a

Legenda delle revisioni

Compilato da:

Nome del manuale: GDCP-CMXR-SY-IT

Nome del file:

Percorso del file:

N. prog. Descrizione Indice revisioni Data di modifica

001 Stesura it 0805NH 07.07.2008

oo2 Update 0909a 25.08.2009

INDICE


INDICE

1. Introduzione ............................................................................................................ 8

1.1 Termini utilizzati .................................................................................................... 8

2. Avvertenze di sicurezza .......................................................................................... 9

2.1 Uso della documentazione .................................................................................... 9

2.2 Impiego conforme alle prescrizioni ........................................................................ 9

2.3 Personale qualificato ........................................................................................... 10

2.4 Avvertenze di sicurezza relative a questo manuale ............................................. 10

2.5 Avvertenze di sicurezza relative ai prodotti ......................................................... 10

2.6 Istruzioni di sicurezza per il prodotto descritto ................................................... 11

3. Controller multiassiale modulare CMXR .............................................................. 13

3.1 Unità centrale CMXR-C1 ....................................................................................... 13

3.1.1 Interfacce CAN ..................................................................................... 14

3.2 Scheda di memoria .............................................................................................. 15

3.3 Impianto dei file .................................................................................................. 16

3.4 Cartella application ............................................................................................. 17

3.5 Indirizzo IP alla fornitura...................................................................................... 17

3.6 Moduli periferici .................................................................................................. 18

3.6.1 Indirizzamento dei moduli periferici ..................................................... 19

3.6.2 Connettori del pannello frontale .......................................................... 20

3.7 Periferia su interfaccia CAN X4 ............................................................................ 21

4. Configurazione con FCT ......................................................................................... 22

5. Programmazione, Festo Teach Language (FTL) .................................................... 23

5.1 Elaborazione del programma ............................................................................... 24

5.1.1 Download di programmi FTL ................................................................ 24

6. Unità di comando manuale CDSA-D1-VX .............................................................. 26

6.1 Installazione ........................................................................................................ 28

6.2 Scatola di accensione CAMI-C .............................................................................. 29

6.3 Disinnesto del dispositivo di comando manuale ................................................. 29

6.4 Panoramica hardware .......................................................................................... 31

6.5 Software .............................................................................................................. 31

6.6 Diritti dell'utente ................................................................................................. 33

6.6.1 Livelli utente ........................................................................................ 33

6.6.2 Utente impostato alla fornitura ............................................................ 35

6.7 Comunicazione con il controller multiassiale CMXR ............................................ 36

INDICE


6.7.1 Sincronizzazione software di dialogo ................................................... 37

6.8 Indirizzi IP alla fornitura ....................................................................................... 37

6.9 Controllo dello schermo ...................................................................................... 38

6.10 Emulazione CDSA ................................................................................................ 38

7. Sistemi di azionamento ........................................................................................ 39

7.1 Impostazione configurazione servo ..................................................................... 39

7.2 Indirizzo bus CAN controllori motore ................................................................... 39

7.3 Corsa di riferimento ............................................................................................. 40

8. Modi operativi ....................................................................................................... 41

8.1 Azionamento manuale ......................................................................................... 41

8.2 Funzionamento automatico ................................................................................. 42

8.3 Arresto della cinematica, stop di emergenza ....................................................... 42

8.4 Riposizionamento ................................................................................................ 44

9. Metodo di controllo .............................................................................................. 46

9.1 Funzionamento senza unità di comando esterna ................................................. 46

9.1.1 Segnali di sistema ................................................................................ 48

9.2 Unità di comando esterna su interfaccia I/O digitale ........................................... 48

9.2.1 Funzioni dell'interfaccia I/O ................................................................. 50

9.3 Unità di comando esterna su PROFIBUS DP ......................................................... 50

9.3.1 Segnali di sistema ................................................................................ 52

9.3.2 Funzioni dell'interfaccia PROFIBUS ...................................................... 53

9.3.3 Interfaccia nel programma FTL ............................................................. 53

9.4 Diritto di scrittura e comando di livello superiore ................................................ 54

9.4.1 Funzionamento .................................................................................... 55

9.4.2 Level utente ......................................................................................... 56

9.4.3 Influenza del comando di livello superiore .......................................... 56

9.4.4 Esempio di integrazione....................................................................... 57

10. Sistemi di coordinate ............................................................................................ 58

10.1 Sistemi di coordinate assiali ................................................................................ 58

10.2 Sistemi di coordinate cartesiane ......................................................................... 58

10.2.1 Assi di traslazione X, Y, Z ..................................................................... 58

10.2.2 Assi di orientamento A, B, C ................................................................. 59

10.2.3 Orientamento di Eulero ZYZ ................................................................. 60

10.3 Sistemi di coordinate della cinematica ................................................................ 60

10.3.1 Sistema delle coordinate di base ......................................................... 60

10.3.2 Sistema di coordinate globali .............................................................. 62

10.3.3 Sistema di coordinate utensile ............................................................ 64

INDICE


10.3.4 Operazioni con il sistema di coordinate utensile .................................. 64

11. Cinematiche supportate ........................................................................................ 66

11.1 Struttura di cinematiche ...................................................................................... 66

11.1.1 Assi fondamentali ................................................................................ 66

11.1.2 Assi di orientamento, assi mano .......................................................... 67

11.1.3 Inseguimento degli assi di orientamento ............................................. 67

11.1.4 Interpolazione degli assi di orientamento ............................................ 68

11.1.5 Assi mano elettrici e pneumatici .......................................................... 72

11.1.6 Assi ausiliari ........................................................................................ 72

11.1.7 Programmazione di assi mano e assi ausiliari ...................................... 73

11.1.8 Denominazione della sequenza degli assi nelle cinematiche ............... 74

11.2 Portale lineare cartesiano .................................................................................... 74

11.3 Portale cartesiano a sbalzo ................................................................................. 76

11.4 Portale tridimensionale cartesiano ...................................................................... 78

11.5 Cinematica tripod ................................................................................................ 80

11.5.1 Origine del sistema di coordinate globali ............................................. 81

11.6 Interpolazione assiale ......................................................................................... 83

11.7 Panoramica di tutte le cinematiche supportate ................................................... 84

1. Introduzione


1. Introduzione

Questo documento descrive il sistema “Controller multiassiale Festo CMXR con funzioni robotiche” con versione del software 1.2. Oltre al controller multiassiale vero e proprio fanno parte del sistema anche l'unità di comando manuale CDSA-D1-VX e la sua emulazione mediante software come applicazione PC.

Controller multiassiale CMXR-C1 Dispositivo di comando manuale

CDSA-D1-VX

1.1 Termini utilizzati

Definizione Significato

Unità centrale Apparecchio base del controller multiassiale CMXR

Controller multiassiale Unità centrale con moduli periferici inseriti

Scheda di memoria Compact Flash Card CF Type I

FTL Festo Teach Language, linguaggio di programmazione orientato al

movimento per il controller multiassiale CMXR

TCP Tool Center Point

DriveBus Canale di comunicazione tra controller multiassiale CMXR e controllori

motore Festo su base CANopen DS402

Festo Configuration Tool (FCT) Software di parametrizzazione e messa in funzione per attuatori Festo

(anche software FCT)

FCT PlugIn Modulo software per un determinato dispositivo nel Festo Configuration

Tool (FCT)

Unità di comando manuale CDSA-D1-VX come messa in funzione e unità operativa

Emulazione CDSA Emulazione della funzione dell'unità di comando manuale su un PC

2. Avvertenze di sicurezza



2.1 Uso della documentazione

Questo documento è redatto per operatori e programmatori di strutture multiassiali e robot che lavorano con il controller multiassiale Festo CMXR. Esiste un'introduzione all'uso e alla programmazione. Si richiede un addestramento specifico del personale.

2.2 Impiego conforme alle prescrizioni

Avvertenza

Il controller multiassiale Festo CMXR non è previsto per compiti di automazione rilevanti per la sicurezza (ad es.: arresto in caso di emergenza o monitoraggio di velocità ridotte).

Il controller multiassiale Festo CMXR corrisponde secondo EN ISO 13849-1 alla categoria B e quindi non è sufficiente per la realizzazione di funzioni di sicurezza per la protezione personale.

Per i compiti di automazione rilevanti per la sicurezza o per l'incolumità delle persone occorre adottare misure di sicurezza esterne supplementari che anche in caso di errore garantiscono uno stato di esercizio sicuro dell'intero sistema.

Festo non si assume alcuna responsabilità per danni dovuti a inosservanza delle avvertenze riportate nelle presenti istruzioni per l'uso.

Nota

Prima della messa in funzione leggere attentamente le avvertenze di sicurezza relative ai prodotti, capitolo 2.5, e le avvertenze di sicurezza relative a questo manuale, capitolo 2.6.

Nel caso in cui la documentazione in questa lingua non sia perfettamente comprensibile, contattare il fornitore e informarlo al riguardo.

Il funzionamento perfetto e sicuro del sistema di comando presuppone conformità e ade-guatezza di trasporto, magazzinaggio, assemblaggio e installazione, nonché accuratezza di comando e manutenzione.



2.3 Personale qualificato

Nota

Gli impianti elettrici devono essere azionati esclusivamente da personale addestrato e qualificato.

2.4 Avvertenze di sicurezza relative a questo manuale

Avvertenza

PERICOLO !

L'inosservanza di quanto indicato può causare gravi danni materiali e lesioni personali.

Attenzione

L'inosservanza di quanto indicato può causare ingenti danni materiali.

2.5 Avvertenze di sicurezza relative ai prodotti

Avvertenza

PERICOLO !

Per lo smaltimento delle batterie attenersi alle disposizioni relative ai rifiuti tossici.

Nonostante le batterie siano a bassa tensione, in caso di cortocir-cuito possono emettere corrente sufficiente a incendiare materiali combustibili. Non devono quindi essere smaltite insieme a materiali conduttori (quali ad es. limatura di ferro, lana metallica impregnata di olio, ecc.).

Componenti sensibili alle correnti elettrostatiche: la manipolazione impropria di tali componenti ne può causare il danneggiamento.

Informazioni

Le indicazioni per un'installazione elettromagneticamente compa-tibile sono riportate nel manuale del prodotto!



Avvertenza

PERICOLO !

Movimenti pericolosi!

Pericolo di morte, di gravi lesioni personali o di danni materiali in caso di movimenti incontrollati degli assi!

2.6 Istruzioni di sicurezza per il prodotto descritto

Avvertenza

Pericolo!

Pericolo di morte per circuiti di arresto di emergenza insufficienti!

I circuiti di arresto di emergenza devono rimanere attivi in tutti i modi operativi dell'impianto e raggiungibili. Lo sblocco del circuito di arresto di emergenza non deve causare un riavvio incontrollato dell'impianto!

Prima verificare la catena degli stop di emergenza, poi azionare!

Avvertenza

PERICOLO !

Pericolo per persone e cose!

Testare ogni nuovo programma, prima di mettere in funzione l'impianto!

Avvertenza

PERICOLO !

Potenziamenti di attrezzature e modifiche possono pregiudicare la sicurezza del sistema!

Le conseguenze possono essere gravi danni alle persone, alle cose o all'ambiente. Eventuali potenziamenti di attrezzature o modifiche dell'impianto con componenti di altri produttori devono quindi essere abilitati da Festo.



Avvertenza

PERICOLO !

Tensione elettrica pericolosa!

Se non indicato diversamente, gli interventi di manutenzione vanno eseguiti in linea di massima solo a impianto spento! Occorre inoltre assicurare l'impianto contro reinserimenti non autorizzati o non intenzionali.

Se l'impianto richiede interventi di misurazione o di collaudo, essi devono essere effettuati da elettricisti specializzati.

Attenzione

Si devono utilizzare solo pezzi di ricambio omologati da Festo.

3. Controller multiassiale modulare CMXR



Il controller multiassiale CMXR è un sistema di comando modulare composto da un'unità centrale CMXR-C1, da moduli di ingresso/uscita, da Fieldbus e da un dispositivo di comando manuale. L'unità di controllo multiassiale CMXR serve a controllare cinematiche composte dai sistemi modulari di manipolazione Festo, assi supplementari e periferiche. La program-mazione si esegue in lingua FTL (Festo Teach Language).

Nota

Tutti gli esempi e le applicazioni indicate nel manuale non sono vincolanti e sono senza pretesa di correttezza e completezza. Nell'utilizzare il controller multiassiale CMXR osservare tutte le disposizioni necessarie.

3.1 Unità centrale CMXR-C1

L'unità centrale CMXR-C1 è un gruppo a processore che è responsabile per l'elaborazione dei programmi FTL. Il volume di fornitura comprende:

2 interfacce CAN-Bus, di cui CAN X6 è riservata per il Festo DriveBus una interfaccia Ethernet

una scheda di memoria CF tipo I, grandezza 256 MB

Dispositivo di

comando manuale

Cinematica CMXR

Valvole

Pinze Attuatori

elettrici



1 Alimentazione di tensione 24 V CC

2 Display a 7 segmenti

3 CAN X4, periferia

4 Ethernet

5 CAN X6, DriveBus

6 Scheda di memoria

7 Interfaccia USB

Fig. 3.1 Struttura di un sistema a multiassi con controller multiassiale CMXR (esempio)


CAN X6, DriveBus Interfaccia per i regolatori degli attuatori

CAN X4, periferia Attacco per periferiche, ad es. unità di valvole

Scheda di memoria Memoria dati dell'unità centrale

Interfaccia USB Porta USB per salvare e recuperare programmi, nonché per estrarre

informazioni diagnostiche in caso di assistenza. Per informazioni più dettagliate

fare riferimento al manuale del software CDSA.

Ethernet Interfaccia ad es. per dispositivo di comando manuale, programmazione

Display a 7 segmenti Informazioni per la diagnosi

Alimentazione di

tensione

Alimentazione di tensione 24 V CC

Tabella 3.1 Unità centrale CMXR-C1

Nota

Per ridurre al minimo il carico della rete Ethernet, si consiglia l'uso di uno switch Ethernet intelligente.

