Description - Festo · 4 Festo GDCP-CMXR-SY-FR 0805NH Répertoire des révisions Créateur : Nom du...

Restriction : Haut : 61,5 mm Bas : 61,5 mm Gauche : 43,5 mm Droite : 43,5 mm

Contrôleur

Description Description de système Type CMXR-C1

Description 560 312 fr 0805NH [721 645]

Festo GDCP-CMXR-SY-FR 0805NH 3

Edition ____________________________________________________________ fr 0805NH

Désignation _________________________________________________ GDCP-CMXR-SY-FR

Référence ____________________________________________________________ 560 312

Festo AG & Co KG., D-73726 Esslingen, 2008

Internet : http://www.festo.com

E-mail : [email protected]

Toute diffusion ou reproduction de ce document ainsi que toute exploitation ou communi-cation de son contenu sont interdites, sauf autorisation expresse. Le non-respect de cette règle est illicite et expose son auteur au versement de dommages et intérêts. Tous droits réservés, notamment en termes de demande de brevet, de modèle déposé et de protection par dessin ou modèle.

http://www.festo.com/

4 Festo GDCP-CMXR-SY-FR 0805NH

Répertoire des révisions

Créateur :

Nom du manuel : GDCP-CMXR-SY-FR

Nom de fichier :

Emplacement d'enregistrement du

fichier :

N° courant : Description Index de révision Date de modification

001 Création fr 0805NH 07.07.2008

TABLE DES MATIERES


TABLE DES MATIERES

1. Introduction ............................................................................................................ 8

1.1 Terminologie employée ......................................................................................... 8

2. Consignes de sécurité ............................................................................................. 9

2.1 Utilisation de la documentation ............................................................................ 9

2.2 Usage prévu .......................................................................................................... 9

2.3 Personnel qualifié ................................................................................................ 10

2.4 Consignes de sécurité relatives à ce manuel ....................................................... 10

2.5 Consignes de sécurité relatives aux produits ...................................................... 10

2.6 Consignes de sécurité concernant le produit décrit ............................................. 11

3. Commande multiaxes modulaire CMXR ................................................................ 13

3.1 Unité centrale CMXR-C1 ....................................................................................... 13

3.1.1 Interfaces CAN ..................................................................................... 14

3.2 Carte mémoire ..................................................................................................... 15

3.3 Système de fichiers ............................................................................................. 16

3.4 Répertoire « application » ................................................................................... 17

3.5 Adresse IP à la livraison ....................................................................................... 17

3.6 Modules de périphérie ........................................................................................ 18

3.6.1 Adressage des modules de périphérie ................................................. 19

3.6.2 Connecteur de plaque avant ................................................................ 20

3.7 Périphérie sur l'interface CAN 1 ........................................................................... 21

4. Configuration avec l'outil FCT ............................................................................... 22

5. Programmation, Festo Teach Language (FTL) ...................................................... 23

5.1 Traitement des programmes ............................................................................... 24

5.1.1 Téléchargement de programmes FTL ................................................... 24

6. Terminal manuel CDSA ......................................................................................... 26

6.1 Installation .......................................................................................................... 28

6.2 Boîte de connexion CAMI-C ................................................................................. 29

6.3 Déconnexion du terminal manuel ........................................................................ 29

6.4 Aperçu du matériel .............................................................................................. 31

6.5 Logiciels .............................................................................................................. 31

6.6 Droits de l'utilisateur ........................................................................................... 33

6.6.1 Catégories d'utilisateurs ...................................................................... 33

6.6.2 Utilisateurs définis à la livraison .......................................................... 35

6.7 Communication avec la commande multiaxes CMXR ........................................... 36

TABLE DES MATIERES


6.7.1 Synchronisation du logiciel de dialogue .............................................. 36

6.8 Adresses IP à la livraison ..................................................................................... 37

6.9 Commande écran ................................................................................................. 37

7. Systèmes d'entraînement ..................................................................................... 38

7.1 Réglage de la configuration Servo ....................................................................... 38

7.2 Adresse de bus CAN des contrôleurs de moteurs ................................................ 38

7.3 Déplacement de référence ................................................................................... 39

8. Modes de fonctionnement .................................................................................... 40

8.1 Mode manuel ...................................................................................................... 40

