Electric Actuator Module SMC / EAMS

Transcriptie

1 Electric Actuator Module SMC / EAMS

2 Inhoud 1 Mechanische koppelstukken Koppeling met referentievlakken Adapterplaat 3 : Bevestiging LEYG Koppeling met paspennen en referentievlakken Adapterplaat 2 : Bevestiging LEYG16-LEYG Koppeling met paspennen Adapterplaat 8 : Bevestiging grijper Koppeling met paspennen Adapterplaat 9 : Bevestiging grijper Afronding (chamfer) in lagermagazijn LE Hardware : Aansluitingen voedingsconnector CN1 : Aansluitingen connectoren CN2 en CN Aansluitingen connector CN Instellen controller : Spanning aanbrengen LE Software Communicatie instellingen Aansturen as via LE software Positioning mode Force Mode Aansturen via Digital I/O Homing operatie Positioneer operatie Hold operatie Reset operatie... 27

3 1 Mechanische koppelstukken De EAMS module wordt geleverd met mechanische koppelstukken. De tekeningen hiervan zijn meegeleverd. De koppelstukken zijn zodanig ontwikkeld dat ze een representatief beeld geven van industrieel gebruikte koppelmethodes.

4 Alle te monteren onderdelen zijn ingetekend met een exploded view. Op deze manier blijft de montage ervan overzichtelijk. Deze tekeningen bevinden zich achteraan de tekeningbundel. Per as is dit nog verder uitgesplitst in de onderdelen die je apart in de tekeningbundel kan terugvinden.

5 1.1 Koppeling met referentievlakken Adapterplaat 3 : Bevestiging LEYG25 Adapterplaat 3 dient als koppelplaat tussen de horizontale manipulator en de draagconsole. Koppeling met de horizontale manipulator gebeurt via een tand en groef principe, ook wel eens aangeduid als referentievlakken. De montageplaat van de manipulator dient als tand en in de adapterplaat worden een groef gefreesd met een losse passing. Vaak voldoet slechts 1 referentievlak om een foutieve uitlijning te voorkomen. Het nadeel bij deze methode is dat er nog steeds speling mogelijk is in 1 richting. Adapterplaat 3 is ook voorzien van verzonken gaten. De draagconsole wordt naderhand tegen de adapterplaat bevestigd en de bouten die de horizontale manipulator bevestigen, worden hierdoor verborgen. 1.2 Koppeling met paspennen en referentievlakken Adapterplaat 2 : Bevestiging LEYG16-LEYG25 Adapterplaat 2 dient als koppelplaat tussen de horizontale en de verticale manipulator. De koppeling gebeurt met paspennen die de pasgaten tussen de verticale cilinder verbinden met de koppelplaat. De paspennen worden voorzien van een overgangspassing. Het gebruik van paspennen zorgt voor een totale uitlijning. Hierdoor wordt alles steeds op dezelfde wijze gemonteerd en gedemonteerd. De koppeling met de horizontale manipulator gebeurt wederom met referentievlakken.

6 1.3 Koppeling met paspennen Adapterplaat 8 : Bevestiging grijper1 Adapterplaat 8 dient als eerste koppelplaat tussen de verticale manipulator en de grijper. De koppeling gebeurt met paspennen die de pasgaten van de grijper verbinden met de koppelplaat. Zo kan men voor onderhoud de grijper eenvoudig demonteren en terug monteren zonder uitlijningsproblemen. 1.4 Koppeling met paspennen Adapterplaat 9 : Bevestiging grijper2 Adapterplaat 9 dient als tweede koppelplaat tussen de verticale manipulator en de grijper. De koppeling gebeurt met paspennen die de pasgaten van de frontplaat van de verticale cilinder verbinden met de koppelplaat. Op deze manier blijft tijdens het aandraaien van de bouten alles op zijn plaats en is er dus geen sprake meer van een verdraaiing tussen de elementen tijdens het aandraaien.

7 1.5 Afronding (chamfer) in lagermagazijn De bovenzijde van het lagermagazijn is uitgevoerd met een afronding. Dit zorgt ervoor dat het lager niet perfect boven het gat van het magazijn hoeft gepositioneerd te worden. Hierdoor krijg je een beetje extra speling. Het lager zoekt als het ware zijn weg verticaal in het magazijn.