3.1.1 Interfacce CAN

L'interfaccia CAN X6 del CMXR-C1 è riservata per la comunicazione dell'attuatore mediante

DriveBus. Non è possibile altro utilizzo.

Mediante l'interfaccia CAN X4 è possibile collegare una ulteriore periferia come l'unità di valvole CPV oppure unità I/O elettriche di Festo. La configurazione dei segnali si esegue con il Festo Configuration Tool (FCT).

1

2

4

6

3

7

5



3.2 Scheda di memoria

I dati della CMXR-C1 vengono salvati su una scheda di memoria. Essa contiene tutti i dati

necessari al funzionamento, quali ad es. sistema operativo, dati di configurazione e pro-grammi di movimento.

La scheda di memoria si inserisce nell'apposito slot dell'unità centrale CMXR. Durante il funzionamento non è consentito estrarre e inserire la scheda.

Nota

Per estrarre la scheda di memoria occorre sempre disinserire la tensione di rete dall'unità centrale CMXR. Non è consentita l'estrazione sotto tensione.

Sul mercato ci sono numerose versioni e molti produttori di schede di memoria, le quali tuttavia si differenziano per le prestazioni e per i cicli di scrittura affidabili. Per questo motivo si consigliano schede di memoria speciali per l'esercizio del controller multiassiale CMXR. Per le tipologie consultare la descrizione hardware dell'unità centrale CMXR-C1.

Per creare copie di sicurezza, si può semplicemente copiare la scheda di memoria mediante un PC con un lettore di schede o mediante il Festo Configuration Tool (FCT).

Se si verifica un guasto all'hardware del CMXR o alla scheda di memoria, è sufficiente so-stituire il pezzo guasto. Per la sostituzione non servono software supplementari o un PC. In caso di assistenza si può avere velocemente una sostituzione.

Attenzione

La scheda di memoria è un luogo di memorizzazione dei dati del controller multiassiale CMXR. L'utilizzo di questo supporto dati non è consentito per altri scopi che ne pregiudicherebbero l'affidabilità.



3.3 Impianto dei file

La scheda di memoria dispone di una struttura a cartelle, in cui si archiviano i dati necessari, quali ad es. configurazione, dati di programma e dati di sistema. Queste cartelle vengono

create al momento dell'installazione del controller multiassiale CMXR e non possono essere modificate o integrate. L'affidabilità del sistema, altrimenti, può non essere più garantita.

Attenzione

La struttura a cartelle necessaria viene creata al momento dell'installazione del controller multiassiale CMXR. Essa non deve essere né modificata, né integrata. In caso di manipolazione non si garantisce l'affidabilità.

Figura della struttura a cartelle sulla scheda di memoria:

Nome della cartella Significato

application Archiviazione di tutti i dati utente, quali configurazione, programmi e dati di

programma

protocol Archiviazione di file di report

retain Cartella di sistema

system Cartella di sistema

systemsettings Cartella di sistema

terminal Cartella di sistema

Tabella 3.2 Cartelle di file sulla scheda di memoria

Nella cartella “application” sono archiviati tutti i dati necessari per l'applicazione. Ciò riguarda la configurazione del controller multiassiale CMXR, tutti i progetti e i programmi FTL dell'applicazione.

Nota

Con l'ausilio del Festo Configuration Tool (FCT) si creano tutti i dati di sistema necessari all'esercizio, la configurazione e i programmi FTL e si carica tutto sulla scheda di memoria.



3.4 Cartella application Nella cartella “application\control” sono archiviati tutti i dati di configurazione e i dati dei

progetti e dei programmi FTL.

Figura della struttura a cartelle, cartella application:

La cartella application comprende una sottocartella “control”. Essa si suddivide nelle

cartelle seguenti:

Nome della cartella Significato

config Cartella di destinazione della configurazione

dell'applicazione

ieccontrol non in uso

teachcontrol contiene tutti i progetti FTL

text contiene alcuni messaggi di testo dell'applicazione

Tabella 3.3 Cartella application

La cartella “teachcontrol” comprende tutti i progetti FTL, ognuno dei quali è rappresentato con una cartella. In questa cartella di progetto si trovano tutti i programmi FTL subordinati al progetto. Nella grafica di cui sopra sono riportati, a titolo di esempio, i progetti “_global” e “cube”.

3.5 Indirizzo IP alla fornitura

Allo stato di fornitura il controller multiassiale CMXR dispone di un'installazione minima sulla scheda di memoria, in modo da poter creare la connessione di rete dopo il collega-mento all'alimentazione di tensione. Le impostazioni di rete sono preassegnate come segue:

Parametri di rete Valore

Indirizzo IP 192.168.100.100

Subnet Mask 255.255.255.0

Indirizzo gateway 0.0.0.0

Tabella 3.4 parametri di rete preimpostati

Per creare un collegamento con il controller multiassiale CMXR, eseguire sul PC le impo-stazioni di rete adeguate.



Nota

Il controller multiassiale CMXR non è idoneo al DHCP.

Il controller multiassiale non può ricevere alcun indirizzo IP da un server DHCP, ma deve essere configurato mediante FCT.

3.6 Moduli periferici

Il controller multiassiale CMXR modulare si può ampliare con moduli periferici che si inne-stano sul lato destro dell'unità centrale. Il collegamento dei moduli avviene tramite il bus di sistema che si crea con un contatto a innesto.

Il posto di un modulo periferico si può scegliere liberamente. Poiché ogni modulo ha un proprio indirizzo, è chiaramente associabile. Sul controller multiassiale CMXR si possono innestare max. 8 moduli periferici.


CMXR-C1 Unità centrale

CECX-D-16E Modulo di ingresso digitale con 16 ingressi

CECX-D-14A-2 Modulo di uscita digitale con 14 uscite, 2 A caricabili, disinserimento gruppo

CECX-D-8E8A-NP-2 Modulo misto digitale con 8 ingressi e 8 uscite, uscite caricabili con 2 A

CECX-A-4E4A-V Modulo analogico con 4 ingressi (14 bit), 4 uscite (12 bit) per tensione

CECX-A-4E4A-A Modulo analogico con 4 ingressi, 4 uscite per corrente

CECX-C-2G2 Modulo encoder con 2 ingressi

CECX-F-PB-S-V0 Modulo slave PROFIBUS DP V0

Tabella 3.5 Moduli periferici sistema CMXR

Nota

Gli 8 moduli max. possibili possono essere un assortimento dei moduli periferici elencati. Unica eccezione è il modulo slave PROFIBUS che si può usare nel sistema solo una volta.



Esempi di moduli periferici:

CDCX-D-8E8A-NP-2 CECX-F-PB-S-V0

Modulo misto digitale con 8 ingressi e 8 uscite Modulo slave PROFIBUS DPV0

Nota

La progettazione dei moduli si delinea mediante il Festo Configuration Tool (FCT).

Per l'utilizzo dei moduli in programmi FTL consultare il manuale di programmazione del CMXR.

3.6.1 Indirizzamento dei moduli periferici

Ogni modulo periferico possiede un interruttore di indirizzo che si trova sotto alla chiusura. Con l'ausilio di uno strumento idoneo si imposta l'indirizzo del modulo sull'interruttore di indirizzo che si presenta come interruttore rotante.

Vale che:

Ogni indirizzo può comparire solo una volta nell'ambito di un tipo di modulo. Sono ammessi indirizzi analoghi con moduli diversi.

Nota

Unica eccezione è data dal modulo slave PROFIBUS che non ha un interruttore di indirizzo, perché nel sistema se ne può installare uno solo.



1 Connettore bus

(dietro piastra copertura)

2 Rientranza per

guida profilata

3 Interruttore di

indirizzo (indirizzo del modulo)

4 Leva di

bloccaggio per guide profilate

3.6.2 Connettori del pannello frontale

Per l'alimentazione di tensione e per il collegamento delle linee di segnalazione digitali e analogiche sono necessari connettori standard con una dimensione della griglia di 5,08 mm. I segnali dell'encoder si collegano con un connettore SUB-D, i Fieldbus CAN e PROFIBUS con un connettore Fieldbus idoneo consentito.

Le seguenti tabelle contengono le combinazioni di connessioni necessarie e una selezione consigliata di connettori. In base alle esigenze si può selezionare un diverso numero di

poli.

Definizione Quantità Significato

CMXR-C1 1

1

a 2 poli per alimentazione di tensione

SUB-D a 9 poli (presa) per ogni bus CAN

CECX-D-16E 1

2


a 8 poli per segnali

CECX-D-14A-2 2

1

1




CECX-D-8E8A-NP-2 1

2



CECX-A-4E4A-V 1

2



CECX-A-4E4A-A 1

2



CECX-C-2G2 1

1

2


a 2 poli per segnali latch

SUB-D a 9 poli (presa) per encoder

CECX-F-PB-S-V0 1 Connettore PROFIBUS con resistenza terminale

attivabile

Tabella 3.6 Connettore per modulo periferico su CMXR-C1

4

1

2

3



Nota

Per il collegamento dell'alimentazione di tensione si consiglia l'uso di connettori a 2 poli. Se si devono disinserire linee di segnalazione durante la messa in funzione, si mantiene l'alimentazione di ten-sione dei moduli.

Panoramica dei connettori disponibili:


NECC-L1G2-C1 connettore a 2 poli con morsetto a molla





FBS-SUB-9-WS-PB-K connettore SUB-D a 9 poli per PROFIBUS senza resistenza terminale

FBS-SUB-9-WS-CO-K connettore SUB-D a 9 poli per bus CAN senza resistenza terminale

Tabella 3.7 Connettori moduli periferici

Figura Connettore a 8 poli NECC-L1G8-C1 con morsetto a molla

3.7 Periferia su interfaccia CAN X4

Mediante l'interfaccia CAN X4 è possibile collegare una periferia di processo come l'unità di valvole oppure moduli I/O di Festo. I dispositivi devono supportare CANopen DS 301.

Il gruppo dei così detti “I/O ciclici” comprende tutte le unità con ingressi/uscite puramente digitali. Vengono supportate fino a 32 ingressi digitali e 32 uscite digitali.

La configurazione dei segnali si esegue con un PlugIn FCT.

Il gruppo dei dispositivi “aciclici” consente, in linea di principio, il collegamento di tutti gli apparecchi che soddisfano CANopen. Con tali dispositivi si può comunicare solo mediante accessi SDO. Per ulteriori informazioni consultare il manuale di programmazione del CMXR.

4. Configurazione con FCT


4. Configurazione con FCT La configurazione del controller multiassiale CMXR si esegue con il Festo Configuration Tool (FCT). Questo software dispone di pagine di dialogo grafiche per l'immissione guidata

dei dati richiesti.

Esempio di una pagina grafica di configurazione:

Con il Festo Configuration Tool (FCT) si delinea ad esempio la configurazione di

unità centrale CMXR, segnali della periferica, metodo di controllo, selezione della cinematica, dati della dinamica assiale.

Per ulteriori informazioni consultare la documentazione del PlugIn del CMXR nel Festo Configuration Tool (FCT).

5. Programmazione, Festo Teach Language (FTL)


5. Programmazione, Festo Teach Language (FTL) I programmi di movimento sono redatti con il linguaggio di programmazione delle macro testuale FTL (Festo Teach Language). FTL mette a disposizione un set di istruzioni efficiente,

ad esempio per movimenti, dinamica, diramazioni, cicli iterativi e per l'integrazione di segnali di periferiche. Nel controller multiassiale CMXR, un dispositivo di interpretazione elabora il programma FTL.

La programmazione dei programmi FTL può avvenire off line e on line. Per la programma-zione off line si ha a disposizione l'editor FTL nel Festo Configuration Tool (FCT). Una pro-grammazione on line si esegue con il dispositivo di comando manuale mobile CDSA-D1-VX.

Per maggiori informazioni consultare il manuale di programmazione del CMXR.

Esempio di programma FTL – rappresentato nel PlugIn FCT

Esempio di programma FTL – rappresentato sul dispositivo di comando CDSA-D1-VX:



5.1 Elaborazione del programma

Un programma FTL si elabora nel controller multiassiale CMXR con un dispositivo di inter-pretazione. Ciò consente variazioni del programma molto rapide che agiscono subito.

I programmi FTL non vengono elaborati dalla scheda di memoria, ma da una memoria in-terna del CMXR. Per avviare un programma, occorre innanzitutto caricarlo dalla scheda di memoria. Terminato questo processo di caricamento, è pronto per l'avvio.

Nota

Il numero massimo di posizioni in un progetto, considerato il limite della capacità di memoria, è pari a ca. 1500. Il superamento della capacità di memoria è segnalato come errore.

5.1.1 Download di programmi FTL

I programmi FTL vengono generalmente creati mediante CMXR-PlugIn nel Festo Configu-ration Tool (FCT) e poi trasmessi via Download sulla scheda di memoria del CMXR-C1.

La scheda di memoria si può anche collegare a un PC mediante Ethernet e con l'ausilio dell'indirizzo IP dell'unità centrale del CMXR. Con questo collegamento si possono caricare i programmi FTL sulla scheda di memoria. Tali programmi possono essere caricati e avviati da un'unità di comando esterna. Per avviare i programmi dall'unità di comando manuale si

deve scaricare tutto il progetto e poi caricarlo nuovamente.

In questo caso bisogna fare attenzione che tutti i progetti FTL vengano caricati nella cartella application\teachcontrol. Non è ammesso l'utilizzo e la creazione di altre cartelle. Frequenti accessi per scrittura, inoltre, incidono sulla durata della scheda di memoria.

Nota

Occorre accertarsi che durante il download non ci siano sovrascrit-tura e contemporaneo caricamento di un programma nel controller multiassiale CMXR.

