Inhaltsverzeichnis
Inhaltszusammenfassung für Neuronic Katana 450
- Seite 1 Katana 450 Benutzerhandbuch c Neuronics AG, 2001-2008. All rights reserved Document Nr: 233493 Version 2.0.4 Neuronics AG, Technoparkstrasse 1, CH-8005 Z ¨ urich www.neuronics.ch Tel: +41 44 445 16 40, Fax: +41 44 445 16 44 info@neuronics.ch...
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Seite 2: Inhaltsverzeichnis
......... . 5.1.1 Katana 450: Typen . - Seite 3 Inhaltsverzeichnis 5.5.1.1 Basiskoordinatensystem (Basis-Frame) ..... 5.5.1.2 Werkzeugkoordinatensystem (Tool-Frame) ....5.5.1.3 Winkeldefinitionen .
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Seite 4: Einleitung
Handhabung, sowie eine enorm kurze Amortisationsdauer. Diese Anleitung richtet sich an alle Benutzer eines Knickarmroboters Katana 450. Um den Katana 450 optimal auf seine Aufgabe vorzubereiten und geforderte Arbeitsr ¨ aume und -abl ¨ aufe sicher und effizient abzudecken, ist der Roboter sowohl in der Konfigurationen 90 (A und B) als auch in der Konfiguration 180 erh ¨... -
Seite 5: Herstellerhinweise
Neuronics AG, Z ¨ urich. 2.3 Zertifizierungen Der Katana 450 tr ¨ agt ein CE Kennzeichen. Die Handhabungsautomaten KATANA M5 und KATANA M6 wur- den in einer Risikoanalyse der Electrosuisse bei bestimmungsgem ¨ asser Anwendung als gen ¨ ugend sicher eingestuft (Bericht Nr. -
Seite 6: Restrisiken
¨ ussen ausreichende Massnahmen f ¨ ur die Absperrung oder Absicherung des Arbeitsraums getroffen werden. Bei Versagen der Stromversorgung des Katana 450 k ¨ onnen die Gelenke nicht mehr gehalten werden. Dadurch k ¨ onnen Sch ¨ aden an vom Greifer ge- haltenen Objekten und an im Arbeitsbereich befindlichen Gegenst ¨... -
Seite 7: Sicherheit
3 Sicherheit 3.1 Grundlegende Sicherheitshinweise Katana ist f ¨ ur sich allein betrachtet eine sichere Automatisierungskomponente und bedarf daher keiner Schutz- abschrankung. Das bedeutet aber nicht zwingend, dass die damit umgesetzte Automationsl ¨ osung ungef ¨ ahrlich genug ist, um keine zus ¨ atzlichen Schutzmassnahmen zu erfordern. Der Betreiber des Katana ist selbst f ¨ ur die Erf ¨... -
Seite 8: Zehn Tipps F ¨ Ur Ein Erfolgreiches Arbeiten
Zehn Tipps f ¨ ur ein erfolgreiches Arbeiten 3.2 Zehn Tipps f ¨ ur ein erfolgreiches Arbeiten Die folgendend Hinweise sollen helfen, die Arbeit mit dem Katana 450 sicher und effizient zu machen: 1. Nach einer Kollisionsmeldung muss stets eine Hauptjustierung durch- gef ¨... -
Seite 9: Lagerung Und Versand