8 2 LE Hardware : De LECP6 controller wordt gebruikt voor het aansturen van de Elektrische Aandrijvingen uit de LE-serie. Deze controller kan door middel van de LE software worden voorzien van een aantal stap-data regels voor het instellen van de positie, snelheid en versnelling. Voor het aansluiten van de controller op de motor moeten de volgende verbindingen worden gelegd: Belangrijke elementen : - elektrische as met geïntegreerde incrementele encoder - controller waar de parameters vanuit de software gestockeerd worden : o posities o snelheid o acceleratie o kracht o interrupts en alarmen - communicatiekabel naar PC om parameters te down/uploaden - software of teaching box

9 2.1 Aansluitingen voedingsconnector CN1 : Zowel de motor als de controller hebben elk een voedingspunt zoals in onderstaande tabel duidelijk wordt. Op de aansluiting CN1 wordt de voedingskabel aangebracht. Dit is een 5 aderige kabel die als volgt wordt aangesloten: Aansluiting Functie Omschrijving 0V 0V (-) Gemeenschappelijk (-) voor de motorvoeding, voeding controller M24V (+) 24V Voeding voor de motor C24V (+) 24V voeding voor de controller EMG (+) 24V Stop signaal BK RLS (+) 24V Vrijgeven rem (hier niet aan te sluiten omdat as geen rem heeft)

10 Onderstaande schakeling toont hoe tijdens een noodstop de spanning van de motor wordt weggenomen. Ook de EMG input wordt afgeschakeld. Afhankelijk van de veiligheidscategorie bepaald uit de risico analyse van de machine gebruikt men een bepaald type veiligheidsrelais. Opmerking : - De aangesloten voeding moet 5A kunnen leveren. - Bij cilinders zonder rem hoeft de klem BKRLS niet bekabeld te worden - Bij snelle elektronische stop (wegvallen signaal op EMG), zal de cilinder remmen met de maximale deceleratie. Hierna zal de controller de motor uitschakelen. - De rem is een statische en GEEN dynamische rem. - Voor een noodstop moet de spanning op M24V worden weggenomen.

11 2.2 Aansluitingen connectoren CN2 en CN3 De aansluiting van de motor naar de controller vindt plaats door middel van de aansluitingen CN2 en CN3. Aansluiting CN2 is de aansluiting voor de motorwikkeling en aansluiting CN3 is de aansluiting voor de encoder. 2.3 Aansluitingen connector CN4 De CN4 aansluiting bevat de ingangen en uitgangen van de controller waarmee hij wordt aangestuurd. Deze in- en uitgangen zullen meestal op de digitale inputs en outputs van een programmeerbare besturing (PLC) worden aangesloten. Voor de geleverde assen bestaat de aansluiting uit een 26- aderige kabel waarbij de aansluitingen op een groene I/O-connector uitkomen :

12 De aansluitingen op de groene I/O-connector vanuit de 26- aderige kabel zijn als volgt : De betekenis van de verschillende inputs en outputs komt verder in het document aan bod.

13 3 Instellen controller : 3.1 Spanning aanbrengen Als de aansluitingen zijn aangebracht kan er spanning worden gezet op de controller en de motor. Hierna zal de groene led (PWR) branden. Als de aansluitingen zijn aangebracht dan kan worden begonnen met het instellen van de stop posities, versnelling en vertraging en snelheid. Bij deze controller kan dat via de handheld of via de software (LEC-W2) die op een computer moet zijn geïnstalleerd. 3.2 LE Software De LE serie kenmerkt zich door de eenvoud van bedienen en flexibiliteit. Om de elektrische aandrijvingen van de LE serie in te stellen kan gebruikt worden gemaakt van de ACT software. Door middel van een communicatie kabel kan de controller worden aangesloten op een PC waarop deze software is geïnstalleerd. De "ACT Controller Menu" heeft een icon geplaatst op het bureaublad. Door op het icoon te dubbelklikken zal de software worden opgestart en het volgende menu verschijnen:

14 3.3 Communicatie instellingen Als de software is opgestart verschijnt het Controller Menu. In dit menu kan gekozen worden voor Normal mode of Easy Mode. De software herkent automatisch of er een controller is aangekoppeld. Klik op Normal Mode Als deze melding verschijnt dan is soms niet de juiste COM poort geselecteerd. Er moet nu gecontroleerd worden op welk COM-poortnummer de controller is aangesloten. Ga hiervoor na het Start menu van Windows Volgend menu verschijnt: Vul in het vak Search programs and files de tekst device manager in

15 Het bovenliggende menu verandert als volgt: Klik in dat menu op Device Manager Het venster van de Device Manager opent en als de software juist is geïnstalleerd dan is onder Ports (Com & LPT) zichtbaar op welke Com poort de controller is te bereiken. In dit geval is Com-poort 9 de poort waarover de communicatie plaats vindt. Dit poortnummer moeten we invoeren in het programma.

16 Ga terug naar de Software van de LE. Ga naar het menu Action- System-Setting en vul hier de juiste COM poort in. In het invulvak Port no. vult u nu het gevonden nummer in. In dit geval is dat poortnummer 9 In het invulvak Comm Sp activeer je Comm Speed 3 (38400bps) instellen. Klik dan op OK. Hierna moet je opnieuw resetten door Action-System-Reset. Als de communicatie nu in orde is dan worden de dataregels opgehaald vanuit de controller. In het venster is ook direct te zien welk type aandrijving er aan is gekoppeld.

