Branchentage Werkzeugmaschinen 2020a... · 2020. 12. 3. · SINUMERIK Robotik CNC –integrierte Lösungen © Siemens 2020 | Frei verwendbar | Branchentage Werkzeugmaschinen 19.11.2020

Branchentage

Werkzeugmaschinen 2020

SINUMERIK Robotik

© Siemens 2020 | Frei verwendbar | Branchentage Werkzeugmaschinen 19.11.2020


Team „SINUMERIK Robotik“

Wolfgang GrubelnigTechnical Consulting 2

for Machine Tools

Siemens AG

Niederlassung Köln

Thomas RossTechnical Sales

for Machine Tools

Siemens AG

Niederlassung Köln

SINUMERIK Robotik

CNC –integrierte Lösungen


SINUMERIK Run MyRobotMotivation

© Siemens 2020 | Frei verwendbar | Branchentage Werkzeugmaschinen 19.11.2020Seite 4

Was ist RMR?

Steuerung von Knickarmrobotern, optional mit Zusatzachsen, mit der SINUMERK 840Dsl und SINAMICS S120

Was bringt RMR mit?

1. Einfache Integration eines Roboters in die Werkzeugmaschinensteuerung

2. Kein Roboter „Know How“ für die Inbetriebnahme und Programmierung erforderlich

3. Gleiche Bedienung von Roboter und CNC-Maschine mit SINUMERIK OPERATE

4. G-Code Programmierung für Bearbeitungs- und Handlingsaufgaben

5. uvm.

SINUMERIK Run MyRobotLösungen für jeden Anwendungsfall


Fu

nkti

on

su

mfa

ng

Tiefe der Integration

Run MyRobot /Machining

• Bahnsteuerung mit SINUMERIK

• Anbindung auf

Bewegungsführungsebene

• Nutzung aller CNC-

Programmiermethoden

• Digitaler Zwilling mit NX-CAM

und VNCK

• Diagnose und Fernwartung über

SINUMERIK

Bearbeitende Roboter in den

Fertigungsprozess integrieren

Run MyRobot /Handling

• Roboter-Kommandos via PLC

• Komplette Bedienung und

Programmierung des

Roboters über SINUMERIK

Operate

• Diagnose und Fernwartung

über SINUMERIK

Handling-Roboter und WZM

einheitlich bedienen

Run MyRobot /EasyConnect

• Kommunikation über PLC-

E/A Schnittstelle

• Roboter-Bedienung über

Roboter Steuerung

Handling-Roboter schnell

und einfach anbinden

Kompletter Funktionsumfang

von

Run MyRobot /Machining

+• Systemintegrierte

Robotermechanik

• Regelung des Roboters über

SINAMICS Antriebe

• Zusätzliche

Roboterkompensationen

• Wegfall der zusätzlichen

Robotersteuerung

Run MyRobot /Direct Control

Volle Integration des Roboters

in den Fertigungsprozess

SINUMERIK Run MyRobot /Direct ControlMaschinenkonzepte


Die Eigenschaften eines Roboters,

gepaart mit der SINUMERIK

eröffnen neue Anwendungsfelder

z.B. Pick and Place

Handling

z.B. Entgraten

Hauptzeitsynchrone

Bearbeitung

z.B. Tape Laying z.B. Fräsen

Bearbeitungs- und Prozessaufgaben

Hybride Maschinenkonzepte Stand-Alone

SINUMERIK Run MyRobot /Direct ControlVorteile


Einheitliche Bedienung für Roboter

und Werkzeugmaschine

Hochpräzise Bahnsteuerung

ermöglicht produktive Bearbeitung

Die bewährte Robotermechanik

erlaubt weiterhin flexible Anwendung

NC-Programmkoordinierung des

Roboter- und Bearbeitungskanals

(keine PLC erforderlich)

