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Beckhoff TF5200 Funktionsbeschreibung
Beckhoff TF5200 Funktionsbeschreibung

Beckhoff TF5200 Funktionsbeschreibung

Twincat 3 cnc; dynamisches koordinatensystem
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Funktionsbeschreibung | DE
TF5200 | TwinCAT 3 CNC
Dynamisches Koordinatensystem
20.04.2021 | Version: 1.03

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Inhaltszusammenfassung für Beckhoff TF5200

  • Seite 1 Funktionsbeschreibung | DE TF5200 | TwinCAT 3 CNC Dynamisches Koordinatensystem 20.04.2021 | Version: 1.03...
  • Seite 3: Hinweise Zur Dokumentation

    EP1590927, EP1789857, EP1456722, EP2137893, DE102015105702 mit den entsprechenden Anmeldungen und Eintragungen in verschiedenen anderen Ländern. ® EtherCAT ist eine eingetragene Marke und patentierte Technologie lizenziert durch die Beckhoff Automation GmbH, Deutschland Copyright © Beckhoff Automation GmbH & Co. KG, Deutschland.
  • Seite 4: Allgemeine- Und Sicherheitshinweise

    Programmierbeispiel (komplettes NC-Programm oder Programmsequenz) der beschriebenen Funktionalität bzw. des entsprechenden NC-Befehls. Spezifischer Versionshinweis Optionale, ggf. auch eingeschränkte Funktionalität. Die Verfügbarkeit dieser Funktionalität ist von der Konfiguration und dem Versionsumfang abhängig. Version: 1.03 TF5200 | TwinCAT 3 CNC Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 5: Inhaltsverzeichnis

    Beispiel 3: Slave folgt dem bewegten Werkstück ............ 35 2.4.4 Beispiel 4: Slave folgt Werkstück auf einem Drehtisch............  37 3 Parameter .............................. 41 Kanalparameter .......................... 41 Hochlaufparameter .......................... 42 4 Support und Service.......................... 43 Stichwortverzeichnis.......................... 44 TF5200 | TwinCAT 3 CNC Version: 1.03 Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 6 Inhaltsverzeichnis Version: 1.03 TF5200 | TwinCAT 3 CNC Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 7 Abb. 17 Bearbeitung zweier Slave-Roboter auf einem durch den Master-Roboter bewegten Werkstück Abb. 18 Bearbeitetes Werkstück (links) während einer Drehung, rechts die Traceansicht ...... Abb. 19 Kin_Base Offset aus Perspektive des Masters (Drehtisch) ............TF5200 | TwinCAT 3 CNC Version: 1.03 Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 8: Übersicht

    Parameter gewählt, z.B. [PROG] für Programmieranleitung oder P-AXIS-00001 für einen Achsparameter. Technisch bedingt funktionieren diese Verweise nur in der Online-Hilfe (HTML5, CHM), allerdings nicht in PDF-Dateien, da PDF keine dokumentenübergreifende Verlinkungen unterstützt. Version: 1.03 TF5200 | TwinCAT 3 CNC Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 9: Beschreibung

    Es werden grundsätzlich 2 Anwendungsszenarien unterschieden: 1. Fertigen auf einem bewegten Werkstück. 2. Bewegen der Maschine während der Bearbeitung (z.B. Ausgleich von Schwankungen im Fußpunkt der Kinematik). Abb. 1: Veranschaulichung der beiden Anwendungsgebiete des Dynamischen Koordinatensystems TF5200 | TwinCAT 3 CNC Version: 1.03 Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 10: Dynamisches Koordinatensystem

    Das Werkstück kann von einem NC-Kanal (Masters, ID > 0) oder der SPS (ID = 0) bewegt werden: • NC-Kanal:    #CHANNEL INTERFACE ON/OFF [ DYN_CS ] • SPS:            Enable der Control-Unit auf dem HLI Abb. 2: Fertigen auf einem bewegten Werkstück Version: 1.03 TF5200 | TwinCAT 3 CNC Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 11: Abb. 3 Kompensation Der Bewegten Maschine

