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MS198D
H-810 Hexapod Mikroroboter
Benutzerhandbuch
Version: 2.0.0
Physik Instrumente (PI) GmbH & Co. KG, Auf der Römerstr. 1, 76228 Karlsruhe, Deutschland
Tel. +49 721 4846-0, Fax +49 721 4846-1019, E-Mail info@pi.de, www.pi.de
Datum: 22.06.2018
Dieses Dokument beschreibt das folgende
Produkt:
H-810.D2
Miniatur-Hexapod-Mikroroboter,
Direktantrieb, D-Sub-Anschluss, 5 kg
Belastbarkeit, 2,5 mm/s, 2 m Kabelsatz
Inhaltsverzeichnis
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Inhaltszusammenfassung für Physik Instrumente H-810

  • Seite 1 Dieses Dokument beschreibt das folgende Produkt: H-810.D2  Miniatur-Hexapod-Mikroroboter, Direktantrieb, D-Sub-Anschluss, 5 kg Belastbarkeit, 2,5 mm/s, 2 m Kabelsatz Physik Instrumente (PI) GmbH & Co. KG, Auf der Römerstr. 1, 76228 Karlsruhe, Deutschland Tel. +49 721 4846-0, Fax +49 721 4846-1019, E-Mail info@pi.de, www.pi.de...
  • Seite 2 Hinweise zu Markennamen und Warenzeichen Dritter: BiSS ist ein Warenzeichen der iC-Haus GmbH. © 2018 Physik Instrumente (PI) GmbH & Co. KG, Karlsruhe, Deutschland. Die Texte, Bilder und Zeichnungen dieses Handbuchs sind urheberrechtlich geschützt. Physik Instrumente (PI) GmbH & Co. KG behält insoweit sämtliche Rechte vor.
  • Seite 3: Inhaltsverzeichnis

    Inhalt Über dieses Dokument Ziel und Zielgruppe dieses Benutzerhandbuchs ............1 Symbole und Kennzeichnungen ................. 1 Mitgeltende Dokumente .................... 2 Handbücher herunterladen ..................3 Sicherheit Bestimmungsgemäße Verwendung ................5 Allgemeine Sicherheitshinweise ................. 5 Organisatorische Maßnahmen ................... 6 Produktbeschreibung Merkmale und Anwendungsbereich ................7 Modellübersicht ......................
  • Seite 4 Wartung Wartungsfahrt durchführen ..................35 Hexapod für den Transport verpacken ..............35 Hexapod reinigen ..................... 39 Störungsbehebung Kundendienst Technische Daten 10.1 Spezifikationen ......................45 10.1.1 Datentabelle ....................45 10.1.2 Bemessungsdaten ..................46 10.2 Umgebungsbedingungen und Klassifizierungen ............47 10.3 Abmessungen ......................48 10.4 Pinbelegung ......................
  • Seite 5: Über Dieses Dokument

    Handbücher herunterladen ......................3 Ziel und Zielgruppe dieses Benutzerhandbuchs Dieses Benutzerhandbuch enthält die erforderlichen Informationen für die bestimmungsgemäße Verwendung des H-810. Grundsätzliches Wissen zu geregelten Systemen, zu Konzepten der Bewegungssteuerung und zu geeigneten Sicherheitsmaßnahmen wird vorausgesetzt. Die aktuellen Versionen der Benutzerhandbücher stehen auf unserer Website zum Herunterladen (S.
  • Seite 6: Mitgeltende Dokumente

    C887T0021 Bewegungen des HexapodS. Position und Orientierung im Raum, Drehpunkt. PI Hexapod Simulation A000T0068 Arbeitsraum und zulässige Belastung des Hexapods Tool ermitteln PC-Software aus dem Diverse Siehe Benutzerhandbuch des Controllers C-887.5xx. Lieferumfang des Controllers Version: 2.0.0 MS198D H-810 Hexapod Mikroroboter...
  • Seite 7: Handbücher Herunterladen