8.2 Mode automatique .............................................................................................. 41

8.3 Arrêt de la cinématique, ARRET D'URGENCE ........................................................ 41

8.4 Repositionnement ............................................................................................... 43

9. Méthode de pilotage ............................................................................................. 45

9.1 Fonctionnement sans commande externe ........................................................... 45

9.1.1 Signaux système .................................................................................. 47

9.2 Commande externe via l'interface E/S numérique ............................................... 47

9.2.1 Fonctions de l'interface E/S ................................................................. 49

9.3 Commande externe via PROFIBUS DP .................................................................. 49

9.3.1 Signaux système .................................................................................. 51

9.3.2 Fonctions de l'interface PROFIBUS ....................................................... 52

9.3.3 Interface dans le programme FTL ......................................................... 52

9.4 Priorité de commande ......................................................................................... 53

9.4.1 Mode de fonctionnement ..................................................................... 54

9.4.2 Niveau utilisateur ................................................................................ 55

9.4.3 Influence de la priorité de commande .................................................. 55

9.4.4 Exemple d'intégration .......................................................................... 56

10. Systèmes de coordonnées .................................................................................... 57

10.1 Systèmes de coordonnées d'axes ....................................................................... 57

10.2 Systèmes de coordonnées cartésiens ................................................................. 57

10.2.1 Axes de translation X, Y, Z .................................................................... 57

10.2.2 Axes d'orientation A, B, C ..................................................................... 58

10.2.3 Orientation Euler ZYZ ........................................................................... 59

10.3 Systèmes de coordonnées de la cinématique...................................................... 59

10.3.1 Système de coordonnées de base ....................................................... 59

10.3.2 Système de coordonnées universel ..................................................... 61

10.3.3 Système de coordonnées d'outil ......................................................... 63

10.3.4 Travailler avec le système de coordonnées d'outil .............................. 63

TABLE DES MATIERES


11. Cinématiques acceptées ....................................................................................... 65

11.1 Structure des cinématiques ................................................................................. 65

11.1.1 Axes de base ........................................................................................ 65

11.1.2 Axes d'orientation, axes manuels ........................................................ 66

11.1.3 Suivi des axes d'orientation ................................................................. 66

11.1.4 Interpolation d'axes d'orientation ....................................................... 67

11.1.5 Axes électriques et pneumatiques ....................................................... 71

11.1.6 Axes auxiliaires .................................................................................... 71

11.1.7 Programmation d'axes manuels et auxiliaires ..................................... 72

11.1.8 Désignation de l'ordre des axes sur les cinématiques ......................... 73

11.2 Portique linéaire cartésien .................................................................................. 73

11.3 Portique bidimensionnel cartésien ...................................................................... 75

11.4 Portique tridimensionnel cartésien ..................................................................... 77

11.5 Cinématique tripode ............................................................................................ 79

11.5.1 Origine du système de coordonnées d'outil ........................................ 80

11.6 Interpolation d'axe .............................................................................................. 82

11.7 Aperçu de toutes les cinématiques acceptées ..................................................... 83

1. Introduction


1. Introduction

Le présent document décrit le système « Commande multiaxes Festo CMXR avec fonctions robotiques », équipé de la version de logiciel 1.0. En plus de la commande multiaxes, le terminal manuel CDSA-D1-VX fait également partie du système.

Commande multiaxes CMXR-C1 Terminal manuel CDSA-D1-VX

1.1 Terminologie employée

Désignation Signification

Unité centrale Appareil de base de la commande multiaxes CMXR

Commande multiaxes Unité centrale avec modules périphériques enfichés

Carte mémoire Carte Compact Flash CF de type I

FTL Festo Teach Language, langage de programmation orienté déplacements

pour la commande multiaxes CMXR

TCP Tool Center Point (pointe de l'outil)

DriveBus Canal de communication entre la commande multiaxes CMXR et les

contrôleurs de moteurs Festo sur la base CANopen DS402

Festo Configuration Tool (FCT) Logiciel de paramétrage et de mise en service pour entraînements Festo

(logiciel FCT également)

FCT PlugIn Module logiciel destiné à un appareil déterminé dans l'outil de

configuration Festo (FCT)

2. Consignes de sécurité



2.1 Utilisation de la documentation

Ce document est destiné aux utilisateurs et aux programmeurs de structures et de robots multiaxes fonctionnant avec la commande multiaxes Festo CMXR. Il existe une introduction à l'utilisation et à la programmation. Une formation appropriée du personnel représente une condition.

2.2 Usage prévu

Avertissement

La commande multiaxes Festo CMXR n'est pas prévue pour réaliser des tâches liées à la sécurité (p. ex. : arrêt en cas d'urgence ou sur-veillance de vitesses réduites).

La commande multiaxes Festo CMXR selon EN-954-1, catégorie B, est insuffisante pour réaliser des fonctions de sécurité pour la pro-tection de personnes.

Pour les tâches de commande liées à la sécurité ou pour la protec-tion des personnes, il est nécessaire de prendre des mesures de protection externes supplémentaires, qui garantissent aussi un état de fonctionnement sûr du système entier en cas d'erreur.

En cas de dommages causés par le non-respect des avertissements contenus dans ce mode d'emploi, Festo décline toute responsabilité.

Nota

Avant la mise en service, lire les consignes de sécurité relatives aux produits, chapitre 2.5, et les consignes de sécurité indiquées dans le chapitre 2.6 de ce manuel.

Si la documentation dans la langue présente n'est pas parfaitement compréhensible, veuillez vous adresser au fournisseur et l'en informer.

Le fonctionnement optimal et sûr du système de commande présuppose le transport ap-proprié et professionnel, le stockage, le montage, de même que l'installation, l'utilisation dans les règles de l'art et la maintenance.



2.3 Personnel qualifié

Nota

Seul un personnel formé et qualifié est autorisé à manipuler des systèmes électriques.

2.4 Consignes de sécurité relatives à ce manuel

Avertissement

DANGER !

Le non-respect peut causer des blessures graves et des dégâts matériels importants.

Attention

Le non-respect peut causer des dégâts matériels importants.

2.5 Consignes de sécurité relatives aux produits

Avertissement

DANGER !

Respecter les dispositions relatives aux déchets à problèmes pour éliminer le batteries.

Bien que les batteries accusent une faible tension, elles peuvent cependant produire suffisamment de courant en cas de court-circuit pour provoquer l'inflammation de matières inflammables. Elles ne doivent donc pas être éliminées en même temps que des matériaux conducteurs (comme p. ex. des copeaux métalliques, de la laine métallique huileuse, etc.).

Composants sensibles aux décharges électrostatiques : une manipulation non conforme risque d'entraîner l'endommagement de ces composants.

Informations

Les consignes pour obtenir une installation conforme CEM sont indiquées dans le manuel du produit !



Avertissement

DANGER !

Déplacements dangereux !

Danger de mort, de blessures graves ou de dommages matériels dus aux déplacements involontaires des axes !