    über das dynamische Koordinatensystem dem CNC-Kanal bekanntgegeben. Abb. 3: Kompensation der bewegten Maschine Architektur und Schnittstellen Der nachfolgende NC-Kanal (Slave) kann durch einen weiteren NC-Kanal (Master) oder durch die SPS versorgt werden. TF5200 | TwinCAT 3 CNC Version: 1.03 Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 12: Abb. 4 Struktur Für Die Kopplung Über Ein Dynamisches Koordinatensystem

    X/Y/Z rotation A/B/C Physikalische Achsen Physikalische Achsen Abb. 4: Struktur für die Kopplung über ein dynamisches Koordinatensystem Das Nachfolgen des Slavekanals kann durch den NC-Programmbefehl oder durch SPS-Befehle ge- steuert werden. Version: 1.03 TF5200 | TwinCAT 3 CNC Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 13: Vorgabe Des Koordinatensystems Durch Master

    Einschalten des Interfaces oder erstmaligem Nachführen ist der nachführende Slave selbst dafür verantwortlich, die Werte "weich" zu übernehmen. Der Master kann die Versorgung des Interfaces kurzfristig unterbrechen (FREEZE). Beim Fortführen muss der Slave die Werte ebenso "weich" übernehmen. TF5200 | TwinCAT 3 CNC Version: 1.03 Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 14: Plc Als Master

    Der Slave folgt dem dynamischen Koordinatensystem. DEACTIVATING Der Slave koppelt das Nachführen des dynamischen Koordinatensystems "weich" aus. ERROR Es ist ein Fehler im Slave aufgetreten. Der Slave kann dem dynamischen Koordinatensystem nicht mehr folgen. Version: 1.03 TF5200 | TwinCAT 3 CNC Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 15: Control Unit

    PLC liest die vom GUI angeforderten Daten, wenn dieser Wert TRUE ist. Nachdem die Daten vollständig in die PLC übernommen worden sind, setzt die PLC dieses Element auf FALSE. Umleitung ST-Pfad gpCh[channel_idx]^.channel_mc_control.dyn_cs.enable_w Transition ST-Pfad gpCh[channel_idx]^.channel_mc_control.dyn_cs.transition_w TF5200 | TwinCAT 3 CNC Version: 1.03 Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 16 #TRACK CS ON [ID=<i> X=. Y=. *) Zugriff SPS schreibt die Transition analog zum NC-Befehl #TRACK CS [ID=0 …] und CNC liest die Transition. Korrekter NC/PLC-Handshake: Zuerst werden alle Parameter belegt und danach command auf +/-1 gesetzt. Version: 1.03 TF5200 | TwinCAT 3 CNC Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 17   request_semaphor_rw : BOOL;  (* Valid semaphore *)   command_semaphor_rw : BOOL;  (* Valid semaphore *)   fill_up_1           : BOOL;   fill_up_2           : DINT;   request_r           : HLI_COORDINATE_SYSTEM_INT;   command_w           : HLI_COORDINATE_SYSTEM_INT;   transition_w        : HLI_DYN_CS_TRANSITION;   state_r             : HLI_DYN_CS_STATE; END_STRUCT END_TYPE TF5200 | TwinCAT 3 CNC Version: 1.03 Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 18: Nachfolgender Slave

    Die aktuellen Positionen des Masters werden an die Decodierung gemeldet und ABSOLUTE können im NC-Programm nachfolgend eingerechnet werden. Dies kann dann implizit durch #TRACK CS ABS oder explizit durch die Kanalvariablen V.G.TRACK_CS.X/Y/Z/A/B/C erfolgen. Version: 1.03 TF5200 | TwinCAT 3 CNC Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 19: Abb. 8 Verschiebungen Des Dynamischen Koordinatensystems