    Wenn Sie die Zugangsdaten für geschützte Inhalte über eine Registrierungsseite angefordert haben (siehe oben):  Wechseln Sie über die Links im Browser-Fenster direkt zu den Inhalten für Ihr Produkt, und melden Sie sich dort mit den erhaltenen Zugangsdaten an. H-810 Hexapod Mikroroboter MS198D Version: 2.0.0...
  • Seite 8 Klicken Sie in der Liste auf das entsprechende Produkt. 7. Klicken Sie auf die Registerkarte Downloads. Die Handbücher werden unter Dokumentation angezeigt. 8. Klicken Sie auf das gewünschte Handbuch und speichern Sie es auf der Festplatte Ihres PC oder auf einem Datenträger. Version: 2.0.0 MS198D H-810 Hexapod Mikroroboter...
  • Seite 9: Sicherheit

    Controller von PI möglich (S. 8), der alle Bewegungen des Hexapods koordiniert. Allgemeine Sicherheitshinweise Der H-810 ist nach dem Stand der Technik und den anerkannten sicherheitstechnischen Regeln gebaut. Bei unsachgemäßer Verwendung des H-810 können Benutzer gefährdet werden und/oder Schäden am H-810 entstehen.
  • Seite 10: Organisatorische Maßnahmen

     Fügen Sie alle vom Hersteller bereitgestellten Informationen, z. B. Ergänzungen und Technical Notes, zum Benutzerhandbuch hinzu.  Wenn Sie den H-810 an Andere weitergeben, fügen Sie dieses Handbuch und alle sonstigen vom Hersteller bereitgestellten Informationen bei.  Führen Sie Arbeiten grundsätzlich anhand des vollständigen Benutzerhandbuchs durch.
  • Seite 11: Produktbeschreibung

    Technische Ausstattung ....................... 10 Merkmale und Anwendungsbereich Der H-810 Hexapod erreicht eine Geschwindigkeit bis 2,5 mm/s und ist in senkrechter Orientierung mit maximal 5 kg und in beliebiger Orientierung mit maximal 2,5 kg belastbar. Der parallelkinematische Aufbau bietet folgende Vorteile: Positioniervorgänge in sechs unabhängigen Achsen (drei Translationsachsen, drei...
  • Seite 12: Geeignete Controller

    6-Achs-Controller für Hexapoden, TCP/IP, RS-232, Tischgerät, inkl. Ansteuerung von zwei Zusatzachsen, EtherCAT-Schnittstelle, Motion Stop C-887.533 6-Achs-Controller für Hexapoden, TCP/IP, RS-232, Tischgerät, inkl. Ansteuerung von zwei Zusatzachsen, EtherCAT-Schnittstelle, Motion Stop, Analogeingänge  Wenden Sie sich bei Bestellungen an den Kundendienst (S. 43). Version: 2.0.0 MS198D H-810 Hexapod Mikroroboter...
  • Seite 13: Produktansicht

    3 Produktbeschreibung Produktansicht Abbildung 1: Produktansicht Bewegungsplattform Bein Stromversorgungskabel Datenübertragungskabel Grundplatte H-810 Hexapod Mikroroboter MS198D Version: 2.0.0...
  • Seite 14: Lieferumfang

    Freiheitsgraden (drei Translationsachsen und drei Rotationsachsen). Jedes Bein ist mit folgenden Komponenten ausgerüstet: Ein Aktor  Referenz- und Endschalter  Gelenke zur Anbindung an Grundplatte und Bewegungsplattform  Der Aktor enthält einen bürstenlosen DC-Motor mit inkrementellem Rotationsencoder und Spindel. Version: 2.0.0 MS198D H-810 Hexapod Mikroroboter...
  • Seite 15: Referenzschalter Und Endschalter

    Mit dem Controller können eigene Koordinatensysteme definiert und anstelle des werkseitig voreingestellten Koordinatensystems verwendet werden. Werkseitige und anwenderdefinierte Koordinatensysteme sind immer rechtshändige Systeme. Die Umwandlung eines rechtshändigen Systems in ein linkshändiges System ist nicht möglich. H-810 Hexapod Mikroroboter MS198D Version: 2.0.0...
  • Seite 16 Eine beliebige Rotation im Raum wird aus den Einzelrotationen in der Reihenfolge U > V > W berechnet. Weitere Informationen zum Drehpunkt finden Sie im Glossar (S. 53). INFORMATION Die Maßzeichnung (S. 48) enthält Folgendes:  Ausrichtung des werkseitigen Koordinatensystems  Lage des werkseitigen Drehpunkts Version: 2.0.0 MS198D H-810 Hexapod Mikroroboter...
  • Seite 17: Beispiel: Aufeinanderfolgende Rotationen