17 3.4 Aansturen as via LE software Je kan de as aansturen via de LE software maar uiteraard ook via Digital I/O met bijvoorbeeld een PLC. Om te kalibreren en testen is het aangewezen om eerst via de LE software de bewegingen te doen. Het eerste dat dient te gebeuren is homing. Klik op Monitor bovenin het venster. Bevestig het nieuwe venster met OK. Nu wordt de as via de LE software aangestuurd en zijn de Input/Output poorten geblokkeerd. Klik hierna Via het menu View op Teaching en daarna opnieuw Status. Hierna verschijnen 2 nieuwe velden :

18 Menu View-Teaching : Hier kan je rechtstreeks door klikken op het juiste icoon de as laten bewegen. Klik eerst op RTN ORIG. De as zal naar zijn homepositie gaan. De andere icoontjes dienen om de as na homing een bepaalde afstand te doen verplaatsen. Experimenteer met deze icoontjes. Menu View-Status : Hier kan de status van elke bit (input/output) afgevraagd worden alsook andere gegevens zoals snelheid, target position, Menu View-Step data : Hier worden de 64 regels (0 tot en met 63) ingegeven met daarin alle informatie die de as nodig heeft om een actie uit te voeren.

19 3.4.1 Positioning mode In deze mode zal de as naar een bepaalde positie bewegen. Hieronder een opsomming van de in te vullen parameters. Move M : de manier waarop de as de verplaatsing interpreteert. Absoluut : positie ten opzichte van homing punt In bovenstaand voorbeeld zal de as naar 100 mm gaan ongeacht wat de actuele positie is. Deze 100 mm is gemeten ten opzichte van het homing punt. Relatief : positie ten opzichte van het actuele punt In bovenstaand voorbeeld zal de as 30 mm verder gaan ten opzichte van zijn actuele positie. Speed : Snelheid tot de te bereiken positie in mm/s Position : Te bereiken positie in mm. Acceleration : acceleratie in mm/s² Deceleration : afremming in mm/s² Pushing Force : zie pushing mode Trigger LV : zie pushing mode Pushing speed : zie pushing mode Moving force : zie pushing mode

20

21 Area 1, Area 2 : De output AREA wordt hoog als de as zich in het bereik ligt tussen de waarde voor Area 1 en Area 2. In Position : De output INP wordt hoog als de as zich in het bereik bevindt tussen Position In Position en Postion + In Position. Onderstaande afbeelding brengt meer duidelijkheid. Hieronder een voorbeeld van een aantal ingevulde regels. - De as gaat na een commando op regel 0 een absolute verplaatsing maken naar positie 150,18 mm met een snelheid van 100 mm/s en een versnelling 3 000mm/s² en een vertraging van mm/s². - De as gaat na een commando op regel 3 een relatieve verplaatsing maken 80 mm verder dan de huidige positie met een snelheid van 50 mm/s en een versnelling 1000mm/s² en een vertraging van mm/s². Om alle regels naar de controller te downloaden, klik je op de knop DOWNLOAD

22 3.4.2 Force Mode In deze mode zal de as die hiervoor geschikt is, met een door de gebruiker ingestelde kracht kunnen duwen. Hieronder een opsomming van de extra in te vullen parameters ten opzichte van de positioning mode. Pushing Force : Duwkracht procentueel ten opzichte van het maximale (zie catalogus) Trigger LV : De output INP wordt hoog als de Trigger LV niveau overschreden wordt. Ook deze waarde wordt procentueel ingegeven en is best 5% lager dan de Pushing Force Pushing speed : Snelheid tijdens het duwen Moving force : Bovengrens tijdens pushing mode. Niet wijzigen. Hieronder een voorbeeld van een aantal ingevulde regels. - De as gaat na een commando op regel 5 eerst een absolute verplaatsing maken naar positie 20 mm met een snelheid van 100 mm/s en een versnelling 3 000mm/s² en een vertraging van mm/s². Daarna gaat de as met een snelheid van 10 mm/s verder. Als de as binnen een traject van 79 mm (In Pos) een vast object tegenkomt, zal de as een kracht van 40% van zijn maximale kracht ontwikkelen om dit object aan te duwen. Als de as 30% van zijn maximale kracht heeft ontwikkeld, zal de as zijn bit INP hoog maken. Op deze manier weet de besturing (PLC) dat er geklemd wordt. Als de as in het traject van 79 mm Niets tegenkomt, zal de kracht van 40% van zijn maximale kracht nooit bereikt worden en valt de as stil.