4 Lagerung und Versand 4.1 Reinigung Aus Sicherheitsgr ¨ unden muss vor der Reinigung des Roboters oder des angeschlossenen Zubeh ¨ ors der Stecker des Netzkabels aus der Netzdose gezogen werden. Der Roboter sollte mit einem weichen, leicht feuchten Tuch abgewischt werden. Bei starken Verschmutzungen kann auch Alkohol (maximal 70%) oder ein alkoholhaltiges Reinigungsmittel verwendet werden (maximal 70% Alkohol). -
Seite 10: Hardware
Anordnung des Gelenk 6. Im Anhang (Kapitel 9.2) sind detaillierte Mass- und Verfahrwegs-Zeichnungen zu finden. In Abschnitt 5.1.1 werden die drei Typen abgebildet. 5.1.1 Katana 450: Typen Alle Typen des Katana 450 in Abbildung sind mit Winkelgreifern von Neuronics best ¨ uckt. Abbildung 5.1: 6M180 Abbildung 5.2: 6M90A Abbildung 5.3: 6M90B 5.1.2 Verfahrwinkel der Gelenke... -
Seite 11: Katana Steuerung
Katana Steuerung 5.2 Katana Steuerung F ¨ ur die Ansteuerung des Roboters ist eine Controlbox von Neuronics notwendig. Es gibt zwei Typen, eine interne und eine externe Variante. Die interne Controlbox wird direkt an den Fuss des Roboters angeflanscht, die externe kann flexibel in der Roboterumgebung platziert werden (siehe Kapitel 6.1.1). 5.2.1 Controlbox Intern Abbildungen zeigen die Anschl ¨... -
Seite 12: Usb Device
Katana Steuerung 5.2.3.2 USB Device Der verf ¨ ugbare USB Anschluss ist eine alternative Ansteuerung zum Ethernet-Anschluss. Dies ist vorallem n ¨ utzlich, wenn Sicherheitsvorschriften die Ethernet-Einbindung in ein bestehendes Firmen-Netzwerk verbie- ten. F ¨ ur die USB Verbindung ist ein spezieller Treiber notwending, welcher im Katana4D Installationspfad unter “Drivers”... -
Seite 13: Energieversorgung
Katana Steuerung Abbildung 5.10: Jumper-Einstellungen 5.2.3.5 Energieversorgung Der Anschluss f ¨ ur die Energieversorgung (Klinkensteckerbuchse) befindet sich vorne (interne Controlbox) resp. hinten (externe Controlbox) und ist mit “Power +24VDC” gekennzeichnet. Bitte ausschliesslich das mit- gelieferte Neuronics-Netzteil (24V DC) verwenden. 5.2.3.6 Statusanzeige Die eingebaute Status-LED informiert ¨... -
Seite 14: Controlboard Services
Katana Steuerung 5.2.4 Controlboard Services Das Controlboard stellt folgende Services zur Verf ¨ ugung Telnet HTTP XML-RPC SOAP Modbus Benutzerhandbuch... -
Seite 15: Nutzlast
Nutzlast 5.3 Nutzlast F ¨ ur die Verwendung kundenspezifischer Nutzlasten am Katana Flansch m ¨ ussen die zul ¨ assigen Nutzlasten beachtet werden. Die Lage des Schwerpunkts des Anbaus am Flansch wird definiert durch den radialen Abstand sowie dem axialen Abstand (siehe Abbildung 5.11). - Seite 16 Nutzlast Es ist sicherzustellen, dass die Werte f ¨ ur NIE ¨ uberschritten werden! Vor der Adaption und Nutzung eines Greifsystems ist dies in jedem Fall abzukl ¨ aren. Sind die Werte trotzdem h ¨ oher, wird die Einsatzdauer des Katana-Roboters verk ¨...