    Ohne Angabe ist der Filter mit Defaultfilterzeit = 200 eingeschaltet. WAIT Bei aktiver Filterung wird vor Ausführung der nächsten NC-Zeile gewartet, bis die Kopplung komplett eingeschaltet ist. Ist dieser Modus nicht angegeben (Standard), so wird fliegend eingekoppelt. TF5200 | TwinCAT 3 CNC Version: 1.03 Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 20: Abb. 9 Zwei Roboter Bearbeiten Ein Bewegtes Werkstück

    Anwendung: Schwankungen des Kinematikfußpunkts Über die Parameter können zusätzliche statische Verschiebungen / Drehungen (im Bild blau) zwischen dem Angriffspunkt des Fehlers und dem kinematischen Fußpunkt angegeben werden. #TRACK CS […KIN_BASE …X=200 …] Version: 1.03 TF5200 | TwinCAT 3 CNC Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 21: Abb. 10 Schematische Darstellung Des #Track Cs-Befehls

    Beschreibung total,error comp error total error Prog offset Error kinematische Basis Basis Abb. 10: Schematische Darstellung des #TRACK CS-Befehls TF5200 | TwinCAT 3 CNC Version: 1.03 Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 22 ;Dynamisches CS von SPS empfangen N6076 #TRACK CS ON [ID=0 OPTION=1 FILTER=1000] N6085 G01 X0 C0 N6080 X0 Y0 Z0 A0 B0 C0 N6077 #TRACK CS OFF [WAIT];Warten bis Kopplung komplett aus Version: 1.03 TF5200 | TwinCAT 3 CNC Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 23: Berücksichtigung Der Masterposition Im Slave

    D.h. wird nachfolgend der Master gedreht, so folgt der Slave der Drehung um den TCP des Masters. Explizites Verrechnen %TrackCS N6000 #TRACK CS ON[ ID=2 SET_ZERO FILTER=1000 ] ;YawPitchRole : negative B-Achse TF5200 | TwinCAT 3 CNC Version: 1.03 Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 24 Beschreibung N7000 #CS ON[TRCK_CS] [V.G.TRACK_CS.X, V.G.TRACK_CS.Y,                        V.G.TRACK_CS.Z, V.G.TRACK_CS.A,                       -V.G.TRACK_CS.B, V.G.TRACK_CS.C] N8000 X0 Y0 Z0 A0 B0 C0 ; Bewege Slave in Masterzentrum ;… Version: 1.03 TF5200 | TwinCAT 3 CNC Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 25: Schalten Über Sps-Befehl

    Ein Warten vor dem Weiterfahren, bis das Folgen des Slaves vollständig aktiv oder beendet ist, kann durch die SPS explizit gesteuert werden. D.h. die SPS gibt z.B. nach dem Ein-/Aus-Schalten die Vorschubfreigabe im Masterkanal erst, nachdem der Status = INACTIVE / ACTIVE ist. TF5200 | TwinCAT 3 CNC Version: 1.03 Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 26: Anzeige Auf Dem Hli

    (kin_trafo_display = 1) aktiviert werden. Dynamisches CS Position (MCS) Beschreibung Positionssollwert des Werkzeugmittelpunktes im Maschinenkoordinatensystem MCS, der in jedem Interpolationstakt aktualisiert wird. Signalfluss CNC → PLC Einheit 0,1 µm ST-Pfad gpCh[channel_idx]^.bahn_state.coord_r[axis_idx].position_dyncs_r Version: 1.03 TF5200 | TwinCAT 3 CNC Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 27 Beschreibung Datentyp DINT Zugriff PLC liest TF5200 | TwinCAT 3 CNC Version: 1.03 Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 28: Diagnose