Se un download e un avvio di programmi FTL dovessero svolgersi in modo automatico, assicurarsi con interblocchi che non si verifichino anomalie. Lo si può fare ad esempio mediante un'interfaccia in un sistema superiore.

Se sulla scheda di memoria si copia un progetto che è già caricato nella memoria dell'unità di comando CMXR, esso non viene aggiornato. Per caricare il nuovo progetto dalla scheda di memoria nella memoria dell'unità di comando CMXR, è necessario chiudere il progetto

attivo (lo si scarica) e ricaricarlo. Questo procedimento si può effettuare da una maschera di progetto del dispositivo di comando manuale o da un'unità di comando esterna.



Nota

Un progetto attivo, caricato, si aggiorna con un download sulla scheda di memoria e non nella memoria di lavoro dell'unità di comando CMXR. Per aggiornare i dati occorre scaricare e ricaricare il progetto.

6. Unità di comando manuale CDSA-D1-VX


6. Unità di comando manuale CDSA-D1-VX Tutte le operazioni - anche la programmazione - possono essere eseguite con l'ausilio dell'unità di comando manuale mobile CDSA. A disposizione si trova anche una

emulazione CDSA con funzionamento simile su un PC.

La figura seguente mostra la parte anteriore del dispositivo di comando manuale CDSA:

1 Stop di emergenza

2 Penna elettronica

3 Tasti start e stop

4 Tasti per esercizio a impulsi

5 Tasti per la selezione delle funzioni

6 Touch screen a colori

7 Tasti per la selezione delle funzioni

8 LED per lo schermo

9 Copertura interfaccia USB

Fig. 6.1 Dispositivo di comando manuale CDSA

Funzione Descrizione

Interruttore stop di emergenza Interruttore stop di emergenza a 2 canali secondo categoria 3, da integrare

nel circuito dello stop di emergenza del cliente

Tasti start e stop Per avviare e arrestare il programma di movimento

Tasti per esercizio a impulsi Tasti per muovere gli assi nei vari sistemi di coordinate

Tasti per la selezione delle

funzioni

Tasti per selezionare le varie funzioni, ad es. sistemi di coordinate,

indicazioni di posizione, programmazione

LED per il display Indicazione di stati, ad esempio errore

Touch screen Display a colori TFT 6,5 pollici con touch screen utilizzabile con le dita o

con la penna elettronica

Penna elettronica Penna per l'utilizzo del touch screen

Interfaccia USB Per l'importazione e l'esportazione di programmi FTL e report di stato

Tabella 6.1 Funzioni dispositivo di comando manuale CDSA, parte anteriore

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La figura seguente mostra la parte posteriore del dispositivo di comando manuale CDSA:

1 Impugnatura per destrorsi e sinistrorsi

2 Tasti di consenso

3 Uscita del cavo

Fig. 6.2 Dispositivo di comando manuale CDSA - parte posteriore

Funzione Definizione

Impugnatura Il dispositivo di comando manuale dispone di un'impugnatura ergonomica che serve

come appoggio per la mano e che è adatta a destrorsi e a sinistrorsi.

Tasto di

consenso

L'impugnatura ha, sia a destra che a sinistra (per destrorsi o sinistrorsi), un tasto di

consenso a 3 livelli e a 2 canali predisposto per il circuito di sicurezza del cliente.

Uscita del cavo L'uscita del cavo si può fissare a destra o a sinistra quando si monta il cavo.

Tabella 6.2 Funzioni dispositivo di comando manuale, parte posteriore

La struttura ergonomica del dispositivo di comando manuale consente di utilizzarlo anche appoggiato, ad es. su un tavolo. La disposizione di corpo e impugnatura offre condizioni sicure.

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6.1 Installazione La comunicazione tra il dispositivo di comando manuale e il controller multiassiale CMXR si

effettua con un collegamento Ethernet. L'interfaccia dei due partner della comunicazione costituisce una scatola di accensione con collegamenti per il dispositivo di comando ma-nuale e il controller multiassiale CMXR.

Panoramica installazione dispositivo di comando manuale:

1 Armadio di comando

2 Controller multiassiale CMXR-C1

3 Cavo Ethernet (Crossover)/cavo Ethernet con switch

4 Scatola di accensione CAMI-C con … stop di emergenza a 2 canali tasto di consenso a 2 canali vers. 24 V

5 Connettore a ponte

CAMF-B

6 Cavo NESC-C-D1-x-C1 7 Dispositivo di comando

manuale CDSA

Fig. 6.3 Installazione - Dispositivo di comando manuale CDSA

L'installazione della scatola di accensione di solito si esegue nell'armadio di comando. La presa della scatola di accensione viene fissata per evitarne il contorcimento e condotta all'esterno mediante un'apertura. Un controdado serve per fissare la scatola di accensione

Nota

In caso di collegamento Ethernet si consiglia l'uso di uno switch intelligente. Solo a questo punto si possono collegare contempo-raneamente un PC (con software FCT) e un dispositivo di comando manuale.

Nota

Per ulteriori informazioni sull'installazione consultare i rispettivi manuali. Durante l'installazione osservare tutte le norme di sicurezza necessarie in funzione dell'impiego.

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6.2 Scatola di accensione CAMI-C

Il dispositivo di comando manuale viene collegato al controller multiassiale CMXR mediante una scatola di accensione. La scatola di accensione ha i seguenti collegamenti:

Collegamento Ethernet, comunicazione tra CMXR e dispositivo di comando manuale Striscia di contatti a innesto a 11 poli per

o alimentazione di tensione 24 V CC per dispositivo di comando manuale o collegamento a 2 canali dell'interruttore dello stop di emergenza o collegamento a 2 canali dei tasti di consenso

1 Striscia di contatti a innesto per alimentazione, stop di emergenza e segnali dei tasti di consenso

2 Connettore SUB-D a 9 poli, non in uso

3 Filettatura di attacco per cavo del dispositivo di comando manuale

4 Dado di fissaggio

5 Parete armadio di comando

6 Collegamento Ethernet

Fig. 6.4 Scatola di accensione CAMI-C

La figura mostra la scatola di accensione CAMI-C installata su un lato esterno dell'armadio di comando. Tenere conto che l'apertura va praticata con uno strumento adeguato.

6.3 Disinnesto del dispositivo di comando manuale

È possibile comandare il controller multiassiale CMXR da un'unità di comando esterna,

ovvero impartire dall'esterno incarichi, quali ad es. start e stop. Un esercizio di questo tipo non richiede forzatamente il dispositivo di comando manuale. Se le operazioni di messa in funzione sono concluse, lo si può disinnestare.

Quando si stacca un dispositivo di comando manuale in funzione sulla scatola di accen-sione, si apre il circuito dello stop di emergenza. A questo punto si presenta una situa-zione di stop di emergenza che non si può resettare, perché il circuito dello stop di emergenza è aperto. Per continuare a lavorare, nonostante il dispositivo di comando

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manuale disinnestato (il comando può arrivare da un'unità esterna), si avvita il connettore a ponte (indicatore CAMF-B-M25-G4) nella scatola di accensione al posto del dispositivo di comando manuale.

Il connettore a ponte dispone di due ponti interni del segnale di stop di emergenza a 2 canali. Questi ponti chiudono il circuito e quindi si può resettare la situazione di stop di emergenza.

Nota

Non è prevista una soluzione che consenta un disinnesto del dispositivo di comando manuale senza interruzione del circuito di stop di emergenza. Ciò richiede un esame complessivo dell'instal-lazione e delle norme di sicurezza vigenti. Se la si desidera, questa soluzione speciale va eseguita dal cliente conformemente alle norme di sicurezza richieste.

Attenzione

L'interruttore dello stop di emergenze di un dispositivo di comando manuale disinnestato non è attivo. Il gestore è tenuto a riordinare il dispositivo di comando manuale disinnestato, in modo da escludere un azionamento accidentale dell'interruttore di stop di emergenza inattivo.

1 Connettore a

ponte avvitato alla scatola di accensione

2 Cavo metallico

con occhiello per fissaggio

3 Connettore a

ponte

Fig. 6.5 Connettore a ponte CAMF-B-M25-G4

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6.4 Panoramica hardware

Per collegare il dispositivo di comando manuale alla scatola di accensione si hanno a di-sposizione tre cavi confezionati di diversa lunghezza, il connettore a ponte per bypassare i

segnali dello stop di emergenza in stato di disinnesto e un sostegno a parete con supporto cavi per appoggiare il dispositivo di comando manuale.

Tipo Significato

CDSA-D1-VX Dispositivo di comando manuale

NESC-C-D1-5-C1 Cavo di collegamento confezionato, lunghezza 5 m



CAMI-C Scatola di accensione

NECC-L1G11-C1 Connettore a 11 poli per scatola di accensione

CAMF-B-M25-G4 Connettore a ponte per scatola di accensione

CAFM-D1-W Sostegno a parete con appoggio per cavo

Tabella 6.3 Panoramica hardware dispositivo di comando manuale

6.5 Software

Il dispositivo di comando manuale dispone di un'interfaccia grafica operativa strutturata in modo facilmente comprensibile e intuitivo. Per apprendere l'uso del dispositivo di

comando manuale, non sono richieste conoscenze specifiche di programmazione o di informatica. Tutte le informazioni sono disponibili in tedesco e in inglese. La selezione della lingua si effettua nel software del dispositivo di comando manuale, senza riavviare il sistema.

Cavo di collegamento

confezionato NESC-C-D1-xx-C1

Sostegno a parete

CAFM-D1-W

Scatola di accensione

CAMI-C



Estratto dell'interfaccia grafica, indicazione delle posizioni effettive:

Estratto dell'interfaccia grafica, editor di programmazione:

Per ulteriori informazioni consultare la documentazione del software del dispositivo di comando manuale.



6.6 Diritti dell'utente

Per lavorare con il dispositivo di comando manuale, l'utente deve registrarsi con un nome utente e una password. Ciò impedisce che persone non autorizzate abbiano accesso alle

funzionalità del sistema. L'utente inserito può essere selezionato mediante una maschera grafica. Dopo la corretta immissione della password si attivano tutti i diritti autorizzati per l'utente.

Struttura maschera grafica per selezione utente:

Con la gestione utenti si possono inserire nuovi utenti. In tal caso si attribuiscono a ogni utente una password e un livello di diritti. I diritti dell'utente sono suddivisi in livelli da 1 a 16. Il livello 16 ha tutti i diritti e dovrebbe essere riservato all'administrator.

Struttura maschera grafica per gestione utente:

6.6.1 Livelli utente

Nel controller multiassiale CMXR si può definire per ogni utente un livello da 1 a 15. Il livello massimo 16 non ha limitazioni e dovrebbe essere riservato all'administrator.



Elenco delle funzioni con il livello utente richiesto

Tasto menu Funzione Level Write

Setup Maschera di impostazione 1 -

Utente Maschera utente 1 -

Display Impostazione caratteristiche display 1 -

Sistema Pop Up menu per impostazioni di sistema 15 -

Blocco Blocca la funzionalità touch per 30 secondi 1 -

Report Sezione assistenza 7 sì

Tabella 6.4 Sezione assistenza


Variabili Maschera di monitoraggio variabili 1 -

Variabile Pop Up menu per manipolazione 7 sì

Pulizia Cancella variabili non utilizzate 7 sì

Controlla uso Controlla uso di variabili 7 sì

Tabella 6.5 Funzione variabili


Progetto Maschera di progetto 1 -

Carica Carica progetto/programma 1 sì

Apertura Apri (trasponi solo) progetto/programma 1 sì

Chiudi/Esci Chiudi progetto/Esci dal programma 1 sì

Info Mostra informazioni su programma 1 -

Aggiorna Aggiorna vista progetto 1 -

File Funzioni di manipolazione dati 7 sì

Versione Maschera della versione 1 -

Mostra Mostra programma selezionato 1 -

Step/Cont Commutazione Step/Continue 7 sì

Esci Esci dal programma 7 sì

Tabella 6.6 Funzioni di progetto


Programma Maschera del programma 1 -

Modifica Modifica riga di programma selezionata 7 sì

Macro Ripete Inserisci ultima macro 7 sì

Novità Inserisce nuova macro 7 sì

PC Setta puntatore di frase 7 sì

Step/Cont Commutazione Step/Continue 7 sì

Elaborazione Funzioni di elaborazione programma 7 sì

Selezione Seleziona righe per Taglia o Copia 7 sì

Cancella Cancella righe selezionate 7 sì

Annulla Annulla ultima operazione 7 sì




Sistema di editazione testi Maschera del sistema di editazione testi 7 sì

Tabella 6.7 Funzioni di programma


Posizioni Maschera di posizioni del robot 1 -

Attuatori Mostra posizioni attuatori 1 -

Assi Mostra posizioni assi robotici 1 -

Mondo Mostra posizioni in coordinate globali 1 -

Oggetto Mostra posizioni in coordinate oggetto 1 -

V-Jog Imposta velocità jog 1 sì

Jog Imposta sistema di coordinate jog 1 sì

Tabella 6.8 Stati e funzioni dei robot


Messaggi Maschera per messaggio 1 -

Reset Resetta messaggio selezionato 1 sì

Tutti Resetta tutti i messaggi 1 sì

Indicazione Indicazione dei numeri ID invece dei testi 1

Aiuto Mostra aiuto per messaggio selezionato 1 -

Mes. Maschera log messaggio 1 -

Indicazione Indicazione dei numeri ID invece dei testi 1

Aiuto Mostra aiuto per messaggio selezionato 1 -

Tabella 6.9 Funzioni di messaggio

6.6.2 Utente impostato alla fornitura

Durante l'installazione del controller multiassiale CMXR vengono creati automaticamente 4 utenti. Essi servono come base per altre impostazioni. Mediante l'utente privilegiato “Amministratore” è possibile creare nuovi utenti, modificarli oppure cancellarli. Per ulteriori informazioni consultare la documentazione sul software del dispositivo di comando manuale.