    1. Die U-Achse wird zur Position 10 kommandiert. Die Rotation um die U-Achse verkippt die Rotationsachsen V und W. Abbildung 3: Rotation um die U-Achse Plattform in Referenzposition Plattformposition: U = 10 (U parallel zur raumfesten X-Achse) H-810 Hexapod Mikroroboter MS198D Version: 2.0.0...
  • Seite 18 Rotationsachse V. Die Rotation um die V-Achse verkippt die Rotationsachsen U und W. Abbildung 4: Rotation um die V-Achse Plattform in Referenzposition Plattformposition: U = 10, V = –10 (U und V parallel zur Plattformebene) Version: 2.0.0 MS198D H-810 Hexapod Mikroroboter...
  • Seite 19: Id-Chip

    Die Konfigurationsdaten für kundenspezifische Hexapoden sind nur dann auf dem Controller gespeichert, wenn Hexapod und Controller zusammen ausgeliefert werden, oder wenn PI vor der Auslieferung des Controllers entsprechend informiert wurde. Weitere Informationen und Anwendungshinweise finden Sie in der Dokumentation des Controllers. H-810 Hexapod Mikroroboter MS198D Version: 2.0.0...
  • Seite 21: Auspacken

    1. Öffnen Sie den äußeren Karton. Abbildung 6: Äußerer Karton, Polsterkranz auf dem inneren Karton 2. Entfernen Sie den oberen Polsterkranz vom inneren Karton. 3. Heben Sie den inneren Karton aus dem äußeren Karton. H-810 Hexapod Mikroroboter MS198D Version: 2.0.0...
  • Seite 22 8. Vergleichen Sie die erhaltene Lieferung mit dem Inhalt laut Vertrag und mit der Packliste. Bei falsch gelieferten oder fehlenden Teilen wenden Sie sich sofort an PI. 9. Überprüfen Sie den Hexapod auf Anzeichen von Schäden. Bei Anzeichen von Schäden wenden Sie sich sofort an PI. Version: 2.0.0 MS198D H-810 Hexapod Mikroroboter...
  • Seite 23 Grundplatte und Bewegungsplattform des Hexapods geklemmt sind. Abbildung 9: Hexapod mit Transportsicherung, eine von drei Hohlkammerstegplatten sichtbar und mit Pfeil markiert 11. Bewahren Sie das komplette Verpackungsmaterial für den Fall auf, dass das Produkt später transportiert werden muss. H-810 Hexapod Mikroroboter MS198D Version: 2.0.0...
  • Seite 25: Installation

     Sorgen Sie für eine unterbrechungsfreie Stromversorgung, um eine ungewollte Deaktivierung des Hexapod-Systems und daraus resultierende ungewollte Positionsänderungen des Hexapods zu vermeiden.  Stellen Sie sicher, dass im Arbeitsraum des Hexapods keine Kollisionen zwischen Hexapod, zu bewegender Last und Umgebung möglich sind. H-810 Hexapod Mikroroboter MS198D Version: 2.0.0...
  • Seite 26: Zulässige Belastung Und Arbeitsraum Ermitteln

    * Die Beine des Hexapods haben bei ausgeschaltetem Servomodus oder ausgeschaltetem Controller nur eine sehr geringe Selbsthemmung. Wenn Sie Unterstützung beim Ermitteln des Grenzwerts für die Belastung oder beim Ermitteln des Arbeitsraums benötigen:  Wenden Sie sich an unseren Kundendienst (S. 43). Version: 2.0.0 MS198D H-810 Hexapod Mikroroboter...
  • Seite 27: Klappferrit Anbringen

    Netzteils an, bevor Sie den Hexapod zum ersten Mal an das Netzteil anschließen. Werkzeug und Zubehör Klappferrit 000015165, im Lieferumfang des Hexapods (S. 10)  Klappferrit 000012097, im Lieferumfang eines Kabelsatzes mit Leitungstreiberboxen  H-810 Hexapod Mikroroboter MS198D Version: 2.0.0...
  • Seite 28: Hexapod Erden

