Controllo della traiettoria perfettamente gestito. Tecnica della movimentazione e robotica

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1 Tecnologia dell azionamento \ Automazione \ Sistemi \ Service Controllo della traiettoria perfettamente gestito Tecnica della movimentazione e robotica

2 2 Sistema di controllo della traiettoria con moduli cinematici intelligenti Trasporto e lavorazione del materiale in uno spazio multidimensionale: tutto sotto controllo La movimentazione di un prodotto è una fase fondamentale nella catena di processo industriale. I tempi di carico e scarico rientrano direttamente nel tempo di ciclo della macchina, per questo il movimento deve svolgersi in modo rapido e al tempo stesso delicato, sia per il prodotto che per il sistema meccanico. L azionamento di carico, quando sposta un pezzo in avanti o indietro, si muove lungo una sola dimensione. È facile ottimizzare i tempi di posizionamento e con essi il processo. Bastano già due azionamenti per spostare il pezzo in modo pluridimensionale. La difficoltà in questo caso è valutare quale sia il profilo ideale del movimento per velocizzare la movimentazione pur continuando a garantire l affidabilità del processo. I diversi punti nello spazio possono spesso variare e si raggiungono mediante traiettorie diverse. Tra le applicazioni tipiche troviamo, ad esempio, i sistemi pick and place, la pallettizzazione, i sistemi di trasferimento, l imballaggio secondario o l impilaggio. Esigenze simili si presentano anche nella lavorazione di prodotti come, ad esempio, la decorazione di alimenti o altri processi eseguiti al volo. Il processo è considerato stabile se i materiali vengono lavorati con una precisione e una riproducibilità elevata. Per questi campi di applicazione abbiamo sviluppato i moduli cinematici per CCU e MOVI-PLC, che costituiscono la piattaforma di soluzioni ideali per realizzare le traiettorie di movimentazione in modo semplice e ottimizzato, come accade per la traslazione di assi singoli. Muoviamo il mondo Driving the world con soluzioni di azionamento innovative per ogni impiego in tutti i settori industriali. I nostri prodotti e sistemi possono essere utilizzati in ogni applicazione, in tutto il mondo. Che siate nell industria del packaging, dell automotive, dei materiali da costruzione, nel food and beverage o nella metallurgia, la decisione di usare la tecnologia di azionamento made by SEW EURODRIVE significa affidabilità, funzionalità e ritorno sull investimento.

3 Pallettizzatore monocolonna per lo spostamento di cassette di bevande 3

4 4 Modulo applicativo CCU HandlingKinematics CCU HandlingKinematics: pick and place semplice da configurare Se il processo meccanico è gestito in modo centralizzato da un sistema di controllo sovraordinato, basta utilizzare il modulo Motion subordinato per le traiettorie di movimentazione. A questo punto entra in gioco la CCU (Configurable Control Unit) con il modulo applicativo HandlingKinematics immediatamente eseguibile. Alla messa in funzione vengono inseriti una tantum i dati meccanici e configurati i parametri di movimento. Durante la produzione andranno poi trasmesse alla CCU solo le posizioni della traiettoria all inizio del movimento. Il modulo applicativo coordina in tempo reale le traiettorie di movimentazione richieste. Nella traiettoria si possono definire punti di attesa; la CCU autorizzerà a continuare con il movimento solo quando permesso. Per la pallettizzazione e l impilaggio spesso la posizione di destinazione va adattata durante il funzionamento. La funzione touch probe integrata nella CCU è in grado di eseguire questo compito in tempo reale ed autonomamente, senza che debba intervenire il sistema di controllo sovraordinato. Il modulo applicativo HandlingKinematics nei dettagli La CCU controlla tutti i modi operativi dell azionamento, il sistema di controllo sovraordinato coordina il ciclo di processo e definisce i dati dei prodotti. Interfaccia completa verso il sistema di controllo sovraordinato con fino a 20 punti di traiettoria. È possibile simulare virtualmente i processi e avere diagnosi anche senza la macchina reale. Selezione tra quattro programmi del profilo del movimento ideale per il proprio caso specifico: interpolazione assiale/ cartesiana, interpolazione lineare con rotazione coordinata/sincronizzata. Selezione di una meccanica fino a quattro gradi di libertà, XYZ, e rotazione intorno a Z. Traiettoria riproducibile in modo preciso, anche dopo il verificarsi di anomalie, grazie alla funzione BACK-TO-PATH. Adatto per oggetti non in movimento e combinabile con fino ad otto ulteriori moduli applicativi, ad es. per nastri trasportatori, assi di sollevamento, pinze. Punti di attesa/arresto definibili per ogni segmento di traiettoria. Funzione di misurazione touch probe e posizionamento mediante sensore.