Nome utente Password Level utente

Administrator admin 16

Service service 15

Teacher teacher 7

Operator operator 1

Tabella 6.10 Utente impostato all'installazione



Durante il riavviamento del sistema CMXR oppure dopo un Logout, viene attivato il così detto Default User che ha il livello 1. Questo utente è creato internamente ed è attivo solo quando non è attivo nessun utente della lista creata.

Nota Dopo l'avviamento del sistema il Default User è attivo con l'impostazione della lingua inglese.

Nota

L'utente “Service” è necessario per il sistema e non può essere cancellato. Non lo si può utilizzate per lavorare al sistema.

Nota

Per accedere al controller multiassiale CMXR mediante connessione di rete (Connetti rete) valgono gli stessi utenti. In ogni caso per questi servizi i diritti dell'utente sono insignificanti. Ogni utente può creare una connessione di rete utilizzando la propria password.

6.7 Comunicazione con il controller multiassiale CMXR

La comunicazione del dispositivo di comando manuale con il controller multiassiale CMXR avviene tramite l'interfaccia Ethernet con indirizzo IP impostato in modo definitivo.

Se si deve avviare una comunicazione con un altro controller multiassiale CMXR, bisogna inserire il dispositivo di comando manuale sulla scatola di accensione del sistema deside-rato. Una comunicazione mediante impostazione di un altro indirizzo Ethernet in effetti è possibile, ma non concepibile, a causa dei segnali hardware dei tasti di consenso che sono cablati mediante una soluzione hardware.

Nota

Si può sempre solo comunicare con il controller multiassiale CMXR cui appartiene la scatola di accensione, perché i segnali hardware dei tasti di consenso devono essere associati secondo una cinema-tica.

Nota

Per ogni controller multiassiale CMXR è necessaria una scatola di accensione per comunicare con il dispositivo di comando manuale.



6.7.1 Sincronizzazione software di dialogo

Quando si collega il dispositivo di comando manuale alla scatola di accensione, si allaccia

l'alimentazione di tensione e si stabilisce la comunicazione con il controller multiassiale CMXR. Sulla scheda di memoria dell'unità centrale CMXR-C1 è allocato il software di dialogo per il dispositivo di comando manuale. Questo software viene caricato e memorizzato nel suddetto dispositivo per l'esercizio dello stesso.

Ad ogni avviamento a regime del dispositivo di comando manuale si confrontano tra loro le versioni software sul dispositivo di comando manuale e sulla scheda di memoria dell'unità centrale CMXR. Se sono diverse, si carica il software nel dispositivo di comando manuale. Ciò richiede un po' di tempo.

Nota

Il software di dialogo per il dispositivo di comando manuale è archi-viato nella scheda di memoria dell'unità centrale CMXR-C1 e nel dispositivo di comando manuale. Se le versioni sono diverse, si carica il software dalla scheda di memoria del controller al disposi-tivo di comando manuale.

6.8 Indirizzi IP alla fornitura

La comunicazione tra dispositivo di comando manuale CDSA e CMXR si svolte mediante Ethernet. Allo stato di fornitura, il dispositivo CDSA ha le seguenti impostazioni:

Parametri di rete Valore

Indirizzo IP (CDSA) 192.168.100.101

Subnet Mask 255.255.255.0

Indirizzo gateway 0.0.0.0

Host IP (CMXR) 192.168.100.100

L'indirizzamento dello stato di fornitura è in accordo con lo stato di fornitura del CMXR. Se questi apparecchi vengono gestiti senza integrazione di rete, non sono necessarie impo-stazioni in caso di indirizzi IP.

Nota

Se il dispositivo di comando manuale è integrato in una rete, occorre verificarne il corretto indirizzamento. In questo caso bisogna variare le impostazioni dello stato di fornitura.

Nota

Il controller multiassiale CMXR non è idoneo al DHCP.

Il controller multiassiale non può ricevere alcun indirizzo IP da un server DHCP, ma deve essere configurato mediante FCT.



6.9 Controllo dello schermo

Se non si svolgono attività sul touch screen, dopo ca. 2 minuti si riduce il'illuminazione dello sfondo per salvaguardare il display. Dopo ca. 10 minuti si attiva il salvaschermo.

Il touch screen si riattiva per sfioramento.

Nota

Sfiorando il display si disattiva l'illuminazione ridotta dello sfondo o il salvaschermo. Si attiva l'illuminazione piena.

6.10 Emulazione CDSA

Con il FCT-PlugIn CMXR viene installata una emulazione CDSA sul PC. Questa emulazione ha le stesse prestazioni funzionali dell'unità operativa CDSA-D1-VX e può essere comandata immediatamente.

Attenzione

L'emulazione CDSA è puramente una applicazione PC. Non dispone delle impostazione di sicurezza dell'unità operative CDSA-D1-VX!

Le funzioni di STOP EMERGENZA e i tasti di conferma devono essere assicurate in altro modo!

7. Sistemi di azionamento


7. Sistemi di azionamento Per gestire le cinematiche si utilizzano esclusivamente controllori motore elettrici Festo, ricorrendo sia alla tecnica del servomotore che a quella del motore passo-passo, entrambe

Festo. Si supportano i seguenti controllori motore di Festo:

Tipo Significato

CMMS-ST Controller per motori passo-passo Festo

CMMS-AS Controller per servomotori standard Festo

CMMP-AS Controller per servomotori premium Festo

Tabella 7.1 Controllori motore Festo supportati

La comunicazione con i controllori motore si effettua mediante Festo DriveBus che si base sul profilo CANopen DS402.

7.1 Impostazione configurazione servo Per ogni controllore motore si impostano i parametri con il rispettivo plug-in associato (modulo nel software Festo Configuration Tool FCT). Prima di un esercizio comune con il controller multiassiale CMXR si raccomanda una messa in funzione di base funzionale di ogni asse interessato.

Particolarità nella parametrizzazione per controllori motore

Interfaccia di comando: DriveBus

Metodo di definizione del riferimento: come previsto nel controller multiassiale CMXR

Tabella di traslazione: solo a titolo di prova locale (non per controller

multiassiale)

Gestione errori: il gruppo “finecorsa hardware” non può essere

impostato su “Warn” o “Ignore”.

7.2 Indirizzo bus CAN controllori motore

Durante la comunicazione mediante Festo DriveBus su interfaccia CAN X6 il controller multiassiale CMXR è il master, tutti i driver motore vengono utilizzati con predisposizione Slave. L'indirizzo bus dei controllori motore è stabilito e viene definito come segue:

a partire da ID CAN 2: Controller per tutti gli assi fondamentali

poi senza discontinuità: Controller per tutti gli assi mano

poi senza discontinuità: Controller per tutti gli assi ausiliari

Con max. 6 assi ammessi si occupano gli indirizzi CAN 2 ... 7.

7. Sistemi di azionamento


7.3 Corsa di riferimento

La corsa di riferimento degli assi viene attivata con un programma di movimento FTL e

consente di compilare una sequenza individuale del processo di definizione dei riferimenti. Gli assi possono eseguire la corsa di riferimento in modo sequenziale o parallelo, a piacere.

Per maggiori ragguagli sulla corsa di riferimento e sulle relative istruzioni FTL consultare il manuale di programmazione del CMXR.

8. Modi operativi


8. Modi operativi Il controller multiassiale CMXR dispone di 2 modi operativi:

Azionamento manuale a velocità ridotta Funzionamento automatico

Attenzione

La velocità ridotta nel funzionamento manuale non è una funzione più sicura. Per i compiti di automazione rilevanti per la sicurezza o per l'incolumità delle persone occorre adottare misure di sicurezza esterne supplementari che anche in caso di errore garantiscono uno stato di esercizio sicuro dell'intero sistema.

La selezione di un modo operativo si effettua da un ingresso digitale (ad es. un interruttore a chiave) o da un segnale del PROFIBUS. Il modo operativo attivo è indicato da un segnale digitale.

Secondo quanto prescritto, i segnali dei modi operativi sono generati da una logica mirata alla sicurezza, perché all'occorrenza, per attivare un modo operativo, questa logica volta alla sicurezza deve avere uno stato conforme.

8.1 Azionamento manuale

L'azionamento manuale serve a muovere la cinematica, ad es. mediante il dispositivo di comando manuale. Questo modo operativo serve a predisporre e a mettere in funzione i programmi. La velocità è limitata (ad es. la velocità di traiettoria del TCP è di max. 250 mm/s). La limitazione della velocità non implica sicurezza. Per i compiti di automa-zione rilevanti per la sicurezza o per l'incolumità delle persone occorre adottare misure

di sicurezza esterne supplementari.

Funzioni dell'azionamento manuale: Movimento della cinematica a velocità ridotta. La condizione è data da un tasto di

consenso premuto.

o Con movimenti cartesiani max. 250 mm/sec sul TCP,

o con movimento di singoli assi lineari max. 250 mm/sec,

o con movimento di singoli assi rotativi prestare attenzione al componente sporgente che all'estremità più lunga non deve superare 250 mm/sec. La velocità di rotazione degli assi va calcolata in funzione di questa lun-

ghezza e registrata nella configurazione. Programmazione posizioni con “teach-in" Creazione e modifica di programmi Test di programmi in modalità passo-passo o continuata a velocità ridotta. La condi-

zione è data da un tasto di consenso premuto.

8. Modi operativi


Nota

I valori della velocità ridotta vanno configurati con il Festo Configu-ration Tool (FCT). A seconda dei parametri vi sono stabiliti i limiti dei valori max. di velocità.

Per il procedimento manuale con il dispositivo di comando manuale si usano i tasti di consenso a 2 canali e a 3 livelli del dispositivo stesso che sono collegati al controller multiassiale CMXR mediante un ingresso digitale.

8.2 Funzionamento automatico

Nel funzionamento automatico, tutti i movimenti della cinematica si svolgono a piena velocità, ovvero si elaborano e si eseguono tutti i valori dinamici settati nel programma.

Attenzione

Nel funzionamento automatico si possono generare velocità considerevoli. Nell'esecuzione di questo modo operativo attenersi alle disposizioni e alle norme di sicurezza vigenti per la gestione della cinematica.

Nel funzionamento automatico non è possibile spostare gli assi manualmente. I tasti di consenso del dispositivo di comando manuale non sono presi in considerazione.

8.3 Arresto della cinematica, stop di emergenza

L'arresto della cinematica avviene sulla traiettoria. Ciò significa che tutti gli assi interessati dall'interpolazione decelerano insieme fino a fermarsi. A tal fine il controller multiassiale CMXR necessita del segnale di stop di emergenza e del segnale dei tasti di consenso. Se il controller multiassiale CMXR non arresta gli assi interessati sulla traiettoria in modo coordinato, si possono verificare delle collisioni, ad es. con lo strumento.

Un arresto coordinato sulla traiettoria può avvenire solo se tutti gli assi necessari a tal fine sono pronti, ovvero se non presentano errori. Se su un asse c'è un errore, non può essere arrestato rispettando la traiettoria. In linea di principio esso arresta da solo l'attuatore a causa dell'errore. In un caso simile subentra una deviazione della traiettoria che non può essere influenzata dal controller multiassiale CMXR.

Attenzione

Un arresto non coordinato degli assi può causare collisioni, ad es. con lo strumento, perché viene deviato dalla traiettoria.

8. Modi operativi


Il controller multiassiale CMXR ha bisogno di tempo per poter arrestare gli assi rispettando la traiettoria. Questo inizia a decorrere a partire dal segnale dello stop di emergenza, finché la prestazione degli attuatori non viene disattivata, dopo un tempo determinato consentito, mediante un modulo improntato alla sicurezza. In questo lasso di tempo,

il controller multiassiale CMXR deve riuscire ad arrestare gli attuatori rispettando la traiettoria. Se non ci riesce, afferra comunque il modulo e disattiva la prestazione degli attuatori.

Nota

Il controller multiassiale CMXR frena con i massimi valori di traiet-toria possibili grazie alle dinamiche degli assi. Tenere conto di ciò quando si determina un tempo di frenatura.

La grafica seguente riporta i segnali per la disattivazione degli attuatori e per l'arresto sulla traiettoria degli assi cinematici:

Nella prima parte della grafica, un arresto sulla traiettoria è possibile. Nella seconda parte, la prestazione degli attuatori viene disattivata mediante hardware improntato alla sicurezza, ad es. un relè temporizzatore a 2 canali.

Nota

Quando si imposta il tempo di ritardo per la disattivazione della prestazione degli attuatori mediante hardware, osservare le dispo-sizioni vigenti.

Movimento

Regolatore abilitazione

attuatore

Segnale di stop di

emergenza

Tempo sufficiente per

stop su traiettoria

t

Il tempo è insufficiente per l'arresto sulla

traiettoria, gli assi vengono fermati con il regolatore dell'attuatore

t

8. Modi operativi


8.4 Riposizionamento

Il controller multiassiale CMXR dispone della funzione “Riposizionamento” che implica lo spostamento automatico di un punto, in cui è stato interrotto un programma, ora ripreso.

Il punto di interruzione viene avviato in automatico.

Una cinematica può abbandonare la traiettoria ad es. per una caduta di carico degli assi cinematici, ad es. per intervento dei freni o un procedimento manuale della cinematica.

Dopo un riavvio del programma si porta direttamente la cinematica dalla posizione effettiva alla posizione di interruzione. Se la cinematica è spostata manualmente, ciò potrebbe determinare una collisione durante il riposizionamento. Per questo motivo occorre non sottovalutare il rischio di collisione durante un riposizionamento.

Attenzione, pericolo di collisione

Il riposizionamento viene eseguito per via diretta. Ciò significa che gli assi vanno dalla posizione attuale direttamente alla posizione di interruzione.

Per ridurre il rischio di collisione, è consigliabile, prima del riposi-zionamento, spostare la cinematica a mano in prossimità del punto di interruzione. Occorrerebbe poi spostare anche alcuni assi di orientamento nella posizione approssimativa, in cui si trovavano al momento dell'interruzione.

