Beispiel 6.9: Steuerung eines Fertigungsablaufs

Ein SCARA-Roboter soll zur Montage an einem Fließband eingesetzt werden. Zur Vereinfachung werden nur die Bewegungen in der xy-Ebene betrachtet. Zunächst soll der Roboter eine Schraube aus einer Kiste greifen und sie dann in ein Werkstück schrauben, während es vom Förderband transportiert wird. Das Förderband wird vom Motor NC4 angetrieben und führt durch den Funktionsbaustein MC_MoveVelocity gesteuert eine endlose Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit aus.

Der Fertigungsablauf wird im Projekt B6_9_Scara.project durch eine Schrittkette gesteuert. Dabei wird zunächst durch den Baustein MC_MoveDirectAbsolute  eine PTP-Bewegung in die Grundstellung des Roboters ausgeführt. Von da fährt der Roboter gesteuert durch den Baustein MC_MoveLinearDirect auf einer Geraden zur Kiste mit den Schrauben. Dort wird mit Hilfe einer Kamera die Position einer Schraube ermittelt und diese gegriffen.

Der Bediener kann nun per Klick auf das Symbol der Lichtsschranke simulieren, dass die Lichtschranke GS1 ein Objekt auf dem Förderband identifiziert hat. Dann beginnt das Tracking. Hierzu koppelt der Funktionbaustein MC_TrackConveyorBelt das Positionskoordinatensystem des Roboterarms PCS_1 an das sich bewegende Koordinatensystem des Objekts auf dem Band.

Der Roboterarm wird nun durch den Funktionsbaustein MC_MoveDirectAbsolute in diesem Positionskoordinatensystem zum Band kommandiert. Dadurch bewegt er sich genau auf das Objekt zu und fährt eine gewisse Zeit mit dem Objekt synchron. Währenddessen kann er die Schraube in die Bohrung des Objekts einschrauben. Nach Abschluss der Montage fährt der Roboter in die Grundstellung zurück.

Zum Testen muss das die Soft-SPS "CoDeSys SoftMotion Win V3" gestartet werden. Das Projekt muss in diese Soft-SPS geladen werden. In der Visualisierung kann der Bediener die START-Taste drücken und den Schritt "Bildverarbeitung" mit der Taste BV_Fertig überspringen.

In der Ansicht POU befindet sich der Funktionsbaustein Kinematic, in dem die direkte und inverse Kinematik programmiert werden kann. Alternativ kann auch die von CoDeSys mitgelieferte Kinematik Trafo.Kin_Scara2 im Datentyp SCARA ausgewählt werden.