2.6 Consignes de sécurité concernant le produit décrit

Avertissement

Danger !

Danger de mort dû à des équipements d'ARRET D'URGENCE insuffisants !

Les équipements d'ARRET D'URGENCE doivent rester efficaces et accessibles dans tous les modes de fonctionnement de l'installation. Un déverrouillage de l'équipement d'ARRET D'URGENCE ne doit pas entraîner un redémarrage incontrôlé de l'installation !

Vérifier tout d'abord la chaîne d'ARRET D'URGENCE avant la mise sous tension !

Avertissement

DANGER !

Danger pour les personnes et les biens matériels !

Testez les nouveaux programmes avant de mettre l'installation en service !

Avertissement

DANGER !

Les équipements rajoutés et les modifications peuvent entraver la sécurité du système !

Il peut en résulter de graves dommages pour les personnes, les biens matériels ou l'environnement. Les équipements rajoutés à l'installation, ou sa modification par des pièces d'équipement d'autres fabricants doivent donc être autorisés au préalable par Festo.



Avertissement

DANGER !

Tension électrique dangereuse !

Les travaux de maintenance, sauf indication contraire, doivent être toujours effectués lorsque l'installation est hors tension ! S'assurer que l'installation ne peut pas être remise en marche par une personne non autorisée ou par mégarde.

S'il est nécessaire d'effectuer des mesures ou des tests sur l'installation, il faut les confier à des électriciens professionnels.

Attention

Utiliser exclusivement des pièces de rechange homologuées par Festo.

3. Commande multiaxes modulaire CMXR



La commande multiaxes CMXR est un système de commande modulaire composé d'une unité centrale CMXR-C1, de modules d'entrée/sortie, de bus de terrain et d'un terminal manuel. La commande multiaxes CMXR permet de commander des cinématiques du système modulaire de manipulation de Festo, des axes supplémentaires et des appareils périphériques. La programmation est effectuée en langage FTL (Festo Teach Language).

Nota

Tous les exemples et toutes les applications cités dans ce manuel sont fournis sans engagement, ils n'ont pas la prétention d'être correctes et exhaustifs. Respecter toutes les prescriptions néces-saires pour utiliser la commande multiaxes CMXR.

3.1 Unité centrale CMXR-C1

L'unité centrale CMXR-C1 est un module processeur intelligent, responsable p. ex. du traitement des programmes. Les éléments suivants sont compris dans la livraison :

2 interfaces de bus CAN, CAN 0 pouvant être réservé pour le Festo DriveBus Une interface Ethernet

Une carte mémoire CF de type I, d'une capacité de 512 MO p. ex.

Terminal manuel

Cinématique CMXR

Unités de distributeurs

Pince Entraînements

électriques



1 Alimentation électrique 24 V CC

2 Affichage à 7 segments

3 CAN 1, périphérie

4 Ethernet

5 CAN 0, DriveBus

6 Carte mémoire

7 Interface USB

Fig. 3.1 Structure d'un système multiaxes avec commande multiaxes CMXR (exemple)


CAN 0, DriveBus Interface avec les régulateurs d'entraînement

CAN 1, périphérie Raccordement de la périphérie, p. ex. terminal de distributeurs

Carte mémoire Mémoire de données de l'unité centrale

Interface USB Port USB pour la sauvegarde et la restauration de programmes, ainsi que pour

l'extraction d'informations de diagnostic dans le cadre de la maintenance. Des

informations plus détaillées figurent dans le manuel du logiciel CDSA.

Ethernet Interface, p. ex. pour un terminal manuel, la programmation

Affichage à 7 segments Informations relatives au diagnostic

Alimentation électrique Alimentation électrique 24 V CC

Tableau 3.1 Unité centrale CMXR-C1

Nota

Pour minimiser les contraintes qui pèsent sur le réseau Ethernet, il est conseillé d'utiliser un commutateur Ethernet intelligent.

3.1.1 Interfaces CAN

L'interface CAN 0 du CMXR-C1 est réservée pour la communication des entraînements via le DriveBus. Il n'est pas possible de l'utiliser autrement.

L'interface CAN 1 permet de raccorder d'autres périphériques, comme p. ex. le terminal de distributeurs CPV de Festo. Les signaux sont configurés au moyen de l'outil de configuration

Festo (FCT).

1

2

4

6

3

7

5



3.2 Carte mémoire

Les données du CMXR-C1 sont sauvegardées sur une carte mémoire. Elle contient toutes les données nécessaires pour l'exploitation, comme p. ex. le système d'exploitation, les

données de configuration et les programmes de déplacements.

La carte mémoire est enfichée dans le slot prévu à cet effet dans l'unité centrale du CMXR. Il n'est pas autorisé de retirer et d'enficher la carte en cours de fonctionnement.

Nota

Mettre toujours l'unité centrale CMXR hors tension avant de retirer la carte mémoire. Il n'est pas autorisé de la retirer lorsque l'appareil est sous tension.

Un grand nombre de versions et de fabricants de cartes mémoire se partagent le marché. Ils se distinguent cependant sur le plan des performances et des cycles d'écriture admis. Pour cette raison, des cartes mémoire spéciales sont conseillées pour assurer le fonction-nement de la commande multiaxes CMXR. Ces types sont décrits dans la description du matériel de l'unité centrale de la CMXR-C1.

Il est possible de copier la carte très simplement pour effectuer des copies de sécurité.

Cette opération peut être réalisée sur un PC, avec un lecteur de carte, ou en utilisant l'outil de configuration Festo (FCT).