    Wenn die Bewegungsplattform und die Last leitend miteinander verbunden sind, schließen Sie die Last an das Erdungssystem an. Hexapod auf Unterlage befestigen HINWEIS Unzulässige mechanische Belastung! Unzulässige mechanische Belastung kann den Hexapod beschädigen.  Halten Sie den Hexapod nur an der Grundplatte. Version: 2.0.0 MS198D H-810 Hexapod Mikroroboter...
  • Seite 29: Voraussetzung

    Grenzwert einhält.  Vermeiden Sie bei der Installation hohe Kräfte und Momente auf die Bewegungsplattform.  Stellen Sie sicher, dass im Arbeitsraum des Hexapods keine Kollisionen zwischen Hexapod, zu bewegender Last und Umgebung möglich sind. H-810 Hexapod Mikroroboter MS198D Version: 2.0.0...
  • Seite 30: Voraussetzungen

    Stützen Sie die Bewegungsplattform oder die Last auf geeignete Weise ab. Die Anordnung der Montagebohrungen in der Bewegungsplattform des Hexapods können Sie der Maßzeichnung (S. 48) entnehmen. 2. Befestigen Sie die Last mit den Schrauben an den ausgewählten Montagebohrungen in der Bewegungsplattform. Version: 2.0.0 MS198D H-810 Hexapod Mikroroboter...
  • Seite 31: Hexapod An Controller Anschließen

    Achten Sie auf die Zuordnung, die durch die Beschriftung von Buchsen, Steckern und Kabeln vorgegeben ist. − Beachten Sie die mechanische Kodierung von Steckern und Buchsen. − Wenden Sie keine Gewalt an. − Sichern Sie die Steckverbindungen mit den integrierten Schrauben gegen unbeabsichtigtes Abziehen. H-810 Hexapod Mikroroboter MS198D Version: 2.0.0...
  • Seite 32: Standardverkabelung (Ohne Leitungstreiberboxen)

    Wenn der Hexapod nicht direkt an den Controller angeschlossen werden kann: Zusätzliches Datenübertragungskabel, erhältlich auf Anfrage (S. 43). Wenn der Hexapod nicht direkt an den Controller angeschlossen werden kann: Zusätzliches Stromversorgungskabel, erhältlich auf Anfrage (S. 43). Version: 2.0.0 MS198D H-810 Hexapod Mikroroboter...
  • Seite 33: Verkabelung Mit Leitungstreiberboxen

    K040B0241, aus dem Lieferumfang des Kabelsatzes* Stromversorgungskabel für Hexapod-seitige Leitungstreiberbox, 47 m K060B0228, aus dem Lieferumfang des Kabelsatzes* 3, 4, 5 Datenübertragungskabel 44 m K040B0277, aus dem Lieferumfang des Kabelsatzes* Kanalzuordnung einhalten! * Verwendeter Kabelsatz: C-887.5A50. H-810 Hexapod Mikroroboter MS198D Version: 2.0.0...
  • Seite 35: Inbetriebnahme

     Nachdem Sie die Kommunikation über TCP/IP oder RS-232 hergestellt haben, senden Sie den Befehl CST?. Die Antwort zeigt an, auf welchen Hexapod der Controller abgestimmt ist.  Betreiben Sie den Hexapod nur mit einem Controller, dessen Konfigurationsdaten auf den Hexapod abgestimmt sind. H-810 Hexapod Mikroroboter MS198D Version: 2.0.0...
  • Seite 36 Kollisionen zwischen Hexapod, zu bewegender Last und Umgebung sind möglich. Kollisionen können den Hexapod, die zu bewegende Last oder die Umgebung beschädigen.  Stützen Sie die Bewegungsplattform oder die Last bei ausgeschaltetem Servomodus oder ausgeschaltetem Controller auf geeignete Weise ab. Version: 2.0.0 MS198D H-810 Hexapod Mikroroboter...
  • Seite 37: Hexapod-System In Betrieb Nehmen

    PC mit geeigneter Software (siehe Benutzerhandbuch des Controllers)  Hexapod-System in Betrieb nehmen 1. Nehmen Sie den Controller in Betrieb (siehe Benutzerhandbuch des Controllers). 2. Steuern Sie einige Bewegungszyklen zum Test (siehe Benutzerhandbuch des Controllers). H-810 Hexapod Mikroroboter MS198D Version: 2.0.0...
  • Seite 39: Wartung