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Seite 17: Zubeh ¨ Or
Zubeh ¨ or 5.4 Zubeh ¨ or 5.4.1 Winkelgreifer Der Winkelgreifer von Neuronics ist die standardm ¨ assig angebotene Greiferl ¨ osung f ¨ ur allgemeine Handlings- aufgaben mit Katana. Die dazugeh ¨ orenden Finger sind im Kapitel 5.4.2 beschrieben. Der Benutzer kann jedoch auch eigens entwickelte, applikationsspezifische Greifer oder Finger verwenden. -
Seite 18: Finger
Zubeh ¨ or 5.4.2 Finger Die Neuronics Finger sind die standardm ¨ assig angebotene Greifl ¨ osung f ¨ ur allgemeine Handlingsaufgaben mit Katana. Der dazugeh ¨ orende Winkelgreifer ist im Kapitel 5.4.1 beschrieben. Abbildung 5.14 zeigt den Anbau eines Fingers an den Winkelgreifer. Bitte beachten: Bei Bestellung eines Katanas mit Greiferfinger sind diese bereits am Greiferk ¨... -
Seite 19: Parallelgreifer
Zubeh ¨ or 5.4.3 Parallelgreifer Der Parallelgreifer von Neuronics ist die angebotene Greiferl ¨ osung f ¨ ur exakte Greifaufgaben mit Katana. F ¨ ur den Parallelgreifer muss der Benutzer eigene anwendungsspezifische Finger konstruieren. Diese k ¨ onnen an der Aussen- oder Innenseite der Greiferbacken montiert werden. Detailliertere Mass-Zeichnungen sind im Anhang (Kapitel 9.3.2) zu finden. -
Seite 20: Flansch
Zubeh ¨ or 5.4.4 Flansch Wenn der Benutzer eine eigene Greiferl ¨ osung am Katana Roboter benutzen will, kann er diese an den an- gebotenen Flansch von Neuronics anpassen. Dies gibt dem Katana einen zus ¨ atzlichen Freiheitsgrad durch die Drehvorrichtung an Achse 6. Eine Zeichnung der Befestigungsm ¨ oglichkeiten am Flansch ist im Anhang (Kapitel 9.3.3) zu finden. -
Seite 21: Air Set
Zubeh ¨ or 5.4.6 Air Set F ¨ ur die Verwendung eines pneumatischen Greifelements bietet Neuronics ein Air Set an. Dieses f ¨ uhrt die Druckluft ausserhalb am Roboter nach oben. Die Druckluft wird ¨ uber Schl ¨ auche und Swivel Drehfittings aus- sen am Roboter gef ¨... -
Seite 22: Kinematik Und Koordinatensysteme
Kinematik und Koordinatensysteme 5.5 Kinematik und Koordinatensysteme 5.5.1 Koordinatensysteme und Definitionen 5.5.1.1 Basiskoordinatensystem (Basis-Frame) Der Ursprung des Basiskoordinatensystems befindet sich im Schnittpunkt der Drehachsen von Motor 1 und 2 (Mitte von Gelenk 2). Die z-Achse entspricht der Drehachse von Motor 1. Die Abbildung 5.18 zeigt den Ursprung des Basiskoordinatensystems im Grundriss. - Seite 23 Kinematik und Koordinatensysteme Abbildung 5.19: Basiskoordinatensystem Abbildung 5.20: Werkzeugkoordinatensystem Benutzerhandbuch...
- Seite 24 Kinematik und Koordinatensysteme Abbildung 5.21: Winkeldefinition a) im K4D b) in der Kinematik noch jene wie sie in der Kinematik verwendet werden. Die Winkel in der Kinematik sind nach der ’Rechten- Hand-Regel’ definiert. Darum sind in der Abbildung auch noch die jeweiligen z-Achsen abgebildet. Die Bilder stellen exemplarisch den Katana 6M180 dar.
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Seite 25: Modifizierte Denavit-Hartenberg
Kinematik und Koordinatensysteme Abbildung 5.22: Encoder Z ¨ ahlrichtung 5.5.2 Modifizierte Denavit-Hartenberg 5.5.2.1 Modifizierte Denavit-Hartenberg Konvention Die modifizierte Denavit-Hartenberg-Konvention (mDH) ist eine Vorschrift, wie man Koordinatensysteme an den Achsen anbringt und wie man daraus die homogenen Transformationsmatrizen bestimmt. Sie erleichtert so vor allem die Berechnung der direkten Kinematik und ist mittlerweile eines der Standardverfahren f ¨... - Seite 26 Kinematik und Koordinatensysteme Joint i θ Joint i-1 Link i Link i-1 Joint i+1 α Abbildung 5.23: Koordinatensysteme und Parameter mit der mDH-Konvention θ5 θ4 y2=z1=z0 y1=y0 θ2 θ3 x2=x1=x0 θ1 Abbildung 5.24: mDH Koordinatensysteme und Winkel beim Katana 6M180 Benutzerhandbuch...