5 5 Parametrizzazione semplificata e connessione al sistema di controllo sovraordinato Configurable Control Unit (CCU) Interfaccia bus di campo HandlingKinematics Moduli ad assi indipendenti Requisiti base per CCU modulo applicativo HandlingKinematics Controller DHF41B (Profibus, DeviceNet) o DHR41B (ProfiNet, Ethernet IP, Modbus TCP) con scheda di memoria OMC41B. Tecnologia T5 (T4 per portale cartesiano). Sistema di controllo della traiettoria parametrizzabile con interfaccia standard bus di campo Affidabile, facile e veloce Funzionamento garantito dal comprovato sistema di controllo della traiettoria integrato. Messa in funzione estremamente rapida e semplice dell intera cinematica, grazie al software grafico a comando intuitivo con funzioni chiare di diagnosi e monitoraggio. Il tempo di ciclo viene ridotto considerevolmente mediante il sistema di controllo sincrono della traiettoria con Look-Ahead e by-pass degli ostacoli dell area di lavoro, mantenendo l accuratezza del contorno.

6 6 Modulo tecnologico MOVI-PLC HandlingKinematics MOVI-PLC HandlingKinematics configurazione e adattamento semplificati Quando il modulo applicativo HandlingKinematics della CCU soddisfa tutte le esigenze di funzionamento ma il vostro campo di applicazione richiede ancora più flessibilità, potete scegliere il modulo tecnologico HandlingKinematics per MOVI-PLC liberamente programmabile. Funzionalità e configurazione restano le stesse e non occorre alcuna modifica all hardware: è richiesta solo una scheda di memoria diversa per entrare nel mondo programmabile MultiMotion. I concetti guida sono l uniformità e la coerenza, che rendono più semplice il lavoro quotidiano. Ulteriori possibilità del modulo tecnologico HandlingKinematics Tutte le funzioni del modulo applicativo HandlingKinematics CCU. Decifrare e rappresentare in scala la risoluzione dei punti di traiettoria in base alle vostre esigenze. Controllare praticamente ogni tipo di robot: selezionare una meccanica con fino a 6 gradi di libertà XYZABC. Integrare e modificare l interfaccia del bus di campo in base alle proprie esigenze: controllare il modulo tecnologico direttamente o mediante segnali nel proprio programma MOVI-PLC.