Vollständige CNC-Integration

G-Funktionen und Messzyklen

Weitreichende Kalibrierungs- und

Kompensationsschnittstellen

Vollständige CAD/CAM Integration

inkl. digitaler Zwilling

Vorkonfigurierte Datensätze erlauben

eine einfache Inbetriebnahme

G01 X100 Y100 Z0 A13 B35 C0

Steuerschrank des Roboterherstellers

entfällt

SINUMERIK Run MyRobot /Direct ControlIn vier Schritten zum CNC-Roboter


1

2

3

4

Auswahl des Roboters

Siemenskomponenten für den Roboter auswählen

Inbetriebnahme

Optional: Verbessern von Performance und Genauigkeit

SINUMERIK Run MyRobot /Direct ControlRoboterauswahl


Bitte besuchen Sie den SIOS-Link für eine vollständige

Liste der unterstützten Roboterkinematiken:

https://support.industry.siemens.com/cs/document/109757564

• Auswahl des Roboters mit dem Roboterhersteller nach Prozessparametern

(Reichweite, Traglast, Schutzart etc.)

• Lieferumfang: Roboterarm mit Motoren und Kabelsatz zum Anschluss

an die SIEMENS-Komponenten im Schaltschrank

1 Auswahl des Roboters


SINUMERIK Run MyRobot /Direct ControlAuswahl von Zusatzkomponenten


• Linear- und Rundachsen

• Spindeln

1.1 Mechanische Zusatzkomponenten von Partnern hinzufügen

SpindelnLineare Achsen

ISO 9409-1Flange

Rotatorische Achsen

SINUMERIK Run MyRobot /Direct ControlAuswahl der Siemenskomponenten


Pos. Artikelnummer Menge E-Text Artikelbeschreibung

Steuerung, SINUMERIK

10 6FC5373-0AA31-0AB0 1 SINUMERIK; 840D sl; NCU 730.3BPN mit PLC 319-3PN/DP

20 6FC5851-1XG00-0YA0 1 CNC-Software, aktuell, CF mit Lizenz

30 6FC5851-1XC44-2YA8 1 CNC-Software (Toolbox), CD/DVD

40 6FC5800-0AA00-0YB0 3 Steuerbare Interpolationsachsen, Erweiterung

50 6FC5800-0AS00-0YB0 1 Bedienen, SINUMERIK Operate auf NCU (S00)

60 6FC5800-0AM15-0YB0 1 Interpolationen, Mehrachsen-Interpolation (>4 Achsen) (M15)

70 6FC5800-0AM81-0YB0 1 Kompensationen, Kompensation einer mechanischen Zwangskopplung (AXCO) (M81)

80 6GK5005-0BA00-1AA3 1 Switch Scalance X005 unmanaged, IP30

90 6FC5403-0AA20-1AA0 1 Handheld Terminal SINUMERIK HT 8 H

100 6AV6574-1AF04-4AA0 1 Halter

110 6FC5348-0AA08-4AA0 1 Touchstift

120 6AV6671-5AE11-0AX0 1 Anschlussbox PN Plus,IP65,mit automatischer Not-Halt Brückung

130 6XV1440-4BN15 1 Verbindungsleitung; HT Anschlußleitung; 15,00 m

140 6XV1840-2AH10 20 Verbindungsleitung; Ethernet (universaleinsatz)

150 6SL3060-4AA10-0AA0 1 Signalleitung; DRIVE-CLiQ-Leitung (in abgestimmten Längen) IP20/IP20 (fest verlegt); 0,95 m

160 6SL3060-4AH00-0AA0 1 Signalleitung; DRIVE-CLiQ-Leitung (in abgestimmten Längen) IP20/IP20 (fest verlegt); 0,26 m

170 6EP1436-2BA10 1 SITOP smart 20,00 A

Antriebssystem / Netz

180 6SL3130-7TE23-6AA3 1 Active Line Module; 36,00 kW

• Vorkonfigurierte SIZER Projekte für ausgewählte Robotertypen

• Bei Einhaltung der Konfiguration wird volle Gewährleistung vom

Roboterhersteller gewährt

• Lieferumfang: Komplettes Elektropaket

2 Siemenskomponenten für den Roboter auswählen

Die SIZER-Projekte für alle unterstützten Roboterkinematiken

stehen hier zum Download zur Verfügung:



SINUMERIK Run MyRobot /Direct ControlRoboterschaltschrank


2.1 Roboterschaltschrank vom WKC

Roboter OEM liefert die Kinematik und den Kabelsatz

vom Roboterfuß bis zum Schaltschrank

Anschlussfertiger Schaltschrank für

CNC-gesteuerte Roboteranwendungen

Roboterarm

SINUMERIK Run MyRobot /Direct ControlAutomatisierte Inbetriebnahme


3.

Not listed

3 Inbetriebnahme

Roboterkonfigurator

• Einfaches Auswahlmenü für integrierte Robotertypen

• Weitere Robotertypen sind per Datei nachladbar

• Roboterkonfigurator zur Erstellung eines Inbetriebnahme-

Skripts

• Skript stellt Datenschutz, Datenkonsistenz und korrekte

Einstellwerte für optimalen Betrieb sicher

SINUMERIK Run MyRobot /Direct ControlKalibrierung und Kompensation


4 Optional: Verbessern von Performance und Genauigkeit

ROCO Accuracy

Roboterkalibrierung ISOS

Datenblätter mit Genauigkeitsangaben für jede Roboterkinematik können hier heruntergeladen werden: https://support.industry.siemens.com/cs/document/109757564

ROCO Productivity

• Posenbasierte Drehmomentvorsteuerung,

um bei höheren Geschwindigkeiten näher an der befohlenen Bahn zu

bleiben

• 3D-Nickkompensation

reduziert Schwingungen beim Richtungswechsel

• Prozesskraft-Kompensation

• Ruck- und Beschleunigungserhöhung

in leichten Posen für höhere Achsdynamiken und kürzere Taktzeiten

• Statische Kalibrierung

zur Steigerung der Absolutgenauigkeit

• TCP-Schwerkraftkompensation


SINUMERIK Run MyRobot /Direct ControlDynamische vs. statischer Kompensation


Dynamische KompensationROCO

BAHNGENAUIGKEIT

CC ROCO verbessert die Bahnbewegung und

befasst sich damit, WIE der Roboter

an den programmierten Punkt gelangt

Statische KompensationISIOS

ABSOLUTGENAUIGKEIT

ISIOS verbessert die statische Genauigkeit. Es

geht darum, WOHIN der Roboter geht

SINUMERIK Run MyRobot /Direct ControlGenauigkeit


Werkzeugmaschine Standard-Roboter

Mit Run MyRobot /Direct Control erschließt SINUMERIK eine neue Genauigkeitsklasse für Roboter

0,001 – 0,05mm 0,7 – 2mm 0,1 – 0,7mm

CNC-Algorithmen

Kalibration mit ISIOS

Direkte Messsysteme

CC ROCO

Präzisions-Roboter

Wie genau ist ein Roboter?

SINUMERIK Run MyRobot /Direct ControlROCO (Robot Compensation)


Realer Roboter 3D Mehrkörpermodell

✓ Kraftkompensation

✓ Momentvorsteuerung

✓ 3D-Nickkompensation

Erhöhung der

Bahngenauigkeit

SINUMERIK Run MyRobot /Direct ControlROCO: Prozesskraftkompensation


Auslenkung

WZM Roboter

Steifigkeit

[N/µm]

>10 0,4-1

Auslenkung

[µm]

Feder Kraft

2 x ~ 40kg = 400N

40 1000

Wie steif ist ein Roboter?