Il riposizionamento viene effettuato con una velocità definita. Essa si configura con il Festo Configuration Tool (FCT). Si raccomanda di impostare valori dinamici moderati che risultino gestibili.

Nota

Nella configurazione dei valori dinamici orientarsi su valori appropriati che siano gestibili.

8. Modi operativi


Nota

Per il riposizionamento si usa un PTP o un'interpolazione lineare cartesiana in base al tipo di cinematica. Ciò dipende dalla cinematica utilizzata.


Se un riposizionamento si esegue con un'interpolazione lineare cartesiana, tenere presenti gli strumenti definiti sulla traiettoria. Questa situazione può causare movimenti di compensazione involontari della cinematica.

Posizione di interruzione sulla traiettoria

Posizione intermedia

Movimento di riposizionamento diretto

Deviazione dalla traiettoria, ad es. con procedimento manuale

9. Metodo di controllo


9. Metodo di controllo Il controller multiassiale CMXR si può azionare con 3 metodi di attivazione, il dispositivo di comando manuale può essere collegato a prescindere dal metodo:

funzionamento senza unità di comando esterna, controllato da un sistema di comando superiore tramite ingressi e uscite digitali, controllato da un sistema di comando superiore tramite PROFIBUS DP.

Attenzione

Nell'esecuzione del metodo di controllo attenersi alle disposizioni vigenti.

La selezione del metodo di controllo avviene con il Festo Configuration Tool (FCT), dove si settano anche alcuni parametri di questi metodi di controllo.

Nota

Tutti i metodi di controllo elencati del controller multiassiale CMXR sono esemplificativi e non vantano alcun diritto di completezza e correttezza. Ad ogni installazione attenersi alle disposizioni vigenti che non si possono elencare qui.

9.1 Funzionamento senza unità di comando esterna

Una cinematica si può controllare e gestire con un modulo I/O digitale e non necessita di un'unità di comando esterna. Questa soluzione stand-alone offre un uso diretto della cinematica, unitamente al dispositivo di comando manuale.

Il dispositivo di comando manuale viene collegato al controller multiassiale CMXR mediante la scatola di accensione CAMI-C. La scatola di accensione ha i seguenti collegamenti:

alimentazione di tensione 24 V per dispositivo di comando manuale comunicazione Ethernet tra CMXR e dispositivo di comando manuale collegamento a 2 canali dell'interruttore dello stop di emergenza collegamento a 2 canali dei tasti di consenso

La figura seguente riporta un esempio di installazione senza unità di comando esterna:



In questo esempio, l'abilitazione dell'attuatore, che potrebbe essere un segnale di stop di emergenza, si aziona mediante la tecnica di sicurezza. Tale elemento di azionamento offre la possibilità di impostare un intervallo di tempo per ottenere un disinserimento ritardato dell'abilitazione dell'attuatore. Con il segnale di conferma del modo operativo attivo o della presenza di un errore, si può controllare un elemento di segnalazione, ad esempio una lampadina.

La tabella seguente comprende tutti i componenti richiesti per il metodo di controllo “Senza unità di comando esterna”. Il numero dei moduli di espansione si può ampliare in base all'applicazione.

Tipo Quantità Significato

CMXR-C1 1 Unità centrale con Ethernet, CAN e scheda di memoria

CECX-D-8E8A-NP-2 1 Modulo misto digitale con 8 ingressi e 8 uscite

NECC-L1G2-C1 2 Connettore maschio a 2 poli


CDSA-D1-VX 1 Dispositivo di comando manuale

NESC-C-D1-5-C1 1 Cavo per dispositivo di comando manuale, ad es. 5 m

CAMI-C 1 Scatola di accensione per dispositivo di comando manuale

NECC-L1G11-C1 1 Connettore a 11 poli per scatola di accensione

Tabella 9.1 Componenti CMXR, funzionamento con dispositivo di comando manuale

Per garantire il funzionamento con il dispositivo di comando manuale, si richiede almeno una scheda digitale di ingresso/uscita di tipo CECX-D-8E8A-NP-2. Questa scheda I/O ha una disposizione fissa dei segnali di sistema per 4 ingressi e 4 uscite che non può essere modificata. Nella configurazione con il Festo Configuration Tool (FCT), questi segnali vengono preassegnati automaticamente quando si seleziona il modo operativo “Senza unità di comando esterna”.

CMXR Esempio di tecnica di sicurezza

Scatola di accensione CAMI-C

Dispositivo di comando manuale

CDSA

Modo operativo automatico

Modo operativo manuale

Segnale stop di emergenza

Tasto di consenso

Tasto di consenso


Versione a 2 canali

Attuatori

Abilitazione attuatore

Segnale di conferma modo operativo manuale

Segnale di conferma modo operativo automatico

Ethernet

Segnale di conferma errore attivo

Altri segnali di stop di emergenza



Nota

Il funzionamento senza unità di comando esterna richiede un modulo I/O centrale supplementare CECX-D-8E8A-NP-2 sul controller multi-assiale CMXR.

9.1.1 Segnali di sistema

La tabella seguente comprende i segnali di sistema e la loro occupazione della scheda I/O CECX-D-8E8A-NP-2 richiesta.

Segnale Nome del segnale Significato

Uscita 0 doutError errore attivo

Uscita 1 riservato

Uscita 2 doutAutoSelected modo operativo automatico attivo

Uscita 3 doutManSelected modo operativo manuale attivo

Uscita 4 non occupato




Ingresso 0 dinEmStop STOP EMERGENZA

Ingresso 1 dinEnabling tasto di consenso

Ingresso 2 dinAutoSelected modo operativo automatico

Ingresso 3 dinManSelected modo operativo manuale

Ingresso 4 non occupato




Tabella 9.2 Occupazione I/O dei segnali di sistema

I punti I/O occupati sulla scheda I/O con “Nome del segnale” sono occupati in modo fisso. Gli ingressi e le uscite liberi possono essere utilizzati come segnali di applicazione. L'attribuzione viene eseguita con il Festo Configuration Tool (FCT).

9.2 Unità di comando esterna su interfaccia I/O digitale

Il controller multiassiale CMXR può essere controllato da 2 moduli I/O CECX-D-8E8A-NP-2; questo metodo è sufficiente per molte applicazioni. I punti I/O sono occupati da funzio-nalità fisse.

I moduli I/O utilizzati complessivamente sono 3:



1 modulo per i segnali di sistema (vedi sopra)

2 moduli come interfacce di controllo specifiche.

La figura seguente riporta un esempio di funzionamento del controller multiassiale CMXR

mediante I/O digitali:

Un funzionamento contemporaneo del controller multiassiale CMXR mediante dispositivo di comando manuale e mediante unità di comando esterna non è possibile. Del comando di livello superiore può disporre sempre solo un partner.

La tabella seguente comprende tutti i componenti necessari all'attivazione mediante unità di comando esterna con un'interfaccia I/O. Il numero dei moduli di espansione, quali ad es. schede I/O digitali, può essere ampliato in base all'applicazione.










FBS-SUB-9-WS-CO-K 1 Connettore SUB-D a 9 poli per bus CAN senza resistenza terminale

Tabella 9.3 Componenti CMXR, funzionamento con interfaccia I/O


Scatola di accensione

CAMI-C

Dispositivo di

comando manuale

CDSA




Tasto di consenso

Tasto di consenso


Altri segnali di

stop di emergenza

Versione a 2 canali

Attuatori

Abilitazione

attuatore

Ethernet

Unità di comando esterna Interfaccia I/O



Nota

Il funzionamento esterno con ingressi e uscite digitali richiede tre moduli I/O centrali supplementari CECX-D-8E8A-NP-2 sull'unità di comando CMXR.

Il dispositivo di comando manuale non è strettamente necessario per il funzionamento e si può disinnestare dopo la messa in funzione. In caso di funzionamento mediante unità di comando esterna, il dispositivo di comando manuale assume lo stato di osservatore.

Nota

Le altre due schede I/O del tipo CECX-D-8E8A-NP-2 comprendono i segnali dell'interfaccia per il comando del controller multiassiale CMXR. Per l'occupazione di questa scheda I/O consultare la docu-mentazione dell'interfaccia.

9.2.1 Funzioni dell'interfaccia I/O

L'interfaccia I/O digitale comprende 16 ingressi digitali e 16 uscite digitali. Per l'esigua quantità di indirizzi, questa interfaccia è semplice nell'engineering e nell'uso. L'interfaccia I/O digitale limita la sua funzionalità all'essenziale a causa della limitata quantità di indirizzi.

Sono possibili le funzioni seguenti:

Start e stop di max. 15 programmi diversi Caricamento e scaricamento dei programmi Segnale watchdog per il controllo della comunicazione Reset errori Blocco dispositivo di comando manuale Abilitazione attuatore Alt programmato

Per una descrizione più dettagliata dell'interfaccia I/O digitale consultare una documentazione specifica.

9.3 Unità di comando esterna su PROFIBUS DP

La connessione PROFIBUS del controller multiassiale CMXR è una comoda interfaccia con numerose funzioni da collegare all'unità di comando esterna.

Si supportano due configurazioni da selezionare mediante il software FCT:

Unità di comando su I/O digitale e PROFIBUS DP Qui si può scegliere se selezionare i modi operativi automatico e manuale dal PROFIBUS DP o dall'I/O digitale.

Unità di comando solo su PROFIBUS (senza I/O digitale) Tutti i segnali sono trasmessi tramite PROFIBUS DP.



La figura seguente riporta un esempio di funzionamento del controller multiassiale CMXR con I/O digitale e PROFIBUS DP. I segnali di sistema “Stop di emergenza” e “Tasto di consenso” sono trasmessi mediante I/O digitale, i modi operativi tramite PROFIBUS.

La tabella seguente comprende tutti i componenti necessari per il comando mediante interfaccia PROFIBUS. Il numero dei moduli di espansione, quali ad es. schede I/O digitali, può essere ampliato in base all'applicazione.




CECX-F-PB-S-V0 1 Modulo slave PROFIBUS DPV0







FBS-SUB-9-WS-PB-K 1 Connettore SUB-D a 9 poli per PROFIBUS senza resistenza terminale

FBS-SUB-9-WS-CO-K 1 Connettore SUB-D a 9 poli per bus CAN senza resistenza terminale

Tabella 9.4 Componenti CMXR, funzionamento con interfaccia PROFIBUS


Scatola di

accensione CAMI-C

Dispositivo di

comando manuale

CDSA




Tasto di consenso

Tasto di consenso


Altri segnali di

stop di emergenza

Versione a 2 canali

Attuatori

Abilitazione

attuatore

Ethernet

Unità di comando esterna

Profibus



Nota

Il funzionamento esterno mediante PROFIBUS DP richiede in ag-giunta il modulo slave PROFIBUS CECX-F-PB-S-V0 sul controller multiassiale CMXR.

Nota

Se i segnali di sistema “Stop di emergenza” e “Tasto di consenso” o i modi operativi sono trasmessi tramite segnali di ingresso digitali, occorre in aggiunta il modulo I/O CECX-D-8E8A-NP-2.

9.3.1 Segnali di sistema

Se i segnali di sistema “Stop di emergenza” e “Tasto di consenso” o i modi operativi sono trasmessi tramite segnali digitali, occorre il modulo I/O CECX-D-8E8A-NP-2 che ha una di-sposizione fissa:

Segnale Significato

Uscita 0 errore attivo

Uscita 1 riservato

Uscita 2 modo operativo automatico attivo

Uscita 3 modo operativo manuale attivo





Ingresso 0 STOP EMERGENZA

Ingresso 1 tasto di consenso

Ingresso 2 modo operativo automatico

Ingresso 3 modo operativo manuale





Tabella 9.5 Occupazione I/O dei segnali di sistema con PROFIBUS

I quattro ingressi liberi e le quattro uscite libere sulla scheda I/O si possono usare come

segnali di applicazioni. L'attribuzione viene eseguita con il Festo Configuration Tool (FCT).



9.3.2 Funzioni dell'interfaccia PROFIBUS

L'interfaccia PROFIBUS mette a disposizione 2 prestazioni differenziate dal punto di vista funzionale:

Profilo controller multiassiale 1 (MCP 1) con 12 byte di dati di comando e di dati utili. Profilo controller multiassiale 2 (MCP 2) con 40 byte supplementari di dati di comando

e di stato (52 byte complessivi).

Il profilo MCP 1 supporto tutte le funzioni necessarie per comandare e influenzare la cine-matica. L'MCP 2 comprende in più le funzioni per il trasferimento delle variabili.

Il profilo si seleziona con il Festo Configuration Tool (FCT).

Per le funzioni dell'interfaccia consultare l'apposito manuale.

9.3.3 Interfaccia nel programma FTL

Il controller multiassiale CMXR dispone di variabili globali per il sistema, utilizzare per la comunicazione tra il programma FTL e l'unità di comando esterna. Queste variabili possono essere lette e scritte dall'unità di comando esterna e dal controller multiassiale CMXR.

Con l'ausilio di tali variabili si possono fornire di informazioni il programma FTL e influen-zarlo dall'esterno, ad es. uno spostamento di posizione o numeratore.

Il controller multiassiale CMXR comprende le variabili seguenti:

256 variabili di tipo integer 32 bit 256 posizioni cartesiane 256 posizioni assiali 16 sistemi di riferimento 16 valori di ingresso booleani che trasmettono ciclicamente 16 valori di uscita booleani che trasmettono ciclicamente

Tutte le variabili, tranne i 16 ingressi booleani e le 16 uscite booleane, sono elaborate dal sistema di comando esterno con operazioni di lettura e scrittura. I 16 ingressi booleani e le 16 uscite booleane vengono scritte ciclicamente nella mappatura I/O del PROFIBUS. Ciò non richiede alcuna azione sul sistema di comando esterno.