Si le matériel CMXR ou la carte mémoire devaient être défaillants, l'élément défectueux peut être remplacé aisément. Un logiciel supplémentaire ou un PC ne sont pas nécessaires pour effectuer le remplacement. En cas de maintenance, un remplacement peut intervenir

rapidement.

Attention

La carte mémoire est un emplacement de mémoire pour les données de la commande multiaxes CMXR. Il est interdit d'utiliser ce support de données à des fins différentes. La capacité de fonctionnement du support d'enregistrement pourrait en être entravée.



3.3 Système de fichiers

La carte mémoire dispose d'une structure de répertoires dans laquelle les données néces-saires, comme p. ex. la configuration, les données de programmes et système sont stockées.

Ces répertoires sont créés lors de l'installation de la commande multiaxes CMXR et ne doivent être ni modifiés, ni complétés. La capacité de fonctionnement du système ne peut sinon plus être garantie.

Attention

La structure de répertoires nécessaire est créée lors de l'installation de la commande multiaxes CMXR. Elle ne doit être ni modifiée, ni complétée. La capacité de fonctionnement n'est pas garantie en cas de manipulations.

Représentation de la structure des répertoires sur la carte mémoire :

Nom du répertoire Signification

application Stockage de toutes les données utilisateur, telles que la configuration, les

programmes et les données de programmes

protocol Stockage des fichiers de rapports

retain Répertoire système

system Répertoire système

systemsettings Répertoire système

Terminal Répertoire système

Tableau 3.2 Répertoires de fichiers sur la carte mémoire

Toutes les données nécessaires pour l'application sont stockées dans le répertoire « application ». Ceci concerne la configuration de la commande multiaxes CMXR, ainsi que tous les projets FTL et les programmes de l'application.

Nota

L'outil de configuration Festo (FCT) permet de générer toutes les données système utilisées pour le fonctionnement, la configuration et les programmes FLT, et de les charger sur la carte mémoire.



3.4 Répertoire « application »

Toutes les données de configuration, les données de projet FLT et les données programme sont stockées dans le répertoire « application\control ».

Représentation de la structure de répertoires du répertoire « application » :

Le répertoire « application » contient un répertoire « control » Il comprend les sous-répertoires suivants :

Nom du répertoire Signification

config Répertoire cible de la configuration de l'application

ieccontrol Inutilisé

teachcontrol Contient tous les projets FTL

text Contient les textes de messages éventuels de l'application

Tableau 3.3 Répertoire « application »

Le répertoire « teachcontrol contient tous les projets FTL, respectivement représentés par un répertoire. Dans ce répertoire de projets se trouvent tous les programmes FTL assignés au projet. Dans le graphique ci-dessus, les projets « _global » et « cube » ont été créés à titre d'exemple.

3.5 Adresse IP à la livraison

Lorsqu'elle est livrée, la commande multiaxes est équipée d'une carte mémoire dotée d'une installation minimale pour que la liaison au réseau puisse être réalisée après le raccordement de la tension. Les réglages réseau sont pré-affectés comme suit :

Paramètres réseau Valeur

Adresse IP 192.168.100.100

Subnet Mask 255.255.255.0

Gateway Adresse 0.0.0.0

Tableau 3.4 Paramètres réseau préréglés

Pour établir une liaison avec la commande multiaxes CMXR, effectuer les réglages réseaux correspondants sur le PC.



Nota

La commande multiaxes CMXR n'est pas compatible DHCP.

La commande multiaxes ne peut pas obtenir d'adresse IP d'un serveur DHCP-, mais elle doit être configurée par le biais de l'outil FCT.

3.6 Modules de périphérie

La commande multiaxes CMXR modulaire peut être complétée par des modules de périph-érie qui sont enfichés sur le côté droit de l'unité centrale. La connexion des modules est réalisée via le bus système, réalisé par contact à fiche.

L'emplacement du module de périphérie peut être choisi librement. Il peut être assigné clairement, car chaque module possède sa propre adresse. Il est possible de raccorder au maximum 8 modules de périphérie à la commande multiaxes CMXR.


CMXR-C1 Unité centrale

CECX-D-16E Module d'entrée numérique à 16 entrées

CECX-D-14A-2 Module de sortie numérique à 14 sorties, résistance 2A, déconnexion de groupe

CECX-D-8E8A-NP-2 Module numérique mixte avec 8 entrées et 8 sorties, sorties avec résistance 2A

CECX-A-4E4A-V Module analogique à 4 entrées (14 bits), 4 sorties (12 bits) pour la tension

CECX-A-4E4A-A Module analogique avec 4 entrées, 4 sorties pour le courant

CECX-C-2G2 Module codeur avec 2 entrées

CECX-F-PB-S-V0 Module esclave PROFIBUS DP V0

Tableau 3.5 Modules de périphérie du système CMXR

Nota

Les 8 modules qu'il est possible de raccorder peuvent être un mélange des modules de périphérie cités. Le module esclave PROFIBUS constitue une exception. Il ne peut être utilisé qu'une seule fois dans le système.



Exemples de modules de périphérie :

CDCX-D-8E8A-NP-2 CECX-F-PB-S-V0

Module numérique mixte avec 8 entrées et 8 sorties Module esclave PROFIBUS DPV0

Nota

Les modules sont configurés au moyen de l'outil de configuration Festo (FCT).

La manière d'utiliser les modules dans les programmes FTL est expliquée dans le manuel de programmation de la CMXR.

3.6.1 Adressage des modules de périphérie

Chaque module de périphérie est doté d'un sélecteur d'adresse qui se trouve sous un ob-turateur. L'outil approprié permet de régler l'adresse du module sur le sélecteur d'adresse, qui se présente sous la forme d'un commutateur rotatif.