ROCO kompensiert externe Kräfte am TCP

Kraft

Krafteingabe:

• Simulierte Kräfte im

Teileprogramm

• Sensorbasiert

Abweichung

Feder Kraft

TCP

Kompensation



KräfteTeileprogramm mit

KräftenX100 Y50 Z300 F_X=0.5

F_Y=0.3 F_Z=0.2

Onlinekompensation

der Kräfte mit ROCO

Prozesskraftmodell von NX CAM

…

N346 G1 X36.028 Y-4.000 Z20.000 F_X=-0.0219 F_Y=-0.0401 F_Z=-0.0202

N347 G1 X36.278 Y-4.000 Z20.000 F_X=-0.0220 F_Y=-0.0410 F_Z=-0.0201

N348 G1 X36.528 Y-4.000 Z20.000 F_X=-0.0219 F_Y=-0.0411 F_Z=-0.0203

N349 G1 X36.778 Y-4.000 Z20.000 F_X=-0.0218 F_Y=-0.0410 F_Z=-0.0204

…

ROCO

SINUMERIK Run MyRobot /Direct ControlAnwendungsbeispiel: Kartesisches Safety (Beitrags-ID: 109738309)


Kartesisches Safety (TIA-Portal mit Safety Integrated+)

Der Roboter soll mit dem TCP einen definierten Bereich in Form eines Quaders nicht

verlassen

Der Roboter soll mit dem TCP in einen definierten Sicherheitsbereich nicht

eindringen

Bei geöffneter Tür soll die Anlage bei Überschreitung der maximalen Geschwindigkeit

von 250mm/s am TCP stillgesetzt werden

Die Sicherheitsabnahme gemäß Maschinenrichtlinien wird durch den Kunden (OEM) durchgeführt.

SINUMERIK Run MyRobot /Direct ControlAnwendungsbeispiel: Kartesisches Safety (Beitrags-ID: 109738309)


Import der Kinematikdaten in F-PLC

Kinematikdaten stehen auf SIOS bereit

TIA-Import mit dem Tool cSafe_Global_Modifier

SINUMERIK Run MyRobot /Direct Control – neu in V1.3.0Neuer Roboterkonfigurator


Neuer Roboterkonfigurator

Neues Look & Feel

Katalogupdate zum Import neuer

Roboterhersteller und -typen

Anzeige der gewählten Topologie

(wie CMC-Topo)

Erweiterter Plausibilitätscheck

(Achs- und Kanalprüfung)

SINUMERIK Run MyRobot /Direct Control – neu in V1.3.0Applikationsspezifische Parametersätze


3 vordefinierte Parametersätze:

1. Ausgewogene Einstellung zwischen steif und dämpfend – robust – wie V1.2.0

2. Dämpfungsoptimal für hohe Geschwindigkeiten und geringe Prozesskräfte (Handling) – dynamisch

3. Steife, störoptimale Einstellung (Fräsen) – genau

4. wie 1. benutzerdefiniert z.B. für AST

SINUMERIK Run MyRobot /Direct Control – neu in V1.3.0Applikationsspezifische Parametersätze


Ruckgrenze und Ruckfilter

32431 MAX_AX_JERK: Achsiale Ruckgrenze:

Erhöhung der Ruckgrenze

+ verbessert die Produktivität

- Eigenfrequenzen werden stärker angeregt

32410 MA_AX_JERK_TIME: Glättung des Lagesollwerts:

Erhöhung der Zeitkonstante

+ reduziert die Anregung der Eigenfrequenzen

- weniger Konturtreue

SINUMERIK Run MyRobot /Direct Control – neu in V1.3.0Singularitätenbehandlung


Singularitätenstation (ab SW 4.93)

• alpha1-Singularität, wenn A1 und der Handwurzelpunkt fluchten

• alpha2-Singularität, wenn A3 = 0°

• alpha5-Singularität, wenn A5 = 0°

• Gimbal-Lock-Effekt, bei Nutzung von Euler-Winkeln und B = 90°

An singulären Stellen treten extreme Geschwindigkeitsverläufe

bei CP (Continuous Path) auf. NCK-Vorlauf erkennt diese und fügt einen

PTP (Point To Point) Zwischensatz ein, der mit G64 (Bahnsteuerbetrieb)

abgefahren wird.