      288777 00000010   a[3..5](0, 0, 0)   288777 00000010 dynCS: VALUE   288777 00000010   T(1000, -1000, 0)   288777 00000010   R(0, 0, 0) Anwendungsfälle 2.4.1 Beispiel 1: Slave folgt dem Master achsspezifisch Slave folgt dem Master achsspezifisch %TrackCS-Master Version: 1.03 TF5200 | TwinCAT 3 CNC Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 29 #SIGNAL SYN [ID3 COUNT1] #WAIT SYN [ID1] N20 #CHANNEL INTERFACE ON [TRACK_CS] M0    ;Warte auf Biegeroboter in Magazinposition AB=127.7213 F200  ;Arbeitsposition #SIGNAL SYN [ID2 COUNT1]  ;Setze Rohr in Arbeitsposition N20 #CHANNEL INTERFACE OFF [TRACK_CS] AB=30 ;Magazin $ENDWHILE TF5200 | TwinCAT 3 CNC Version: 1.03 Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 30 AM=0 AH=0  AA=25.44  ;Transfergreifer anfahren #PSET AA=0 N30 #FLUSH CONTINUE N40 #WAIT SYN [ID2] ;Warte auf Rohr in Arbeitsposition #TRACK CS OFF [ID=2] N00860  ;Initialbewegung zum Rohr durchfuehren N00940  ;Anstellwinkel variieren N00950  AA=60 N00950  AA=-60 N00950  AA=60 N00950  AA=-60 N00950  AA=0 $ENDWHILE Version: 1.03 TF5200 | TwinCAT 3 CNC Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 31: Beispiel 2: Schwankungen Des Fußpunktes Einer Kinematik

    Die CNC kann dies jedoch durch Korrektur der Zielposition (grün) ausgleichen. Der programmierte Zielpunkt wird dann so angefahren, als wären keine Fehler im Fußpunkt eingeprägt. total,error comp error total Prog kinematische Basis Abb. 13: Schwankungen des Fußpunkts einer Kinematik TF5200 | TwinCAT 3 CNC Version: 1.03 Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 32: Abb. 14 Schwankungen Des Fußpunkts Einer Kinematik

    Abb. 14: Schwankungen des Fußpunkts einer Kinematik Struktur bei der Fehlerkompensation Die Abweichung des Fusspunktes einer Kinematik wird gemessen und dann bei der Positionierung des TCP der Kinematik zur Kompensation als Fehler über das dynamische Koordinatensystem berücksichtigt. Version: 1.03 TF5200 | TwinCAT 3 CNC Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 33: Abb. 15 Ermittlung Der Schwankungen

    %kinematic2 Positions- N10 X1 A10 messung #TRACK CS ON Verschiebung Dkin channel statische kartesische Transformation Übersetzung X/Y/Z dynamische PLC-task kartesische Rotation a,b,c Transformation kinematische Transformation Physikalische Achsen Abb. 15: Ermittlung der Schwankungen TF5200 | TwinCAT 3 CNC Version: 1.03 Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 34 N2000 Z100 ;Fahren mit Fehlerkompensation N2010 G01 X100 F100 … ;Fahren auf sichere Position um Kompensation abzuwählen N9000 Z200 N9010 #TRACK CS OFF [WAIT] ;Fahren ohne Fehlerkompensation N2000 G01 X100 F100 … Version: 1.03 TF5200 | TwinCAT 3 CNC Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 35: Beispiel 3: Slave Folgt Dem Bewegten Werkstück

    Position auf der Schnittstelle des dynamischen Koordinatensystems zur Verfügung. Der statische Offset zwischen Slave und Master wird beim Aktivieren des Nachführens mit angegeben. Master Slave Abb. 16: Statischer Versatz zwischen Master und Slave TF5200 | TwinCAT 3 CNC Version: 1.03 Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 36: Abb. 17 Bearbeitung Zweier Slave-Roboter Auf Einem Durch Den Master-Roboter Bewegten Werkstück

    ; YawPitchRole: Negative B-Achse N2020 #CS ON [V.G.TRACK_CS.X, V.G.TRACK_CS.Y, V.G.TRACK_CS.Z,               V.G.TRACK_CS.A, -V.G.TRACK_CS.B, V.G.TRACK_CS.C] ; Bewege Slave in Masterzentrum N2200 X0 Y0 Z0 A0 B0 C0 F500 ;… N2900 #TRACK CS OFF [FILTER=0] Version: 1.03 TF5200 | TwinCAT 3 CNC Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 37: Beispiel 4: Slave Folgt Werkstück Auf Einem Drehtisch