Les règles suivantes s'appliquent :

Chaque adresse ne doit apparaître qu'une seule fois dans un type de module. Il est permis d'utiliser les mêmes adresses sur différents modules.

Nota

Le module esclave PROFIBUS constitue une exception. Il ne possède pas de sélecteur d'adresse, car un seul module peut être installé dans le système.



1 Connecteur

bus (derrière l'obturateur)

2 Alvéole pour

rail symétrique

3 Sélecteur

d'adresse (adresse du module)

4 Levier de

verrouillage pour rail symétrique

3.6.2 Connecteur de plaque avant

Des connecteurs standard présentant une dimension modulaire de 5,08 mm sont néces-saires pour l'alimentation électrique et le raccordement des fils de signaux numériques et analogiques. Les signaux du codeur sont raccordés par le biais d'un connecteur SUB-D, les bus de terrain CAN et le PROFIBUS par des connexions de bus de terrain homologuées appropriées.

Les tableaux ci-dessous présentent les combinaisons de connecteurs réalisables, ainsi

qu'une sélection de connecteurs conseillée. Le nombre de pôles (broches) peut être modifié sur demande.

Désignation Nombre Signification

CMXR-C1 1

1

Bipolaire pour l'alimentation électrique

9 pôles SUB-D (douille) pour chaque bus CAN

CECX-D-16E 1

2


8 pôles pour les signaux

CECX-D-14A-2 2

1

1




CECX-D-8E8A-NP-2 1

2



CECX-A-4E4A-V 1

2



CECX-A-4E4A-A 1

2



CECX-C-2G2 1

1

2


Bipolaire pour les signaux Latch

SUB-D à 9 pôles (douille) pour le codeur

CECX-F-PB-S-V0 1 Connecteur PROFIBUS avec résistance de

terminaison commutable

Tableau 3.6 Connecteur pour modules de périphérie sur la CMXR-C1

4

1

2

3



Nota

Il est conseillé d'utiliser des connecteurs bipolaires pour raccorder l'alimentation électrique. Si des fils de signaux doivent être dé-branchés lors de la mise en service, l'alimentation électrique des modules est ainsi maintenue.

Connecteurs disponibles :


NECC-L1G2-C1 Connecteur bipolaire avec borne à ressort

NECC-L1G4-C1 Connecteur à 4 pôles avec borne à ressort




FBS-SUB-9-WS-PB-K Connecteur SUB-D à 9 pôles pour PROFIBUS sans résistance de terminaison

FBS-SUB-9-WS-CO-K Connecteur SUB-D à 9 pôles pour bus CAN sans résistance de terminaison

Tableau 3.7 Connecteurs de modules de périphérie

Représentation d'un connecteur à 8 pôles NECC-L1G8-C1 avec borne à ressort

3.7 Périphérie sur l'interface CAN 1

L'interface CAN 1 permet de raccorder des périphériques de processus typiques, comme p. ex. le terminal de distributeurs ou les modules E/S de Festo. Les appareils doivent supporter CANopen DS 301.

Le groupe des « E/S cycliques » comprend tous les appareils dotés de pures entrées et

sorties numériques, 32 entrées numériques et 32 sorties numériques sont supportées.

La configuration des signaux est exécutée par le biais d'un FCT-PlugIn.

Le groupe des appareils « acycliques » permet en principe de raccorder tous les appareils compatibles avec CANopen. Ces appareils permettent uniquement de communiquer via des accès SDO. Des informations complémentaires sont fournies dans le manuel de pro-

grammation de la CMXR.

4. Configuration avec l'outil FCT


4. Configuration avec l'outil FCT La commande multiaxes CMXR est configurée au moyen de l'outil de configuration Festo (FCT). Ce logiciel dispose de pages de dialogue graphiques permettant une saisie guidée

des données.

Exemple de page de configuration graphique :

L'outil de configuration Festo (FCT) permet de configurer p. ex.

l'unité centrale CMXR,

les signaux de la périphérie, la méthode de commutation, la sélection de la cinématique, les données dynamiques des axes.

Des informations plus détaillées sont fournies dans la documentation de la CMXR-PlugIn dans l'outil de configuration Festo (FCT).

5. Programmation, Festo Teach Language (FTL)


5. Programmation, Festo Teach Language (FTL) Les programmes de déplacement sont créés au moyen du langage de programmation de macros textuel FTL (Festo Teach Language). FTL fournit un stock d'instructions puissant,

p. ex. pour les déplacements, la dynamique, les branchements, les boucles et la liaison de signaux de périphérie. Dans la commande multiaxes CMXR, le programme FTL est traité par un interpréteur.

Les programmes FTL peuvent être programmés en ligne et hors ligne. L'éditeur FTL est disponible dans l'outil de configuration FESTO (FCT) pour la programmation hors ligne. Une programmation en ligne est effectuée via le terminal manuel mobile CDSA-D1-VX.

Des informations plus détaillées sont fournies dans le manuel de programmation de la CMXR.

Exemple de programme FTL – représenté dans FCT-PlugIn

Exemple de programme FTL – représenté sur le pupitre opérateur CDSA-D1-VX :



5.1 Traitement des programmes

Un programme FTL est exécuté par un interpréteur dans la commande multiaxes CMXR. Ceci permet d'effectuer des modifications très rapides qui ont une action immédiate dans

le programme

Les programmes FTL ne sont pas alors exécutés par la carte mémoire, mais à partir de la mémoire interne de la CMXR. Pour pouvoir démarrer un programme, il faut d'abord le charger à partir de la carte mémoire. Il est prêt au démarrage à l'issue de ce chargement.