    Hexapod für den Transport verpacken HINWEIS Unzulässige mechanische Belastung! Unzulässige mechanische Belastung kann den Hexapod beschädigen.  Versenden Sie den Hexapod nur in der Originalverpackung.  Halten Sie den Hexapod nur an der Grundplatte. H-810 Hexapod Mikroroboter MS198D Version: 2.0.0...
  • Seite 40 Schalten Sie den Controller aus. c) Entfernen Sie das Datenübertragungskabel und das Stromversorgungskabel vom Controller. d) Lösen Sie die drei Schrauben M4x25, mit denen der Hexapod auf der Unterlage befestigt ist. e) Entfernen Sie die drei Schrauben M4x25. Version: 2.0.0 MS198D H-810 Hexapod Mikroroboter...
  • Seite 41 6. Öffnen Sie den äußeren Karton. 7. Entfernen Sie den oberen Polsterkranz vom inneren Karton. 8. Heben Sie den inneren Karton aus dem äußeren Karton. 9. Öffnen Sie den inneren Karton. 10. Entfernen Sie die Schaumstoffabdeckung. H-810 Hexapod Mikroroboter MS198D Version: 2.0.0...
  • Seite 42 15. Setzen Sie den inneren Karton in den Polsterkranz im äußeren Karton. Abbildung 15: Äußerer Karton, Polsterkranz auf dem inneren Karton 16. Setzen Sie den oberen Polsterkranz auf den inneren Karton. 17. Schließen Sie den äußeren Karton. 18. Befestigen Sie den Karton auf der Palette. Version: 2.0.0 MS198D H-810 Hexapod Mikroroboter...
  • Seite 43: Hexapod Reinigen

    Hexapod reinigen Voraussetzungen  Sie haben den Hexapod vom Controller getrennt. Hexapod reinigen  Wenn notwendig, reinigen Sie die Oberflächen des Hexapods mit einem Tuch, das leicht mit einem milden Reinigungs- oder Desinfektionsmittel angefeuchtet wurde. H-810 Hexapod Mikroroboter MS198D Version: 2.0.0...
  • Seite 45: Störungsbehebung

    Ausgang 24 V Out 7 A des  Stellen Sie sicher, dass der Controllers deaktiviert. Kurzschlussstecker C887B0038 aus dem Lieferumfang des Controllers an der Buchse E-Stop gesteckt ist. Wenn Sie die "Motion Stop"- Funktionalität verwenden: H-810 Hexapod Mikroroboter MS198D Version: 2.0.0...
  • Seite 46 Kundendienst (S. 43), um gültige Konfigurationsdaten zu erhalten. Wenn die Störung Ihres Hexapods nicht in der Tabelle aufgeführt ist oder wenn sie nicht wie beschrieben behoben werden kann, kontaktieren Sie unseren Kundendienst (S. 43). Version: 2.0.0 MS198D H-810 Hexapod Mikroroboter...
  • Seite 47: Kundendienst

    PC-Betriebssystem (sofern vorhanden)  Wenn möglich: Fertigen Sie Fotografien oder Videoaufnahmen Ihres Systems an, die Sie unserem Kundendienst auf Anfrage senden können. Die aktuellen Versionen der Benutzerhandbücher stehen auf unserer Website zum Herunterladen (S. 3) bereit. H-810 Hexapod Mikroroboter MS198D Version: 2.0.0...
  • Seite 49: Technische Daten

    Umkehrspiel θ , θ µrad typ. Umkehrspiel θ µrad typ. Wiederholgenauigkeit X, Y ±0,5 µm typ. Wiederholgenauigkeit Z ±0,1 µm typ. Wiederholgenauigkeit θ , θ ±3 µrad typ. Wiederholgenauigkeit θ ±15 µrad typ. H-810 Hexapod Mikroroboter MS198D Version: 2.0.0...
  • Seite 50: Bemessungsdaten

    Stellweg einzelner Achsen an, bei denen alle anderen Achsen und der Pivotpunkt auf Referenzposition stehen. 10.1.2 Bemessungsdaten Der Hexapod ist für folgende Betriebsgrößen ausgelegt: Maximale Maximale Maximale Betriebs- Betriebs- Stromauf- spannung frequenz nahme (unbelastet) 24 V DC Version: 2.0.0 MS198D H-810 Hexapod Mikroroboter...
  • Seite 51: Umgebungsbedingungen Und Klassifizierungen