23 4 Aansturen via Digital I/O Belangrijk is natuurlijk dat de as weet waar naartoe en op welke wijze. Al deze parameters worden via de software naar de controller gedownload. In totaal kunnen 64 regels geparametreerd worden. Elke regel bevat informatie over de gewenste positie, snelheid, acceleratie en kracht. (zie vorige hoofdstukken) Afhankelijk van welke inputs van de controller een 24 V signaal krijgen, zal de as een bepaalde actie ondernemen : homing, positioneerregel uit de parametreersoftware uitvoeren, resetten, Hieronder volgen enkele commando s met hun respectievelijke toestanden op in- en outputs en bitpatronen. 4.1 Homing operatie De elektrische actuatoren type LE hebben een incrementele encoder. Hierdoor zal de controller na spanningsuitval en heropstart niet meer weten waar hij zich bevindt. Daarom moet er na spanningsuitval en uiteraard bij opstart eerst een homingoperatie gebeuren.

24 Inputs op controller = vanuit outputs van PLC : o SVON : Als SVON hoog is, krijgt de servomotor spanning. Deze ingang mag rechtstreeks op de 24 VDC aangesloten worden of via een relaiscontact. o SETUP : (HOMING bit) : Als SETUP hoog wordt, zal de as naar de beginpositie gaan. Zoals in het snelheidspatroon zichtbaar is, loopt de as even tot aan de aanslag en daarna eventjes naar voor om definitief de home positie vast te leggen. Outputs op controller = naar inputs van PLC : o BUSY : Zolang de as beweegt, is deze bit hoog. o SVRE : Bit die bevestigt dat servomotor onder spanning staat en dat de as ontvankelijk is voor informatie. o SETON : Als homing klaar is, wordt deze bit hoog o INP : Als actie binnen een instelbare zone voor de gewente actie klaar is, wordt deze bit hoog. o ALARM : Tijdens een alarm vanuit de controller, is deze output laag. o ESTOP : Output die gesynchroniseerd is met de EMG aansluiting op het voedingsblok. Let op : Tijdens homing mogen de volgende inputs NIET aktief zijn : Hold, Drive, Reset. Anders wordt dit proces niet uitgevoerd. 4.2 Positioneer operatie Na de homing operatie kent de controller zijn nulpunt en kunnen andere commando s volgen. Hieronder een positioneer operatie. De as voert hierbij een regel uit de software uit. Deze regel wordt binair opgeroepen via de inputs IN0 tot en met IN5. Deze bits worden binair verwerkt tot een getal. Dit getal is de regel uit de software die zal uitgevoerd worden. Onderstaand voorbeeld toont het binair bitpatroon voor het getal 3. Als je binair kan tellen, kan je dus de as aansturen.

25 Inputs op controller = vanuit outputs van PLC : o IN O tot en met IN 5 : bepaalt welke regel van de parametreersoftware moet uitgevoerd worden o DRIVE : Bevestigbit (Enter) Outputs op controller = naar inputs van PLC : o OUT 0 tot en met OUT 5 : Meldt aan PLC welke regel van de parametreersoftware de as op dat moment aan het uitvoeren is. o BUSY : Zolang de as beweegt, is deze bit hoog. o INP : Als actie klaar is, wordt deze bit hoog. Opmerking : o Behoud de toestand van de IN0-IN5 signalen minstens 30 ms actief. o Laat best 15 ms tussen de signalen IN0-IN5 en de DRIVE input

26 4.3 Hold operatie. Hier wordt de beweging onderbroken door de input HOLD hoog te maken. Inputs op controller = vanuit outputs van PLC : o HOLD : Als HOLD hoog wordt, zal de beweging stoppen. Zolang deze bit laag is, krijgt de beweging vrije baan. Outputs op controller = naar inputs van PLC : o BUSY : Zolang de as beweegt, is deze bit hoog Opmerking : Na het terug wegvallen van de spanning op input HOLD hervat de as zijn beweging. Een andere manier om een beweging te onderbreken en dit zelfs definitief is door een 24V signaal te geven op de input RESET. Na het wegvallen van de spanning op input RESET blijft de as stilstaan en is terug ontvankelijk voor nieuwe info.

27 4.4 Reset operatie Na een alarm moet je uiteraard resetten nadat de oorzaak van het alarm is weggenomen. Dit doe je door de input RESET hoog te maken. Inputs op controller = vanuit outputs van PLC : o RESET : Als RESET hoog wordt, zal systeem uit alarmfase proberen te gaan. Outputs op controller = naar inputs van PLC : o OUT : In functie van de combinatie van OUT 0 tot en met OUT 5 kan de controller zenden om welk soort alarm het gaat. o ALARM : Zolang de controller in alarm is, is deze bit laag.