Nota

Du fait de la capacité de mémoire, le nombre maximum de positions dans un projet est d'approximativement 1 500. Un message d'erreur est affiché si la capacité de mémoire est dépassée.

5.1.1 Téléchargement de programmes FTL

Les programmes FTL sont généralement créés dans l'outil de configuration Festo (FCT),

puis transmis en les téléchargeant sur la carte mémoire de la CMXR-C1.

La carte mémoire peut être aussi reliée à un PC par le biais d'Ethernet et à l'aide de l'adresse IP de l'unité centrale de la CMXR. Des programmes FTL peuvent être chargés sur la carte mémoire grâce à cette liaison. Il est alors possible de charger et de démarrer ces

programmes à partir d'une commande externe. Pour démarrer les programmes à partir du terminal manuel, le projet entier doit être déchargé, puis rechargé.

Tenir compte à cet endroit du fait que tous les projets FTL sont chargés dans le répertoire « application\teachcontrol ». Il n'est pas autorisé d'utiliser et de créer d'autres répertoires. De plus, les accès en écriture fréquents ont un effet néfaste sur la durée de vie de la carte mémoire.

Nota

Lorsqu'un téléchargement est effectué, il faut s'assurer qu'il ne se produit pas l'écrasement et le chargement simultané d'un pro-gramme dans la commande multiaxes CMXR.

Si un téléchargement et un démarrage de programmes FTL doit se dérouler automatique-ment, garantir au moyen de verrouillages qu'il ne puisse pas se produire d'incidents. Ceci peut être réalisé p. ex. en utilisant une interface vers un système situé en amont.

Si un projet déjà chargé dans la mémoire de la commande CMXR est déjà copié sur la carte

mémoire, il n'est pas mis à jour. Pour charger le nouveau projet de la carte mémoire dans la mémoire de la CMXR, fermer le projet courant (il est déchargé), et le recharger. Cette opération peut être effectuée via le masque de projet du terminal manuel, ou via une commande externe.



Nota

Lors d'un téléchargement sur la carte mémoire, un projet actif chargé n'est pas mis à jour dans la mémoire de travail de la commande CMXR. Le projet doit être déchargé, puis rechargé pour que les données soient mises à jour.

6. Terminal manuel CDSA


6. Terminal manuel CDSA Il est possible d'effectuer l'ensemble des opérations et la programmation au moyen du terminal manuel mobile CDSA.

La figure ci-dessous représente la face avant du terminal manuel CDSA.

1 ARRET D'URGENCE

2 Crayon tactile

3 Touche Start, Stop

4 Touches pour mode test pas à pas

5 Touches de sélection des fonctions

6 Ecran tactile en couleur

7 Touches de sélection des fonctions

8 LED d'affichage

9 Obturateur de l'interface USB

Fig. 6.1 Terminal manuel CDSA

Fonction Description

Interrupteur d'ARRET

D'URGENCE

Interrupteur d'ARRET D'URGENCE bi-canal conforme à la catégorie 3, pour

intégration dans le circuit d'ARRET D'URGENCE présent chez le client.

Touches Start, Stop Pour démarrer et arrêter le programme de déplacement

Touches pour mode test

pas à pas

Touches permettant de déplacer les axes dans différents systèmes de

coordonnées

Touches de sélection des

fonctions

Touches permettant de sélectionner différentes fonctions, comme p. ex. des

systèmes de coordonnées, des indicateurs de position, la programmation

LED d'affichage Affichage des états, comme p. ex. les erreurs

Ecran tactile Ecran couleur TFT de 6,5 pouces avec écran tactile, commandé avec le doigt ou

un crayon tactile

Crayon tactile Crayon permettant de commander l'écran tactile

Interface USB non pris en charge actuellement

Tableau 6.1 Fonctions situées sur l'avant du terminal manuel CDSA

1

2

4

6

3

7

5

8

9



La figure ci-dessous représente la face arrière du terminal manuel CDSA.

1 Poignée pour gauchers et droitiers

2 Touche d'assentiment

3 Sortie de câble

Fig. 6.2 Terminal manuel CDSA - face arrière

Fonction Désignation

Poignée Le terminal manuel est doté d'une poignée ergonomique utilisable comme appui-main

aussi bien pour les droitiers que pour les gauchers.

Touche

d'assentiment

Une touche d'assentiment à 3 niveaux et deux canaux, préparée pour le circuit de sécurité

présent chez le client, est intégrée à gauche et à droite de la poignée (pour les droitiers

ou les gauchers).

Sortie de câble La sortie du câble peut être placée à droite ou à gauche lorsque le câble est monté.

Tableau 6.2 Fonctions sur la face arrière du terminal manuel

La structure ergonomique du terminal manuel permet également de l'utiliser à plat, p. ex. sur une table. La conception du boîtier et de la poignée assurent à cet effet une assiste stable.

1

3

2

3

2



6.1 Installation

La communication entre le terminal manuel et la commande multiaxes CMXR est assurée

par une liaison Ethernet. L'interface des deux partenaires de communication forme alors une boîte de connexion dotée de prises de raccordement pour le terminal manuel et la commande multiaxes CMXR.

Schéma d'ensemble de l'installation du terminal manuel

1 Armoire de commande

2 Commande multiaxes CMXR-C1

3 Ligne Ethernet (Crossover)/Ligne Ethernet avec Switch

4 Boîte de connexion CAMI-C avec … ARRET D'URGENCE bi-canal Touche d'assentiment bi-canal Alim. 24 V

5 Connecteur à pont

CAMF-B

6 Câble NESC-C-D1-x-C1

7 Terminal manuel CDSA

Fig. 6.3 Installation - Terminal manuel CDSA

La boîte de connexion est normalement installée sur l'armoire de commande. Un passage permet de protéger le connecteur à pont de la boîte de connexion contre la torsion et de le conduire à l'extérieur. Un contre-écrou fixe la boîte de connexion.