    Höchste relative Luftfeuchte 80 % bei Temperaturen bis 31 °C, linear abnehmend bis relative Luftfeuchte 50 % bei 40 °C Schutzart gemäß IEC 60529: IP20 Einsatzbereich: Nur zur Verwendung in Innenräumen Maximale Höhe: 2000 m H-810 Hexapod Mikroroboter MS198D Version: 2.0.0...
  • Seite 52: Abmessungen

    Die (0,0,0)-Koordinaten bezeichnen den Ursprung des KoordinatensystemS. Der Drehpunkt für Rotationen liegt im Ursprung des Koordinatensystems, wenn die Werkseinstellungen für Koordinatensystem und Drehpunkt verwendet werden und sich der Hexapod in der Referenzposition befindet. Abbildung 16: H-810.D2 Hexapod (Abmessungen in mm) Version: 2.0.0 MS198D H-810 Hexapod Mikroroboter...
  • Seite 53: Pinbelegung

    CH1 B+ OUT CH1 A- OUT CH1 B- OUT CH2 Sign IN CH2 MAGN IN CH2 Ref OUT CH2 LimP OUT CH2 LimN OUT CH2 A+ OUT CH2 B+ OUT CH2 A- OUT CH2 B- OUT H-810 Hexapod Mikroroboter MS198D Version: 2.0.0...
  • Seite 54 CH6 MAGN IN CH6 Ref OUT CH6 LimP OUT CH6 LimN OUT CH6 A+ OUT CH6 B+ OUT CH6 A- OUT CH6 B- OUT ID Chip Brake/Enable drive 24 V input Power Good 24 V output Version: 2.0.0 MS198D H-810 Hexapod Mikroroboter...
  • Seite 55: Altgerät Entsorgen

    13. August 2005 in Verkehr gebracht wurde. Falls Sie ein solches Altgerät von PI besitzen, können Sie es versandkostenfrei an folgende Adresse senden: Physik Instrumente (PI) GmbH & Co. KG Auf der Römerstr. 1 D-76228 Karlsruhe...
  • Seite 57: Glossar

    Koordinatensystem bewegt sich nicht mit, wenn sich die Plattform des Hexapods bewegt. Die Achsen X, Y und Z werden auch als Translationsachsen bezeichnet. Der Schnittpunkt der Achsen X, Y und Z des raumfesten kartesischen Koordinatensystems (0,0,0) wird als Ursprung bezeichnet. H-810 Hexapod Mikroroboter MS198D Version: 2.0.0...
  • Seite 58 12 Glossar Die Z-Achse steht senkrecht zur Grundplatte des Hexapods. Die nachfolgenden Abbildungen des Hexapods H-810 als Beispiel verdeutlichen, dass sich das Koordinatensystem bei Bewegungen der Plattform nicht mitbewegt. Abbildung 17: Hexapod in Referenzposition. Kabelabgang Version: 2.0.0 MS198D H-810 Hexapod Mikroroboter...
  • Seite 59 12 Glossar Abbildung 18: Hexapod, dessen Plattform in X bewegt wurde. Kabelabgang H-810 Hexapod Mikroroboter MS198D Version: 2.0.0...
  • Seite 61: 13 Anhang

    Die folgenden Testzyklen werden durchgeführt: Bewegung über den gesamten Stellweg mit mindestens 20 Messpunkten, in mindestens  fünf Zyklen Bewegung über Teilstücke, z. B. ±1 mm in Schritten von z. B. 10 µm  H-810 Hexapod Mikroroboter MS198D Version: 2.0.0...
  • Seite 63: Eu-Konformitätserklärung

    13 Anhang 13.2 EU-Konformitätserklärung Für den H-810 wurde eine EU-Konformitätserklärung gemäß den folgenden europäischen Richtlinien ausgestellt: EMV-Richtlinie RoHS-Richtlinie Die zum Nachweis der Konformität zugrunde gelegten Normen sind nachfolgend aufgelistet. EMV: EN 61326-1 Sicherheit: EN 61010-1 RoHS: EN 50581 H-810 Hexapod Mikroroboter MS198D Version: 2.0.0...

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