La grafica seguente descrive la comunicazione con variabili del programma FTL:



Nell'utilizzare le variabili nel programma FTL occorre tenere conto che tutti i valori necessari per l'elaborazione del programma sono settati nel controller multiassiale CMXR. Poiché la progettazione di traiettoria viene calcolata anticipatamente dal programma FTL, tutti i dati

necessari a tale scopo vengono presupposti.

Nota

Tutte le variabili necessarie devono già essere settate grazie al calcolo anticipato del programma FTL. In caso contrario si può verificare un comportamento difettoso del programma.

Nota

Se in corso di esercizio si devono modificare dei dati, occorre tenere conto che l'elaborazione del programma non ne viene influenzata. Eventuali soluzioni per evitare ciò (ad es. interblocchi) vanno pro-grammate individualmente nell'applicazione.

9.4 Diritto di scrittura e comando di livello superiore

Il controller multiassiale CMXR può essere comandato dal comando esterno oppure mediante l'unità di comando manuale. Per evitare problemi, solo uno degli apparecchi ha il diritto di comandare attivamente il controller multiassiale CMXR, ad es. per avviare pro-

grammi. Questo utente attivo possiede il diritto di scrittura e quindi il “comando di livello superiore”. Un'osservazione passiva è sempre possibile per qualsiasi apparecchio.

La figura seguente mostra gli apparecchi papabili per il comando del controller multiassiale CMXR.

:

Lin(Pos1)

Pos2.x := Pos2.x + plc_Dint[3]

Lin(plc_CartPos[4])

IF(plc_Dint[2] = 1 ) THEN

index := index + 10

END_IF

WAIT plc_InBool[7]

Lin(pos7)

plc_OutBool[9] := marker

:

plc_Dint[0…255]

plc_AxisPos[0…255]

plc_CartPos[0…255]

plc_InBool[0…15]

plc_OutBool[0…15]

plc_RefSys[0…15]

Programma FTL Variabili

Profibus

Unità di comando

esterna



In alternativa all'interfaccia PROFIBUS si può utilizzare anche l'interfaccia I/O digitale.

Nota

Sono un apparecchio può comandare attivamente il controller multiassiale CMXR.

9.4.1 Funzionamento

Il diritto di scrittura viene gestito dal controller multiassiale CMXR. Dopo l'attivazione del sistema nessuna delle unità comandanti dispone del diritto di scritture e quindi del “comando di livello superiore”. La richiesta viene eseguita mediante una finestra di dialogo sul dispositivo di comando esterno o mediante uno scambio di segnali con l'unità di comando superiore. In questo frangente non ci sono priorità dei partecipanti, tutti hanno pari diritti. Ottiene il comando di livello superiore l'apparecchio che inoltra la richiesta per primo. Se un apparecchio non ha più bisogno del comando di livello superiore, lo può restituire alla gestione. Non è possibile rimuovere il comando di livello superiore.

Lo stato del comando di livello superiore dell'unità di comando manuale viene visualizzato con il colore di sfondo nel campo del livello dell'utente attivo:

Colore sfondo = grigio nessun diritto di scrittura / nessun comando di livello superiore presente

Colore sfondo = blu diritto di scrittura / comando di livello superiore presente

Anche sull'interfaccia per il comando esterno vengono trasmessi questi stati.

La seguente figura mostra la figura grafica sull'unità di comando manuale.

CMXR

Dispositivo di comando

manuale CDSA

PROFIBUS


Campo livello utente attivo



Nota

Ogni apparecchio azionante deve richiedere da solo il comando di livello superiore e, all'occorrenza, restituirlo. Non è possibile rimuovere il comando di livello superiore. Se la comunicazione con un apparecchio è interrotta, il comando di livello superiore ritorna alla gestione allo scadere di un timeout interno.

Nota

Se non c'è alcun collegamento con un'unità di comando esterna e il servizio si gestisce dal dispositivo di comando manuale CDSA, si deve richiedere il comando di livello superiore del dispositivo stesso una sola volta, dopo l'avviamento a regime dell'unità di comando.

9.4.2 Level utente

Condizioni a margine:

Il comando di livello superiore non dipende dal modo operativo e dal level utente delle unità operative. Anche in caso di level utente 16 (Administrator) si può impartire istruzioni solo con livello di comando superiore attivo e non è possibile acquisire il comando di livello supe-riore senza la precedente cessione dello stesso da parte del partecipante che lo detiene.

9.4.3 Influenza del comando di livello superiore

Il comando di livello superiore influisce sulla quantità di azioni possibili di un partecipante.

Ogni partecipante può sempre eseguire azioni passive, ovvero può osservare, ma non in-fluire ad es. sui programmi o sulla cinematica. Le possibilità, inoltre, dipendono dall'inter-faccia attiva. La tabella seguente offre una panoramica sulle funzioni attive e passive dei singoli collegamenti e partecipanti.

Funzione Dispositivo di comando manuale CDSA

Collegamento unità di comando esterna Interfaccia I/O Interfaccia PROFIBUS

Funzioni attive

Spostamento a impulsi degli assi X X

Programmazione posizioni con

“teach-in" X

X

Start e stop di programmi X X X

Eliminazione dell'errore X X X

Funzioni passive

Selezione modo operativo X X

Segnali tasto di consenso, stop di

emergenza X X X

Scambio di dati I/O ciclici X

Osservazione di variabili X X

Scrittura di variabili X X

Tabella 9.6 Panoramica su funzioni attive e passive



9.4.4 Esempio di integrazione

In caso di controllo da parte di un'unità di comando esterna si raccomanda di installare su di essa un selettore per richiedere il comando di livello superiore o per cederlo ad altri

partecipanti (dispositivo di comando manuale). Lo stato del comando di livello superiore potrebbe essere visualizzato con un segnale luminoso.

A seconda dello stato del selettore, l'unità di comando esterna assume il comando di livello superiore o lo restituisce alla gestione. Si può anche pensare di integrare il comando di livello superiore in una selezione dei modi operativi, ad es.:

funzionamento manuale senza comando di livello superiore, funzionamento manuale con comando di livello superiore, funzionamento automatico.

Per eseguire il funzionamento automatico, il comando esterno necessita il comando di livello superiore, altrimenti ad es. non possono essere avviati i programmi.

CMXR

Dispositivo di comando

manuale CDSA

Profibus


Selettore per abilitazione dispositivo

di comando manuale

10. Sistemi di coordinate



10.1 Sistemi di coordinate assiali

Il sistema di coordinate assiali è un sistema che prende in considerazione tutti gli assi fisici di una cinematica. Ogni asse ha una coordinata nel sistema in oggetto. L'origine di una coordinata è nel punto zero dell'asse abbinato.

La posizione del sistema di coordinate assiali è legata alla forma e alla posizione degli assi meccanici. Ciò è determinato dalla struttura meccanica delle cinematiche.

Esempi:

Nella figura di sinistra è riportato il modello cinematico del tripod Festo. La posizione degli assi e quindi del sistema di coordinate assiali è determinata dal modello cinematico.

Nel caso della disposizione nella figura di destra si tratta di una cinematica cartesiana. Anche questa meccanica ha un sistema di coordinate assiali, nonostante gli assi, perpendi-colari tra loro, formino un sistema cartesiano. Nel sistema di coordinate assiali, il controller

multiassiale CMXR non tiene conto del modello cinematico, ma solo dei singoli assi che possono essere lineari o rotativi.

10.2 Sistemi di coordinate cartesiane

Un sistema di coordinate cartesiane è costituito da 3 assi perpendicolari tra loro. Il controller multiassiale CMXR, condizionato dal modello cinematico interno, calcola l'ambiente carte-siano a partire dalle singole coordinate, trasformandole.

10.2.1 Assi di traslazione X, Y, Z

Nel sistema di coordinate cartesiane, i 3 assi X, Y e Z - perpendicolari tra loro - formano gli assi di traslazione. Essi vengono definiti secondo la regola della mano destra.

A1

A3

A2 A1

A3

A2



Il pollice indica l'asse X positivo, l'indice l'asse Y positivo e il medio l'asse Z positivo.

Questi 3 assi di traslazione consentono di spostare ovvero di descrivere ad es. uno stru-mento in 3 direzioni spaziali. Si parla di 3 varianze.

10.2.2 Assi di orientamento A, B, C

Con gli assi di traslazione X, Y e Z si può descrivere la posizione ad es. di uno strumento. Se tuttavia esso ha anche un orientamento, cioè se lo strumento ha effettuato una rotazione rispetto alla sua posizione originale, non si può esprimere questo movimento con gli assi X, Y e Z. Per descrivere l'orientamento si ha bisogno di assi di rotazione (= assi di orienta-

mento) nel sistema cartesiano. Essi eseguono una rotazione intorno agli assi di traslazione X, Y e Z.

Il primo asse rotativo nel sistema cartesiano è definito con “A”, il secondo con “B” e il terzo con “C”. La sequenza delle rotazioni nel sistema cartesiano è stabilita nel controller multiassiale CMXR secondo Eulero ZYZ. La descrizione è riportata nel capitolo seguente.

La direzione di rotazione intorno a un asse è definita dalla regola del “pugno destro”: la mano destra fa un pugno e mette il pollice verso l'alto. Il pollice indica la direzione assiale positiva, le dita del pugno indicano la direzione positiva della rotazione intorno a questo asse.



10.2.3 Orientamento di Eulero ZYZ

L'orientamento di Eulero descrive una sequenza, in base alla quale si conduce un orienta-mento nel sistema cartesiano. In questo caso, il controller multiassiale CMXR lavora

secondo il teorema di Eulero ZYZ. Ne risulta la sequenza di rotazioni seguente: il primo asse rotativo A ruota intorno all'asse Z, il secondo asse rotativo B ruota intorno all'asse Y del sistema di coordinate ruotate, il terzo asse rotativo C ruota intorno all'asse Z del sistema di coordinate ruotate.

L'altra rotazione avviene sempre nel sistema di coordinate già ruotate.

La figura mostra le 3 sequenze di rotazione secondo il teorema di Eulero ZYZ.

Il teorema di Eulero ZYZ con le 2 rotazioni intorno all'asse Z si dimostra più facilmente

comprensibile rispetto ad altre sequenze di rotazione. Le indicazioni di orientamento si possono ricostruire in modo praticabile, perché l'asse dello strumento si trova sempre in direzione dell'asse Z.

Nota

L'orientamento secondo Eulero descrive 3 varianze di orientamento nello spazio. Esse, tuttavia, si possono raggiungere, solo se la meccanica della cinematica può soddisfare queste varianze.

Tutte le indicazioni di orientamento nel sistema CMXR sono sempre indicate secondo il teorema di Eulero ZYZ.

10.3 Sistemi di coordinate della cinematica

10.3.1 Sistema delle coordinate di base

Il cosiddetto sistema delle coordinate di base della cinematica viene determinato dalla disposizione degli assi nello spazio e dalla loro parametrizzazione. Si tratta di un sistema

di coordinate cartesiane. Esso è definito ad es.

dalla direzione di rotazione degli attuatori e dal punto zero dell'asse.

Le impostazioni necessarie vengono effettuate nella configurazione del controller multi-assiale CMXR e nella configurazione del rispettivo regolatore dell'attuatore. Le impostazioni

Z X

Y

X‘

Y‘

1. Rotazione

sull'asse Z

Z‘‘

2. Rotazione

sull'asse Y ruotato

3. Rotazione

sull'asse Z ruotato

Z

X‘‘

Y‘

Z‘‘

X‘‘‘ Y‘‘

Posizione di partenza



sono in grado di funzionare, se le direzioni degli assi cartesiano corrispondono sempre alla regola della mano destra. Se si devia da ciò, la cinematica non è in grado di funzionare unitamente all'unità di comando CMXR.

Nota

Le impostazioni dei parametri per gli assi e gli attuatori, che influi-scono sulle direzioni delle coordinate, devono soddisfare la regola della mano destra, altrimenti non sono in grado di funzionare.

La posizione e l'orientamento del sistema delle coordinate di base è determinato dalla cinematica. Per la definizione consultare la descrizione della cinematica corrispondente.

Tutte le impostazioni nella configurazione vanno eseguite in modo che la definizione per le singole cinematiche sia soddisfatta. La descrizione per le singole cinematiche è rappresentata al capitolo “11 Cinematiche supportate”.

Nota

Tutte le impostazioni dei parametri, ad es. per assi e attuatori, devono essere tali da soddisfare le condizioni della cinematica corrispondente.

La grafica seguente mostra un portale tridimensionale Festo con il suo sistema di coordinate di base, la cui origine si forma dai punti zero dei singoli assi.



Nota

Il sistema delle coordinate di base è cartesiano in sé, come il sistema di coordinate globali, ed è l'origine cartesiana nella cinematica.

10.3.2 Sistema di coordinate globali

Il sistema di coordinate globali è definito nel “mondo” con 3 varianze. In generale il sistema di coordinate di base e di coordinate globali corrispondono esattamente.

Spostando il sistema di coordinate di base, il sistema di coordinate mondiali può trovarsi al di fuori dell'area di lavoro di una cinematica. In questo modo è anche possibile che più cinematiche si riferiscano allo stesso punto zero.

Nota

Se è necessario uno spostamento della posizione o dell'orienta-mento del sistema di coordinate di base originario della cinematica, lo si può definire mediante il Festo Configuration Tool (FCT) con u offset configurabile.

Esempio:

Due portali tridimensionali sono montati su un sistema di alimentazione comune. Su questo sistema di alimentazione c'è un punto zero comune, valido per entrambe le cinematiche.

Le cinematiche hanno una distanza di 2000 mm oppure 3500 mm in direzione dell'asse X del sistema di coordinate globali.

X+

Y+

Z+

Sistema delle coordinate di base



La definizione dello spostamento del sistema di coordinate di base di una cinematica si

effettua partendo dal punto di vista dell'origine del sistema di coordinate globale. In altre parole, si mette il sistema di coordinate di base nel sistema di coordinate globali, per cui ora entrambi i sistemi sono perfettamente corrispondenti. Adesso si sposta e/o si orienta in modo adeguato il sistema di coordinate di base dall'origine del sistema di coordinate globali nella posizione desiderata.