Nota

Dans le cas de la liaison Ethernet, il est conseillé d'utiliser un switch intelligent. Ce n'est qu'alors qu'un PC (doté du logiciel FCT) et un pupitre opérateur peuvent être raccordés simultanément.

Nota

Des informations plus détaillées sur l'installation sont fournies dans les manuels correspondants. Respecter impérativement toutes les prescriptions de sécurité qui y sont spécifiées.

1

2

3

6

4

5

7



6.2 Boîte de connexion CAMI-C

Le terminal manuel est raccordé à la commande multiaxes CMXR par le biais d'une boîte de connexion. Cette boîte de connexion est dotée des raccordements suivants :

Raccordement Ethernet, communication entre la CMXR et le terminal manuel Barrette de raccordement à 11 broches pour

o l'alimentation électrique 24 V CC du terminal manuel o le raccordement bi-canal de l'interrupteur d'ARRET D'URGENCE o le raccordement bi-canal de la touche d'assentiment

1 Barrette de raccordement pour l'alimentation, l'ARRET D'URGENCE et les signaux de la touche d'assentiment

2 Connecteur SUB-D à 9 pôles, inutilisé

3 Filetage de raccordement du câble du terminal manuel

4 Ecrou de fixation

5 Paroi de l'armoire de commande

6 Connecteur Ethernet

Fig. 6.4 Boîte de connexion CAMI-C

La boîte de connexion CAMI-C représentée sur la figure est installée sur la face extérieure de l'armoire de commande. Tenir compte du fait que le passage doit être pratiqué en utilisant un outil approprié.

6.3 Déconnexion du terminal manuel

Il est possible de commander la commande multiaxes CMXR au moyen d'une commande externe, c.-à-d. de piloter le démarrage et l'arrêt de manière externe. Le terminal manuel n'est pas obligatoirement nécessaire pour ce mode de fonctionnement. Il peut être débranché lorsque la mise en service est terminée.

6

5

1

3

2

4



Si un terminal manuel en service est déconnecté de la boîte de connexion, le circuit d'ARRET- D'URGENCE- est ouvert. Une situation d'ARRET D'URGENCE est alors présente et ne peut pas être validée en raison du circuit d'ARRET- D'URGENCE- ouvert. Pour pouvoir continuer à travailler malgré un terminal manuel déconnecté (la commande peut intervenir

par une commande externe), le connecteur à pont (indicateur CAMF-B-M25-G4) est vissé dans la boîte de connexion au lieu du terminal manuel.

Le connecteur à pont est doté de deux ponts internes du signal d'ARRET D'URGENCE bi-canal. Le circuit d'ARRET D'URGENCE est fermé grâce à ces deux ponts et la situation d'ARRET D'URGENCE peut être validée.

Nota

Une solution permettant de débrancher le terminal manuel sans interrompre le circuit d'ARRET D'URGENCE n'est pas prévue. Ceci exige de considérer l'ensemble de l'installation et par conséquent les prescriptions de sécurité en vigueur. Sur demande, cette solution spéciale doit être résolue par le client en accord avec les prescriptions de sécurité à respecter.

Attention

L'interrupteur d'ARRET D'URGENCE d'un terminal manuel débranché n'est pas actif. L'exploitant est tenu de ranger ces terminaux manuels débranchés pour exclure un actionnement accidentel de l'interrupteur d'ARRET D'URGENCE.

1 Connecteur à

pont vissé sur la boîte de connexion

2 Câble avec

oeillet de fixation

3 Connecteur à

pont

Fig. 6.5 Connecteur à pont CAMF-B-M25-G4

1

2

3



6.4 Aperçu du matériel

Trois câbles préconfectionnés de différentes longueurs sont disponibles pour raccorder le terminal manuel à la boîte de connexion. Viennent s'y ajouter le connecteur à pont

permettant de ponter les signaux d'ARRET D'URGENCE en état débranché, ainsi qu'un support mural avec porte-câble pour ranger le terminal manuel.

Type Signification

CDSA-D1-VX Terminal manuel

NESC-C-D1-5-C1 Câble de raccordement préconfectionné de 5 m de long



CAMI-C Boîte de connexion

NECC-L1G11-C1 Connecteur 11 pôles pour boîte de connexion

CAMF-B-M25-G4 Connecteur à pont pour boîte de connexion

CAFM-D1-W Support mural avec rangement pour câble

Tableau 6.3 Aperçu du matériel, terminal manuel

6.5 Logiciels

Le terminal manuel dispose d'une interface utilisateur graphique conçue de manière aisée à comprendre et intuitive. Il n'est pas nécessaire de posséder des connaissances en pro-grammation ou en informatique pour apprendre le maniement du terminal manuel. Toutes les informations sont disponibles en allemand et en anglais. La langue est sélectionnée dans le logiciel du terminal manuel, sans redémarrer le système.

Câble de raccordement

préconfectionné

NESC-C-D1-xx-C1

Support mural

CAFM-D1-W

Boîte de connexion

CAMI-C



Exemple d'interface graphique, affichage des positions réelles :

Exemple d'interface graphique, éditeur de programmation :

Des informations plus détaillées sont fournies dans la documentation du logiciel du terminal manuel.