7 7 Ulteriori funzionalità aggiuntive MOVI-PLC Interfaccia bus di campo Linguaggio IEC liberamente programmabile HandlingKinematics Requisiti base per il modulo tecnologico MOVI-PLC HandlingKinematics Controller MOVI-PLC Advanced DHE41B, DHF41B, DHR41B con scheda di memoria OMH41B o MOVI-PLC Power UHX71B con scheda di memoria OMH71B. Tecnologia T5 (T4 per portale cartesiano) per il modulo tecnologico. 2 punti tecnologici supplementari per ciascun Controller quando si utilizza la piattaforma MultiMotion per il Motion Control al posto del MultiMotion Light (non sono richiesti per il solo controllo di traiettoria). Piattaforma MultiMotion per il Motion Control Modulo tecnologico HandlingKinematics con interfaccia bus di campo adattabile e Controller liberamente programmabile MOVI-PLC Vantaggi del MOVI-PLC utilizzato come Controller liberamente programmabile Aumento dell efficienza produttiva grazie alla struttura modulare della macchina. Tutti i sensori e attuatori rilevanti per la funzione Motion nel MOVI-PLC possono essere riallocati. SEW-EURODRIVE si occupa direttamente della coordinamento di fotocellule, interruttori di prossimità, sistemi di visione, assi pneumatici. Scambio dei soli dati necessari durante l intero ciclo di funzionamento. Memorizzazione nel MOVI-PLC della formula di pianificazione della traiettoria. Monitoraggio dell interazione tra diverse catene cinematiche e controllo semplice fino a complessivamente 64 azionamenti in un unica applicazione, con un sistema di controllo MOVI-PLC Power. Un software per tutte le funzioni: comandate la macchina principale (ad es. la confezionatrice) e il modulo cinematico con MultiMotion, agendo su un solo sistema di controllo.

8 8 Modulo tecnologico MOVI-PLC Kinematics MOVI-PLC Kinematics programmazione semplificata di traiettorie speciali Se le funzioni richieste vanno oltre quelle offerte dal modulo integrato HandlingKinematics, basta fare un passo avanti e arrivare direttamente al cuore del modulo tecnologico Kinematics; in questo caso si programma esplicitamente la movimentazione dei singoli segmenti. Il file modelli del programma contiene esempi di sequenze di movimento, utilizzabili e testabili immediatamente. Il modulo applicativo Kinematics nei dettagli Accesso alla regolazione precisa di tutti i parametri di movimento, in ogni segmento della traiettoria. Estese possibilità per l immissione di segmenti circolari. Tutti i sistemi di coordinate per il controllo (anche il sistema di coordinate assiale/ universale/oggetto) sono utilizzabili e commutabili durante il movimento. Possibilità di sincronizzazione di più istanze cinematiche sullo stesso oggetto. Implementazione di relazioni master-slave, ad esempio movimento del robot lungo il profilo CAM o avanzamento della traiettoria come funzione dell asse MultiMotion. Importazione del G-Code di base per il controllo del movimento lungo il contorno CAD.

9 9 Il massimo della funzionalità e flessibilità MOVI-PLC Interfaccia bus di campo Linguaggio IEC liberamente programmabile HandlingKinematics Modulo tecnologico Kinematics Piattaforma MultiMotion per il Motion Control Modulo tecnologico Kinematics liberamente programmabile, dotato di una gamma estesa di funzioni e di flessibilità di combinazione con altri moduli Requisiti base per il modulo tecnologico MOVI-PLC Kinematics Controller MOVI-PLC Advanced DHE41B, DHF41B, DHR41B con scheda di memoria OMH41B o MOVI-PLC Power UHX71B con scheda di memoria OMH71B. Tecnologia per ciascuna istanza del modulo tecnologico: T2 modi operativi Homing, Jog, Target T3 interpolazione 2D lineare/interpolazione circolare supplementari T4 interpolazione 3D lineare/interpolazione circolare supplementari + 1T utilizzo del sistema di coordinate universale/ oggetto, ad es. per posizioni variabili dei pallet o funzione tracking. + 1T per meccanica non di tipo portale cartesiano 2 punti tecnologici supplementari per ciascun Controller quando si utilizza la piattaforma MultiMotion per il Motion Control al posto del MultiMotion Light (non sono richiesti per il solo controllo di traiettoria). Vantaggi degli esclusivi Motion Control e Funzioni di Automazione Soluzione semplice e rapida di compiti complessi: ad esempio basta una sola istruzione per spostare o ruotare un modello di pallet. Il MOVI-PLC se ne occupa in modo completamente automatico. Non occorre più attendere che gli oggetti si fermino per prelevarli, lo si può fare quando sono in pieno movimento e depositarli sui nastri alla massima velocità mediante la funzione Tracking. In questo caso la posizione del pezzo segue, ad esempio, il segnale di un encoder esterno o di una telecamera. Processo e lavorazione dei prodotti durante la movimentazione a piena velocità, utilizzando traiettorie liberamente configurabili. Utilizzate il nostro sistema di controllo della traiettoria per disegnare, tagliare, verniciare ed altro ancora. Spostamento agile di pezzi di elevate dimensioni tramite più robot sincronizzati e con correzione della traiettoria affidata a sensori. Un solo software, numerose possibilità: lavorazione del materiale, imballaggio, impilaggio e automazione dell intera macchina con flessibilità e uniformità illimitate e un unico sistema di controllo.