Wirkt nur in AUTO und MDA

SINUMERIK Run MyRobot /Direct Control – neu in V1.3.0Singularitätenbehandlung


SINUMERIK Run MyRobot /Direct Control – neu in V1.3.0Dokumentation


Die Dokumentation wurde unter anderem um das Projektierungsbeispiel für Zusatzachsen (inkl. Video) erweitert

SINUMERIK Run MyRobot /Direct Control – neu in V1.3.0Robotertypen


Erweiterung der unterstützten Roboter

MAX100 2.25 Basic und MAX100 2.25 Precision von MABI

NJ290-3.0 von COMAU

SINUMERIK Run MyRobot /Direct Control – neu in V1.4.0Ausblick


Geplante Neuerungen in V1.4.0

Zusatzachsen (COMAU) werden in den Roboterkonfigurator integriert

Datenschutzkonzept greift auch für Zusatzachsen

ROCO 1.1 wird die Option Productivity auch mit NCU710.3B möglich sein

ROCO wird mehrkanalig einsetzbar sein

Und vieles mehr

SINUMERIK Run MyRobot /NX TrainingRoll-Out des “NXgoesCNCRobotics” Programmes


“NX goes CNCRobotics” Registrierung

Ausbilder, Lehrer, Trainer, Händler, Siemens-Mitarbeiter und Maschinenhersteller, die zum Thema “Programmierung eine

CNC Roboters“ grundlegendes Wissen erlangen möchten. Registrierung ist über die DEX Webseite möglich:

https://app.industry.siemens.com/TrainingsPortal/TAC/events/list (über den VB)

Informationen über das Training

Die Themen werden anhand von praxisnahen Beispielen und Übungen mit der NX CAM Robotics + VNCK Software und

an dem Roboter anhand der TTT-Trainingsdokumentation vermittelt:

- Einstieg in das Thema Robotik

- Aufbau einer Roboterzelle / Umgang mit Baugruppen

- Roboter Pick & Place Applikation an der WZM

- Additive Fertigung und anschließende Fräsbearbeitung

- Additive Fertigung eines gebogenen Rohres

- Auftrag von Klebstoff auf ein Gehäuse

- Fräsen eines 5-achsigen Bauteiles / Animieren des Werkzeugwechsels

Motivation

• Steigende Nachfrage von Werkzeugmaschinenbetreibern, nach Roboterlösungen für Handlings und

Bearbeitungsaufgaben

• Komplexe Roboterapplikationen benötigen eine umfassende Simulation in NX CAM Robotics + VNCK

[email protected]

https://app.industry.siemens.com/TrainingsPortal/TAC/events/list

mailto:[email protected]

SINUMERIK Run MyRobot /Direct ControlBestellung


SINUMERIK Run MyRobot /Direct Control

Bezeichnung

• Standard CNC-Software ≥ 4.8 SP2 HF3

Kartesisches Safety

Bezeichnung

• TIA Portal ≥ V15

• SIMATIC STEP 7 Professional

• SIMATIC STEP 7 Safety Advanced

• SINUMERIK Toolbox V15

ISIOS

Bezeichnung Artikelnummer

*UCI (ISIOS calibration interface) • 6FC5800-0AN75-0YB0

SINUMERIK Messzyklen


Messzyklen • 6FC5800-0AP28-0YB0

CC ROCO


*CC ROCO Accuracy • 6FC5800-0AN83-0YB0

*CC ROCO Productivity • 6FC5800-0AN84-0YB0

*maschinenspezifische Freigabe erforderlich

KontaktWolfgang Grubelnig

Michael Holub

Thomas Roß

Fachberatung für Werkzeugmaschinenausrüstung

RC-DE DI MC MTS FB


Documents

Branchentage Werkzeugmaschinen 2020a... · 2020. 12. 3. · SINUMERIK Robotik CNC –integrierte Lösungen © Siemens 2020 | Frei verwendbar | Branchentage Werkzeugmaschinen 19.11.2020