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Seite 27: Katana 6M90 Mit Greifer
Kinematik und Koordinatensysteme Der Motor 6 wird auch bei der T-Variante nicht in die Kinematik mit einbezogen, da dieser mit dem gleich ausgerichteten Motor 5 praktisch redundant wird. Dies f ¨ uhrt in der inversen Kinematik zu unendlich vielen L ¨ osungen. θ... -
Seite 28: Katana 6M90 Mit Flansch
Kinematik und Koordinatensysteme Die Links haben dabei folgende L ¨ angen: Link L ¨ ange 190mm 139mm 147.3mm 166mm 5.5.2.4 Katana 6M90 mit Flansch Abbildung 5.26 zeigt die mDH Koordinatensysteme und Gelenkwinkel des Katana 6M90 mit Flansch in der Stellung, in der alle Gelenkwinkel gleich null sind. θ5 θ6 θ4... -
Seite 29: Inbetriebnahme
6 Inbetriebnahme 6.1 Installation 6.1.1 Montage In diesem Kapitel wird die Montage und Verkabelung des Katana Roboters beschrieben. Bei Verwendung einer internen Controlbox wird der Katana direkt auf diese montiert. Bei der externen Controlbox wird der Katana auf eine Base Plate montiert, die Controlbox kann im Umfeld platziert werden. Im Downloadbereich der Neuronics Homepage sind CAD Zeichnungen mit den Abmessungen der Montageteile verf ¨... -
Seite 30: Montage Mit Externer Controlbox
Installation (a) Montage-Normteile f ¨ ur interne Controlbox Grundplatte: Controlbox: 2 Zylinderstifte Ø6h6 (DIN 6325) 2 Zylinderstifte Ø5h6x10 (DIN 6325) 6 Innensechskant-Schrauben M6 (DIN 912) 6 Innensechskant-Schrauben M4x10 (DIN 912) 6 Federringe Ø6.1xØ9.9x1.6 (DIN 7980) Hinweis: Die obigen Normteile sind bei der Lieferung bereits montiert. -
Seite 31: Verkabelung
Verbindungen (b) Montage-Normteile f ¨ ur Katana 2 Zylinderstifte Ø2.5h6x12 (DIN 6325) 6 Innensechskant-Schrauben M3x20 (DIN 912) 6 Federringe Ø3.1xØ5.6x1 (DIN 7980) Hinweis: Alle obigen Normteile geh ¨ oren zum Lieferumfang der Base Plate oder der Konfiguration mit externer Controlbox. 6.1.2 Verkabelung Folgende Komponenten m ¨... -
Seite 32: Usb
Verbindungen Abbildung 6.4: Verbindung des Katana Roboters mit dem Computer ¨ uber USB. 6.2.2 USB Die Verbindung ¨ uber USB ist eine Alternative zum Ethernet Port. Dies ist vor allem dann n ¨ utzlich, wenn der Katana wegen IT-Richtlinien nicht in das Firmen-Netzwerk integriert werden darf. Der Anschluss per USB bietet eine Punkt-zu-Punkt Verbindung zum Roboter ¨... -
Seite 33: Linux
Verbindungen Die erscheinende Warnung ist mit ’Installation Im diesem Dialogfeld ist der Pfad zum Treiber fortsetzten’ zu quittieren. Der Treiber wird instal- anzugeben. Dieser ist im Katana4D Installati- liert. onsverzeichnis unter ’Drivers’ zu finden. Es wurde eine neue Netzwerkverbindung hinzugef ¨ ugt, welche jetzt konfiguriert werden soll. Klicken Sie unter Start Systemsteuerung Netzwerkverbindungen auf die neu erstellte Verbindung und editieren Sie deren... -
Seite 34: Ip-Konfiguration
M ¨ oglichkeiten zur Steuerung 6.2.3 IP-Konfiguration IP-Adresse und Netzwerk-Maske k ¨ onnen beliebig ge ¨ andert werden. Dazu ¨ offnet man in einem Webbrowser die Webseite des Katana ¨ uber dessen aktuelle IP-Adresse, also z.B. http://192.168.168.232/ . Im Webinterface unter Settings kann die (Ethernet-) IP-Konfiguration und USB-IP-Konfiguration gesetzt werden. - Seite 35 M ¨ oglichkeiten zur Steuerung Stand-alone Quickstart Guide Stand-alone API Dokumentation Katana4D Manual Benutzerhandbuch...