10 10 Modelli cinematici A voi la scelta della meccanica, a noi l ottimizzazione della movimentazione Voi conoscete quale disposizione degli assi da integrare nella vostra macchina è quella ottimale per l applicazione. Noi facciamo in modo che possiate configurare graficamente e gestire il vostro sistema di movimentazione senza problemi. Diversi modelli cinematici sono disponibili con numerose varianti per la selezione: robot a portale cartesiano Roller Gantry SCARA Delta Tripode Quadropode Esapode Articolato Misto Definito dall utente

11 11 Requisiti per la simulazione 3D: MotionStudio Scheda di memoria OMC41B/OMH41B/ OMH71B per sviluppo/messa in funzione con 10 punti tecnologici supplementari per tutte le istanze eseguite sul Controller. Test della durata di 30 minuti senza punti tecnologici aggiuntivi. Simulazione 3D integrata per la messa in funzione e diagnosi con memorizzazione automatica e visualizzazione dei dati reali di configurazione La simulazione 3D integrata nel MotionStudio mostra l esatta configurazione realizzata, senza che siano necessarie ulteriori immissioni di dati. Ciò costituisce un aiuto fondamentale perché solo quando le dimensioni, i punti zero e le direzioni del movimento coincidono con quelli della macchina reale, il sistema di controllo della traiettoria può navigare correttamente nello spazio. Chiunque abbia già utilizzato per una volta la simulazione durante la realizzazione del programma in ufficio (senza o con assi reali) non vorrà più rinunciare a questa funzione. La messa in servizio virtuale aiuta ad evitare collisioni e danni meccanici e permette di accelerare considerevolmente la reale messa in funzione. Non avete trovato il modello adatto al vostro sistema meccanico? Nessun problema. Tutto ciò che voi potete disegnare, noi siamo in grado di muovere. SEW-EURODRIVE realizza i moduli adatti oppure vi permette di implementare diretta- mente il vostro sistema cinematico specifico nei moduli previsti allo scopo. Inoltre vi offriamo supporto nella scelta della tecnica di azionamento adatta sulla base del modello dinamico del vostro sistema meccanico.

12 Tecnologia dell azionamento \ Automazione \ Sistemi \ Service SEW-EURODRIVE è sempre vicino a voi: / 1014 BOLOGNA E FIRENZE Via della Grafica, Ozzano dell Emilia (BO) Tel.: Fax: bologna@sew-eurodrive.it PESCARA Viale Europa, Villa Raspa di Spoltore (PE) Tel.: Fax: pescara@sew-eurodrive.it CASERTA Viale Carlo III KM 23, S. Nicola la Strada (CE) Tel.: Fax: caserta@sew-eurodrive.it TORINO Corso Unione Sovietica, 612/15 int. C Torino Tel.: Fax: torino@sew-eurodrive.it MILANO Via Bernini, Solaro (MI) Tel.: Fax: milano@sew-eurodrive.it VERONA Via Antonio Meucci, 5B Caldiero (VR) Tel.: Fax: verona@sew-eurodrive.it Come mettiamo in movimento il mondo news news SEW-Eurodrive Driving the world Veloci. Aggiornati. Online: SEW-EURODRIVE di Rainer Blickle & Co. s.a.s. Via Bernini Solaro / Milano Tel.: Fax: sewit@sew-eurodrive.it i