    Ziel ist es, ein Werkstück auf einem Drehtisch zu bearbeiten, während sich dieser dreht. Der Drehtisch ist hierbei als eine siebte Achse (X1) im System modelliert. Abb. 18: Bearbeitetes Werkstück (links) während einer Drehung, rechts die Traceansicht TF5200 | TwinCAT 3 CNC Version: 1.03 Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 38: Hybride Implementierung Aus Sps Und Nc-Programm

    N300 Y-60 N310 Y60 N320 Z90 … N480 #WAIT INDP ALL ; Roboter zum Drehtisch Mittelpunkt um Sprünge ; zu verhindern N490 G01 X0 Y0 N500 #TRACK CS OFF [FILTER=0 WAIT] … Version: 1.03 TF5200 | TwinCAT 3 CNC Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 39: Implementierung Über Plc

      (*M100.ACTIVE := FALSE     Trigger zurücksetzen *) (* END_IF *) (* Wurde mit M101 das DK deaktiviert*) (*IF M101.ACTIVE THEN *)   pDynCs^.transition_w.command := DINT#-1;   (*M101.ACTIVE := FALSE      Trigger zurücksetzen *) (* END_IF *) TF5200 | TwinCAT 3 CNC Version: 1.03 Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 40 ; Roboter zum Drehtisch Mittelpunkt um Sprünge ; zu verhindern N490 G01 X0 Y0 N500 M101 … … m_synch[100]       MVS_SVS     ( Activate dynamic CS) m_synch[101]       MVS_SVS     ( Deactivate dynamic CS) … Version: 1.03 TF5200 | TwinCAT 3 CNC Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 41: Parameter

    Dieser Parameter aktiviert die Bereitstellung von Daten an der dynCS- Kanalschnittstelle automatisch nach Programmstart. Dies entspricht der Programmierung des Befehls #CHANNEL INTERFACE ON/OFF [DYN_CS] siehe [FCT-C30 [} 8]] im NC-Programm. Parameter provide_channel_interface.track_cs Datentyp BOOLEAN TF5200 | TwinCAT 3 CNC Version: 1.03 Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 42: Hochlaufparameter

    Diagnosezwecke die Eingangs- und Ausgangswerte sowie das aktuelle dynCS mitprotokolliert werden. Diese Protokolldaten werden beim Upload der Diagnosedaten aus der Steuerung geladen und in eine Datei geschrieben. Parameter configuration.channel[i].interpolator.dyn_cs_history_max Datentyp UNS32 Datenbereich 0 ... MAX(UNS32) Dimension ---- Standardwert Anmerkungen Version: 1.03 TF5200 | TwinCAT 3 CNC Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 43: Support Und Service

    Unterstützung bei allen Fragen zu Beckhoff Produkten und Systemlösungen zur Verfügung stellt. Beckhoff Niederlassungen und Vertretungen Wenden Sie sich bitte an Ihre Beckhoff Niederlassung oder Ihre Vertretung für den lokalen Support und Service zu Beckhoff Produkten! Die Adressen der weltweiten Beckhoff Niederlassungen und Vertretungen entnehmen Sie bitte unseren Internetseiten: https://www.beckhoff.de...
  • Seite 44: Stichwortverzeichnis

    Stichwortverzeichnis Stichwortverzeichnis Control unit dynamic CS  15 Dynamic CS control unit  15 P-CHAN-00145  41 P-CHAN-00399  41 P-STUP-00074  42 Version: 1.03 TF5200 | TwinCAT 3 CNC Dynamisches Koordinatensystem...
  • Seite 46 Mehr Informationen: www.beckhoff.de/TF5200 Beckhoff Automation GmbH & Co. KG Hülshorstweg 20 33415 Verl Deutschland Telefon: +49 5246 9630 info@beckhoff.com www.beckhoff.com...

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