Per l'esempio con i 2 portati tridimensionali, ciò significa:

Il portale tridimensionale 1 ha uno spostamento di base di X = 2000 mm Il portale tridimensionale 2 ha uno spostamento di base di X = 3500 mm

Nota

Lo spostamento del sistema di coordinate globali è un'imposta-zione globale per la cinematica. Nei programmi di movimento si possono definire altri spostamenti del punto zero, i quali sono attivi solo per il tempo di elaborazione del programma.

Nota

Se non si sposta il sistema di coordinate di base, il sistema di coordinate globali è identico ad esso. In tal caso si parla anche di un sistema di coordinate globali.

Sistema di coordinate globali

2 portali tridimensionali con sistema di coordinate di base

Sistema di alimentazione

X+

Y+

Z+

Y+

X+

Y+

X+

Z+ Z+

2000 mm 1500 mm



10.3.3 Sistema di coordinate utensile

Il sistema di coordinate utensile è un sistema cartesiano e comprende 3 traslazioni e 3 indicazioni di orientamento, in totale 6 varianze. Solitamente l'origine del sistema di

coordinate utensile è la flangia dello strumento della cinematica. Tale origine dipende dal modello di cinematica. Per ulteriori informazioni consultare le descrizioni delle cinematiche.

L'orientamento del sistema di coordinate utensile, innanzitutto, è uguale all'orientamento del sistema di coordinate di base. Con la definizione di un utensile o l'uso di un asse di orientamento si può definire il sistema di coordinate utensile nello spazio.

La figura seguente mostra un portale tridimensionale con sistema di coordinate di base e coordinate utensile:

L'origine del sistema di coordinate utensile costituisce il punto operativo utensile ed è nominata Tool Center Point (TCP). A questo TCP si può attribuire una definizione dell'utensile con 6 varianze, grazie alla quale, il TCP ha la possibilità di disporsi nello spazio su un utensile a piacere. Questo TCP definito viene condotto sulla traiettoria con movimenti cartesiani.

10.3.4 Operazioni con il sistema di coordinate utensile

Con il sistema di coordinate utensile si lavora esclusivamente in azionamento manuale, selezionabile ad es. dal dispositivo di comando manuale CDSA. Il sistema di coordinate

utensile è importante solo per la programmazione di posizioni mediante “teach-in” e per la gestione manuale. Se si programmano delle posizioni mediante “teach-in”, esse vengono archiviate come posizioni cartesiane o assiali in funzione delle variabili utilizzate.

X+

Y+

Z+

Ty+

Tx+

Tz+ Sistema delle coordinate

di base

Sistema di coordinate utensile

Punto operativo utensile (TCP)



Nota

Se si programmano delle posizioni mediante “teach-in” con sistema di coordinate utensile selezionato, esse vengono archiviate come posizioni cartesiane o assiali.

Se si seleziona il sistema di coordinate utensile (ad es. sul dispositivo di comando manuale CDSA), la cinematica si può muovere nell'ambito di tale sistema con il suo TCP. Inoltre cambia la denominazione dei tasti jog sul dispositivo di comando manuale.

Se si usa una cinematica limitata, ovvero se non si coprono tutte le 6 varianze, per gli assi di orientamento si visualizza la sigla asse A4 (sigla esemplificativa), anziché la denomina-zione di orientamento A, B, C.

La figura seguente mostra un'assegnazione tasti del dispositivo di comando manuale dopo la selezione del sistema di coordinate utensile con una cinematica limitata.

Assi X, Y e Z dell'utensile

Asse di orientamento

11. Cinematiche supportate


11. Cinematiche supportate Il controller multiassiale CMXR ha dei modelli cinematici interni. Tali modelli descrivono il tipo di cinematica e i suoi assi per disposizione, posizione e forma. Qui di seguito si de-

scrivono tutti i modelli cinematici supportati dal sistema CMXR. I numero max. di assi di una cinematica è limitato a 6.

11.1 Struttura di cinematiche

Le cinematiche sono costituite essenzialmente da assi fondamentali e assi di orientamento (assi mano). Qui di seguito se ne descrivono il significato e la funzione. A questi assi cine-matici si possono aggiungere inoltre assi ausiliari che insieme interpolano sulla posizione di arrivo della cinematica.

11.1.1 Assi fondamentali

Gli assi A1, A2 e A3 costituiscono nel caso standard 3 assi che, nel sistema cartesiano,

coprono fino a 3 assi di traslazione X, Y e Z. Questi assi possono avviare delle posizioni nello spazio cartesiano. Se sugli assi fondamentali è fissato uno strumento, il suo orienta-mento è accoppiato alla posizione degli assi fondamentali e non può essere influenzato.

Le figure mostrano le cinematiche tripod e portale tridimensionale Festo. Gli assi A1, A2 e A3 costituiscono gli assi fondamentali delle cinematiche.

Nota

Tutti gli assi fondamentali sono assi elettrici comandati dal controller multiassiale CMXR. Non si possono usare assi pneumatici come assi fondamentali.

A1

A2

A3 A1

A3

A2



11.1.2 Assi di orientamento, assi mano

Gli assi di orientamento, detti anche assi mano, sono montati a un'estremità degli assi

fondamentali. Essi sono di tipo rotativo. Al massimo è ammesso un asse di orientamento che costituisce un'altra varianza oltre alle 3 degli assi fondamentali. Insieme agli assi fondamentali risulta un numero massimo di 4 varianze di una cinematica.

All'estremità degli assi di orientamento si trova la flangia, su cui è montato l'utensile. Con l'ausilio degli assi di orientamento si può quindi orientare lo strumento nello spazio, analogamente alla mano di una persona. Il termine asse mano deriva da qui.

Nota

Se si desidera una variazione di orientamento sulla traiettoria, occorre condurre elettricamente gli assi di orientamento, affinché possano interpolare sulla traiettoria.

Gli assi rotativi e oscillanti pneumatici si possono impiegare anche come assi di orientamento, ma con orientamento statico da settare mediante i dati dello strumento.

11.1.3 Inseguimento degli assi di orientamento

La rotazione dell'asse di orientamento porta con sé l'orientamento dello strumento. Ciò significa che l'orientamento del sistema di coordinate utensile, la cui origine è sul TCP,

varia analogamente all'orientamento dell'asse di orientamento.

Nell'esempio seguente l'asse di orientamento è ruotato di +45. Il sistema di coordinate utensile (Tx e Ty) viene trascinato in un movimento analogo. Il sistema di coordinate globali non ne è influenzato.

-

Asse Z

+

Esempio: Attuatore rotativo elettrico con una varianza



Se mediante programmazione in FTL (Festo Teach Language) si attiva un sistema di riferi-mento, esso agisce in modo supplementare sul sistema di coordinate globali. Se nel sis-tema di riferimento si genera una rotazione che corrisponde alla perfezione alla varianza della cinematica (ad es. rotazione intorno all'asse Z), l'asse di orientamento viene auto-maticamente inseguito. Nell'esempio seguente si sposta e si ruota il contorno destro di un sistema di riferimento. Poiché la rotazione si può eseguire con l'asse di orientamento, quest'ultimo viene inseguito. Si conduce quindi verso il contorno anche lo strumento, come senza rotazione.

Nota

Se si orienta nello spazio un contorno mediante un sistema di riferi-mento, lo strumento viene condotto automaticamente sul contorno con l'ausilio di un asse di orientamento, a condizione che le varian-ze necessarie siano “coperte” dall'asse di orientamento.

11.1.4 Interpolazione degli assi di orientamento

Tutti gli assi fondamentali e gli assi mano fanno parte della cinematica. I movimenti di questi assi cinematici sono calcolati dal modello cinematico interno, dalla trasformazione

Ty+

Tx+

Y+

X+

Contorno senza spostamento Contorno con spostamento e

rotazione mediante sistema di riferimento

Y+

X+

Y+

X+

Ty+

Tx+

Ty+

Tx+ Y+

X+

Sistema di coordinate globali

Asse di orientamento = 0 gradi

Ty+

Tx+

Asse di orientamento = 45 gradi



delle coordinate. Nei movimenti cartesiani si tiene conto della posizione cartesiana e dell'orientamento indicato. Durante gli spostamenti cartesizni vengono considerate le posizioni cartesiane e l'orientamento indicato.

Non è da escludere che più assi si muovano con una sola istruzione di posizione. Ciò dipende dall'istruzione e dal tipo di cinematica.

Nell'esempio seguente si applica uno strumento a gomito all'asse di orientamento. Questo strumento è condotto sulla traiettoria e l'orientamento è ruotato di 180 gradi.

La figura seguente mostra una pianta del movimento. La punta dello strumento è condotta

sulla traiettoria, trascinando con sé l'orientamento (rotazione di 180 gradi). Gli assi carte-siani X, Y e Z eseguono un cosiddetto movimento di compensazione, sovrapposto al movi-mento di traiettoria. Esso è necessario per adattare alla traiettoria posizione, orientamento e strumento.

Nota

Si parla di movimento di compensazione anche nel caso di movi-menti degli assi che fanno seguito a una variazione dell'orienta-mento.

Traiettoria della flangia dello strumento

Traiettoria dello strumento

X+

Y+

+ Asse di orientamento

+

X+

A+

Y+

Z+



Nota

Poiché gli assi di orientamento, ad es. per effetto dei sistemi di ri-ferimento, ruotano automaticamente a causa dell'inseguimento, è necessario controllare che le linee (cavi, tubi flessibili) non subiscano danni.

Nell'interpolazione dell'asse di orientamento occorre controllare che esso si comporti diversamente nell'ambito di un movimento con indicazione di una posizione cartesiana o assiale. Se si utilizza una posizione cartesiana, si raggiunge la posizione di arrivo per la via più breve, per ridurre i movimenti. Se si indica una posizione in coordinate assiali, l'asse di orientamento percorre sempre il tragitto programmato.


Con l'integrazione degli assi di orientamento nel movimento bisogna assicurarsi, con una messa in funzione, che una rotazione dell'asse di orientamento vada nella direzione desiderata. Si raccomanda di programmare i movimenti di orientamento mediante “teach-in” e di testarli con il dispositivo di comando manuale.



Nell'esempio seguente l'asse di orientamento si trova sulla posizione 40 gradi. Se ora si programma un movimento con una posizione cartesiana (del tipo CARTPOS), in cui l'asse di orientamento deve ruotare di 320 gradi, esso percorre il tragitto più breve, ovvero, in

questo esempio, percorre a tutti gli effetti 80 gradi.

Se ora, invece della posizione cartesiana, si indica nel movimento una posizione assiale (del tipo AXISPOS), l'asse di orientamento ruota dalla posizione 40 gradi alla posizione 320 gradi, tenendo conto del segno matematico. In questo esempio, l'asse di orientamento

percorre a tutti gli effetti 280 gradi.

Traiettoria dello strumento X+

Y+

0°

90°

180°

270°

Traiettoria dell'asse di orientamento con indicazione di una posizione assiale

40° 320°

Traiettoria dello strumento X+

Y+

0°

90°

180°

270°

Traiettoria dell'asse di orientamento con indicazione di una posizione cartesiana

40° 320°



11.1.5 Assi mano elettrici e pneumatici

Un asse oscillante pneumatico non viene considerato come polso poiché non può essere

traslato in modo interpolato. Deve quindi essere considerato nell'ambito della definizione dello strumento.

Attenzione

Quando si utilizzano assi pneumatici occorre sempre pensare alle definizioni corrette dello strumento. Definizioni errate o non considerate possono provocare collisioni e danni alle cose.

La figura seguente mostra l'utilizzo di un asse oscillante pneumatico dietro a un asse mano elettrico. È rappresentata una sezione della cinematica del tripod con un asse di orientamento elettrico, su cui è montato un asse oscillante pneumatico DRQD con una ventosa.

11.1.6 Assi ausiliari

Contrariamente agli assi fondamentali e agli assi mano, gli assi ausiliari non rientrano nel modello cinematico e non vengono presi in considerazione dal modello cinematico della

trasformazione delle coordinate. Gli assi ausiliari sono interpolati dal controller multiassiale CMXR per il movimento cartesiano degli assi fondamentali e degli assi mano sotto forma di movimento point-to-point.

Attuatore di rotazione pneumatico DRQD

Asse di orientamento elettrico



Nota

Gli assi ausiliari sono sempre interpolati insieme al movimento cartesiano. Non è possibile un movimento separato e asincrono degli assi ausiliari per il movimento cartesiano della cinematica.

Nell'esempio seguente si rappresenta l'utilizzo di un asse ausiliario elettrico su una cine-matica tripod. L'asse ausiliario si usa come asse rotativo sulla flangia dello strumento, perché questa costellazione nel modello cinematico tripod non è prevista.

Nella grafica è rappresentata una variazione di posizione dell'asse ausiliario rotativo. Poiché esso non esegue alcun movimento cartesiano, gli altri assi non attuano alcun movimento di compensazione. In caso di impiego di assi ausiliari occorre sempre controllare i movi-menti per evitare una collisione.

Attenzione

Se si utilizzano assi ausiliari, sussiste rischio di collisione durante i movimenti, perché lo strumento (TCP) potrebbe non seguire la traiettoria degli assi cinematici. Una messa in funzione del movi-mento è assolutamente necessaria.

11.1.7 Programmazione di assi mano e assi ausiliari

Gli assi mano e gli assi ausiliari vengono mossi in base all'interpolazione interna mediante un movimento PTP. Questo tipo di interpolazione richiede un'indicazione della dinamica come con i movimenti PTP. Ciò significa che una dinamica cartesiana programmata della traiettoria non sortisce alcun effetto sulla dinamica degli assi mano e degli assi ausiliari.