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Seite 36: Wartungshinweise
7 Wartungshinweise 7.1 Hardware Bei Normalbetrieb unterliegt nur die Getriebeschmierung in den Robotergelenken einer Warung. Diese darf jedoch nur von geschultem Neuronics-Personal durchgef ¨ uhrt werden. 7.2 Firmware Update 7.2.1 Bezug neuer Firmware F ¨ ur Informationen zu den Bezugsm ¨ oglichkeiten neuer Firmware gibt der Neuronics Support weitere Auskunft (siehe Kapitel 8.1). -
Seite 37: Support
8 Support 8.1 Neuronics Support Das Support-Team der Neuronics AG steht f ¨ ur technische Ausk ¨ unfte und Unterst ¨ utzung gerne zur Verf ¨ ugung. Damit ein optimaler Service geboten werden kann, beachten Sie bitte die Informationen in Abschnitt 8.2. Das Support-Team ist wie folgt erreichbar: E-Mail: support@neuronics.ch Telefon: +41 44 445 16 31... -
Seite 38: Anhang
9 Anhang 9.1 Technische Daten Grunddaten Katana 450 Anzahl der Achsen Traglast ab Flansch 400g Reichweite 517mm (Flansch) Arbeitsraumvolumen 0.477 Eigengewicht 5.2kg (ohne Controlbox und Greifer) Antriebssystem DC-Motoren mit Inkrementalencoder Getriebe Harmonic Drive Material Eloxiertes hochfestes Aluminium Einbaulage senkrecht stehend, senkrecht h ¨ angend... -
Seite 39: Dimensionen Und Verfahrwege
Dimensionen und Verfahrwege 9.2 Dimensionen und Verfahrwege 9.2.1 6M180 Abbildung zeigt die Dimensionen und Verfahrwege des Katana-Modells 6M180. Abbildung 9.1: 6M180 - Dimensionen und Verfahrwege Benutzerhandbuch... -
Seite 40: 6M90A
Dimensionen und Verfahrwege 9.2.2 6M90A Abbildung zeigt die Dimensionen und Verfahrwege des Katana-Modells 6M90A. Abbildung 9.2: 6M90A - Dimensionen und Verfahrwege Benutzerhandbuch... -
Seite 41: 6M90B
Dimensionen und Verfahrwege 9.2.3 6M90B Abbildung zeigt die Dimensionen und Verfahrwege des Katana-Modells 6M90B. Abbildung 9.3: 6M90B - Dimensionen und Verfahrwege Benutzerhandbuch... -
Seite 42: Detailzeichnungen Zubeh ¨ Or
Detailzeichnungen Zubeh ¨ or 9.3 Detailzeichnungen Zubeh ¨ or 9.3.1 Winkelgreifer mit Finger Abbildung zeigt die Dimensionen des Winkelgreifers. Abbildung 9.4: Dimensionen Winkelgreifer mit Finger Benutzerhandbuch... -
Seite 43: Parallelgreifer
Detailzeichnungen Zubeh ¨ or 9.3.2 Parallelgreifer Abbildung zeigt die Dimensionen des Parallelgreifers. Abbildung 9.5: Dimensionen Parallelgreifer Benutzerhandbuch... -
Seite 44: Flansch
Detailzeichnungen Zubeh ¨ or 9.3.3 Flansch zeigt die Anschlussm ¨ oglichkeiten am Flansch. Abbildung Abbildung 9.6: Lochbild Flansch Benutzerhandbuch...