Per influenzare la dinamica degli assi mano e degli assi manuali, sono necessarie le indica-zioni percentuali della dinamica, come in un PTP in aggiunta alla dinamica cartesiana.

Pezzo



Nota

Nell'ambito di un movimento cartesiano, per gli assi mano e per gli assi ausiliari si richiedono in aggiunta le indicazioni della dinamica per movimenti PTP. Esse devono essere espresse in percentuale con le relative macro.

Per ulteriori informazioni consultare il manuale di programmazione.

11.1.8 Denominazione della sequenza degli assi nelle cinematiche

Nelle cinematiche, gli assi fondamentali e gli assi mano descrivono una sequenza di assi. Per rappresentare in modo semplice questa sequenza, si ricorre anche a lettere dell'alfabeto come descrizione di questa catena di assi. Sulla scorta di tale denominazione si indica anche il tipo di asse, ovvero se si tratta di un asse lineare o rotativo.

L significa asse lineare

R significa asse rotativo

La denominazione si struttura come segue:

<sequenza caratteri per assi fondamentali> - <sequenza caratteri per assi mano>

Esempi:

LL-R cinematica con 2 assi fondamentali lineari e 1 asse mano rotativo

LLL-RR cinematica con 3 assi fondamentali lineari e 2 assi mano rotativi

11.2 Portale lineare cartesiano

Con portale lineare si intende una cinematica cartesiana con 2 assi fondamentali che sono perpendicolari tra loro e quindi formano un sistema cartesiano. Questi assi sono posti in sequenza X-Z o Y-Z in modo cartesiano. L'asse perpendicolare forma sempre l'asse carte-siano Z. In via opzionale si può applicare un asse di orientamento sulla flangia per lo stru-mento.



Cinematica Numero assi

fondamentali Numero assi mano

Sequenza assi

Portale lineare senza

asse rotativo

2 0 LL

Portale lineare con

asse rotativo

2 1 LL-R

Tabella 11.1 Costellazione portale lineare

La disposizione degli assi cartesiani come peculiarità X-Z o Y-Z è impostata dal Festo Configuration Tool (FCT).

Nota

Il punto zero del sistema di coordinate globali è definito dal punto zero degli assi 1 e 2. La posizione di riposo e la direzione di rotazione dell'asse 3 sono parametrizzate in modo che il sistema di coordinate utensile (Tx o Ty, Tz) sia perfettamente corrispondente al sistema di coordinate di base della cinematica.

Questa cinematica ridotta ammette solo assi di orientamento limitati e interpolanti, perché manca la terza varianza degli assi fondamentali per muovere nello spazio lo strumento in movimenti di compensazione. I movimenti cartesiano si possono quindi eseguire solo in direzione degli assi fondamentali presenti 1 e 2.

- Asse 1 +

-

Asse 2

+

Asse 3

X+ o Y+

Z+

A+ +

Tz+

Tx+ o Ty+



Esempio

La cinematica ha un asse di orientamento (asse 3), su cui è montato uno strumento, il cui TCP è definito nello spazio (non verticale). Una rotazione cartesiana dell'asse 3 gira intorno

al TCP, cosa impossibile a causa della varianza mancante degli assi fondamentali. Simili movimenti rotativi devono eseguirsi con un'interpolazione PTP, in cui il TCP non ha impor-tanza.

Nota

Un portale lineare ammette solo assi mano a interpolazione limitata a causa della varianza mancante.

Nota

Non sono consentiti comandi di traslazione in una varianza non disponibile; essi generano un errore.

Il riposizionamento di un portale lineare è eseguito con un movimento PTP.

Attenzione

Il riposizionamento è eseguito con un'interpolazione PTP. Verificare che durante il riposizionamento, non si trovino sul tragitto ostacoli al movimento.

La figura seguente mostra un portale lineare Festo:

11.3 Portale cartesiano a sbalzo

Un portale a sbalzo è costituito da una cinematica cartesiana, formata da 2 assi fondamen-tali posti perpendicolarmente uno all'altro. Ci sono quindi 2 varianze di traslazione. Questi assi sono istruiti come X e Y e “coprono” il piano X-Y. Non è disponibile un asse Z elettrico per un'interpolazione congiunta. I movimenti in direzione Z si possono realizzare ad es.



con un attuatore pneumatico. In via opzionale si può applicare a questa cinematica un asse di orientamento sulla flangia per lo strumento.



Sequenza assi

Portale a sbalzo senza

asse rotativo

2 0 LL

Portale a sbalzo con

asse rotativo

2 1 LL-R

Tabella 11.2 Costellazioni portale a sbalzo

Nota

Il punto zero del sistema di coordinate globali è definito dal punto zero degli assi 1 e 2. La posizione di riposo e la direzione di rotazione dell'asse 3 sono parametrizzate in modo che il sistema di coordinate utensile (Tx o Ty, Tz) sia perfettamente corrispondente al sistema di coordinate di base della cinematica.

Nota

Un portale a sbalzo ammette solo assi mano a interpolazione limitata a causa della varianza mancante.

Nota

Non sono consentiti comandi di traslazione in una varianza non disponibile; essi generano un errore.

Il riposizionamento di un portale a sbalzo è eseguito con un movimento PTP.

+ Asse 2 -

Asse 3 +

Tx+

Ty+

Asse 1

-

+

Y+

A+ X+



Attenzione


La figura seguente mostra un portale a sbalzo Festo con un asse Z pneumatico:

11.4 Portale tridimensionale cartesiano

Un portale tridimensionale è una cinematica cartesiana che si può muovere nello spazio con 3 assi fondamentali. Essa dispone degli assi fondamentali X, Y e Z, perpendicolari tra loro. In via opzionale si può applicare a questa cinematica un asse di orientamento sulla flangia per lo strumento.

+ Asse 2 -

Asse 4 +

Tx+

Ty+

Asse 1

-

+

Tz+

Y+

A+ X+

Z+

Asse 3

+ -

-



Nota

Il punto zero del sistema di coordinate globali è definito dal punto zero degli assi 1, 2 e 3. La posizione di riposo e la direzione di rota-zione dell'asse 4 sono parametrizzate in modo che il sistema di coordinate utensile (Tx o Ty, Tz) sia perfettamente corrispondente al sistema di coordinate di base della cinematica.



Sequenza assi

Portale tridimensionale senza asse rotativo 3 0 LLL

Portale tridimensionale con asse rotativo 3 1 LLL-R

Tabella 11.3 Costellazioni portale tridimensionale

Il riposizionamento di un portale tridimensionale è eseguito con un movimento PTP.

Attenzione


La figura seguente mostra un portale tridimensionale Festo:



11.5 Cinematica tripod

La cinematica tripod è una cinematica ad asta parallela. Contrariamente alla cinematica

cartesiana, la disposizione degli assi non è perpendicolare e non forma uno spazio carte-siano. Questa cinematica dispone di 3 varianze. In via opzionale si può montare un asse di orientamento (asse 4) sulla flangia per lo strumento.

Nota

Il punto zero del sistema di coordinate globali è definito dal punto zero degli assi 1, 2 e 3. La posizione di riposo e la direzione di rota-zione dell'asse 4 sono parametrizzate in modo che il sistema di coordinate utensile (Tx o Ty, Tz) sia perfettamente corrispondente al sistema di coordinate di base della cinematica.

Cinematica Numero assi fondamentali

Numero assi mano

Sequenza assi

Tripd senza asse rotativo 3 0 LLL

Tripod con asse rotativo 3 1 LLL-R

Tabella 11.4 Costellazioni cinematica tripod

La posizione del sistema di coordinate cartesiane è definito dall'asse 1 del tripod. Se si proietta l'asse 1 sul piano orizzontale, il vettore assiale descrive la direzione dell'asse cartesiano X. La direzione positiva dell'asse cartesiano X è determinata dalla direzione negativa dell'asse 1.

Asse 4 +

Ty+

Tx+

Tz+

Asse 1 -

+ + +

-

Asse 3 Asse 2

-

X+

A+

Y+

Z+



Nota

Il riallineamento del sistema di coordinate globali è definito dalla posizione dell'asse 1. Se si proietta l'asse 1 sul piano orizzontale, esso indica la direzione dell'asse cartesiano X.

Nota

Se, durante il montaggio del tripod, si desidera riallineare gli assi cartesiani a un altro sistema di riferimento, ad es. un'unità di avan-zamento pezzi, lo si deve fare riallineando il tripod con l'asse 1. Un riallineamento preciso si esegue con uno slittamento del sistema di coordinate globali. Esso si definisce con il Festo Configuration Tool (FCT).

Nel caso del tripod, il riposizionamento si esegue con un'interpolazione lineare cartesiana, essendo limitato dalla struttura cinematica.

Attenzione

Il riposizionamento è eseguito con un'interpolazione lineare carte-siana. Verificare che durante il riposizionamento, non si trovino sul tragitto ostacoli al movimento. Se un tool è definito, lo si sposta sulla traiettoria verso il punto di interruzione.

11.5.1 Origine del sistema di coordinate globali

Il sistema di coordinate globali, con le sue direzioni assiali sulla posizione zero degli assi di orientamento, corrisponde perfettamente al sistema di coordinate di base del tripod. Il punto zero del sistema di coordinate utensile è posto al centro del piano della piastra flangiata.

Asse 3

- +

+

+

-

-

Asse 1 Asse 2

X+

Y+



L'origine del vettore TCP è nel punto zero originario del sistema di coordinate utensile sulla flangia dello strumento. Il vettore TCP sposta il sistema di coordinate utensile con-

formemente alla sua definizione. Nella definizione di un vettore TCP per uno strumento montato sulla piastra flangiata occorre tenere presente che il vettore va indicato a partire dall'origine del sistema di coordinate utensile sulla flangia dello strumento. Occorre prendere in considerazione lo spostamento sulla piastra flangiata e altre strutture.

Nota

Nella definizione del vettore TCP considerare l'entità dello spostamento sulla piastra flangiata.

La figura seguente riporta la cinematica tripod Festo:

Aste

Piastra flangiata Spostamento in Z+

verso flangia

Origine del sistema di

coordinate globali

Ty+

Tx+

Tz+

Vettore TCP X

Vettore TCP Z Vettore TCP



11.6 Interpolazione assiale

Le cinematiche, per le quali non esiste un modello cinematico interno, si possono controllare con un'interpolazione assiale pura. Ciò significa che tutti i movimenti possono essere

eseguiti solo come point-to-point (PTP). Non sono ammesse traiettorie cartesiane, quali interpolazioni lineari e circolari. Inoltre non ci sono assi mano e assi ausiliari e neppure strumenti definibili (TCP).

La grafica mostra un esempio con una cinematica libera con 2 assi lineari e 2 assi rotativi.

Per questa cinematica non esiste un modello interno, perché la disposizione degli assi è libera e quindi la sequenza assiale è indefinita. Per tale motivo mancano anche un sistema di coordinate globali e di coordinate utensile, mentre c'è un sistema di coordinate assiali.

La sequenza degli assi lineari e rotativi possibili è a piacere ed è determinata dalla con-figurazione nel Festo Configuration Tool (FCT).

Nota

Il punto zero del sistema di coordinate assiali è definito dal punto zero di tutti gli assi.

Nota

Con una cinematica libera / interpolazione assiale non è nota la costellazione meccanica degli assi. I movimenti si possono eseguire solo in un'interpolazione point-to-point (PTP). Tutte le funzionalità che lavorano in modo cartesiano non sono ammesse e generano un errore.

La figura seguente riporta esempi di assi lineari e rotativi Festo:

Esempi di assi lineari Esempi di assi rotativi

Asse 2

+ Asse 3

Asse 1

+

-

-

+

+

Asse 4



11.7 Panoramica di tutte le cinematiche supportate

La tabella seguente riporta una panoramica di tutti i modelli cinematici supportati dal CMXR-C1.

Nome cinematica Numero assi fondamentali

Numero assi mano

Assi ausiliari

Portale lineare cartesiano 2 max. 1 max. 3

Portale cartesiano a sbalzo 2 max. 1 max. 3

Portale tridimensionale

cartesiano

3 max. 1 max. 3

Tripod 3 max. 1 max. 3

Cinematica libera 6 nessuna nessuna

Tabella 11.5 Panoramica cinematiche supportate

Il modello cinematico desiderato si seleziona in fase di configurazione mediante il Festo Configuration Tool (FCT).

Nota

Gli assi mano della tabella sono assi elettrici che interpolano con una cinematica. Qui non si possono utilizzare attuatori rotativi e oscillanti pneumatici. Essi devono essere integrati separatamente mediante la definizione di dati strumento.

Nota

Numero max. di assi = assi fondamentali + assi mano + assi ausiliari = 6.


INDICE ANALITICO:

A

Administrator ....................................... 33

Azionamento manuale ......................... 41

C

Cartella application.............................. 17 CDSA ................................................... 26 Cinematica tripod ................................ 80 CMXR ................................................... 13 Connettore ........................................... 21 Connettore a ponte .............................. 30 Connettori del pannello frontale .......... 20 Controller multiassiale CMXR-C1 ........... 8

D

Diritti dell'utente ................................. 33 Dispositivo di comando manuale ......... 26 Dispositivo di comando manuale

CDSA-D1-VX ....................................... 8

F

Funzionamenti ..................................... 46 Funzionamento automatico ................. 41

G

Gruppo centrale ................................... 13

I

Impianto dei file ................................... 16

M

Memoria dati ....................................... 15 Modi operativi ..................................... 41

N

Nome utente ........................................ 33

P

Password ............................................. 33 Portale ad area .................................... 78

S

Scatola di accensione .......................... 28 Scheda di memoria .............................. 15

Sistema di coordinate assiali ............... 58 Stop di emergenza ............................... 42 Struttura a cartelle ............................... 16

V

Velocità ridotta .................................... 41

Controller - Festo€¦ · robotiche” con versione del software 1.2. Oltre al controller...

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