6.6 Droits de l'utilisateur Pour travailler avec le terminal manuel, il faut que l'utilisateur entre son nom utilisateur et

un mot de passe. Ceci permet d'interdire l'accès aux fonctionnalités du système aux per-sonnes non autorisées. L'utilisateur créé peut être sélectionné dans un masque graphique. Tous les droits attribués à l'utilisateur sont activés lorsque le mot de passe a été saisi correctement.

Structure du masque graphique Sélection de l'utilisateur :

La gestion des utilisateurs permet de créer de nouveaux utilisateurs. Chaque utilisateur reçoit alors un mot de passe et une catégorie de droits. Les droits de l'utilisateur sont divisés en niveaux de 1 à 16. Le niveau 16 dispose de tous les droits et devrait être réservé à l'administrateur.

Structure du masque graphique Gestion des utilisateurs :

6.6.1 Catégories d'utilisateurs

Dans la commande multiaxes CMXR, il est possible de définir, pour chaque utilisateur, une catégorie utilisateur dotée d'un niveau de 1 à 15. Le niveau 16 est le plus élevé, il ne con-tient aucune restriction et devrait être réservé à l'administrateur.



Liste des fonctions et niveaux utilisateur exigés

Touche de menu Fonction Niveau Write

Setup Masque de réglages 1 -

Utilisateur Masque utilisateur 1 -

Affichage Réglage des caractéristiques d'affichage 1 -

Système Menu déroulant pour réglages système 15 -

Verrouillage Bloque la fonctionnalité Touch pendant 30 secondes 1 -

Report Zone de service 7 oui

Tableau 6.4 Zone de service


Variables Masque du moniteur de variables 1 -

Variable Menu déroulant pour manipulation 7 oui

Nettoyage Supprimer des variables inutilisées 7 oui

Vérifier l'util. Vérifier l'utilisation des variables 7 oui

Tableau 6.5 Fonctions de variables


Projet Masque du projet 1 -

Charger Charger le projet/programme 1 oui

Ouverture Ouvrir le projet/programme (traduction seulement) 1 oui

Fermer/quitter Fermer le projet/quitter le programme 1 oui

Info Afficher les informations programme 1 -

Mise à jour Mise à jour de la vue du projet 1 -

Fichier Fonctions de manipulation des fichiers 7 oui

Type Masque d'exécution 1 -

Vue Afficher le programme sélectionné 1 -

Step/Cont Commutation Step/Continue 7 oui

Quitter Quitter le programme 7 oui

Tableau 6.6 Fonctions du projet


Programme Masque du programme 1 -

Modifier Modifier la ligne de programme sélectionnée 7 oui

Macro Répéter la dernière insertion de macro 7 oui

Nouveau Insérer une nouvelle macro 7 oui

PC Afficher le pointeur 7 oui

Step/Cont Commutation Step/Continue 7 oui

Edition Fonctions de traitement de programmes 7 oui




Sélection Sélection de lignes à couper ou coller 7 oui

Supprimer Supprimer la ligne sélectionnée 7 oui

Annuler Annuler la dernière opération 7 oui

Editeur de texte Masque de l'éditeur de texte 7 oui

Tableau 6.7 Fonctions du programme


Positions Masque de position du robot 1 -

Entraînements Afficher les positions des entraînements 1 -

Axes Afficher les positions des axes du robot 1 -

Monde Afficher les positions en coordonnées universelles 1 -

Objet Afficher les positions en coordonnées objet 1 -

V-Jog Régler la vitesse Jog 1 oui

Jog Régler le système de coordonnées Jog 1 oui

Tableau 6.8 Etat et fonctions du robot


Messages Masque de messages 1 -

Valider une

erreur

Valider le message sélectionné 1 oui

Toutes Valider tous les messages 1 oui

Affichage Affichage ID et numéro ID à la place du texte 1

Aide Afficher l'aide pour le message sélectionné 1 -

Mess. Masque Log messages 1 -

Affichage Affichage ID et numéro ID à la place du texte 1

Aide Afficher l'aide pour le message sélectionné 1 -

Tableau 6.9 Fonctions de messages

6.6.2 Utilisateurs définis à la livraison

4 utilisateurs sont prédéfinis lorsque la commande multiaxes CMXR est installée. Ces utili-sateurs servent de base pour des réglages ultérieurs. L'utilisateur « Administrateur » permet de créer, de modifier et de supprimer des utilisateurs. Des informations plus détaillées sont fournies dans la documentation du logiciel du terminal manuel.

Nom d'utilisateur Mot de passe Niveau utilisateur

Administrateur admin 16

Service service 15

Teacher teacher 7

Operator operator 1

Tableau 6.10 Utilisateurs définis lors de l'installation



Nota

L'utilisateur « Service » est nécessité par le système et ne peut pas être supprimé. Il ne peut pas être utilisé pour travailler dans le système.

Nota

Les mêmes utilisateurs ont accès à la commande multiaxes CMXR via la liaison réseau (raccorder lecteur réseau). Pour ces services cependant, les droits utilisateurs sont sans signification. Une connexion dans le réseau peut être établie par chaque utilisateur en possession du mot de passe correspondant.

6.7 Communication avec la commande multiaxes CMXR

La communication du terminal manuel avec la commande multiaxes CMXR est réalisée par le biais de l'interface Ethernet avec des adresses IP fixes.

Si une communication doit être établie avec une autre commande multiaxes CMXR, il faut connecter le terminal manuel à boîte de connexion du système souhaité. Il est bien possible de réaliser une communication en réglant une autre adresse Ethernet, cependant impen-sable en raison des signaux matériel de la touche d'assentiment, car ils sont câblés via une solution matérielle.

Nota

Il n'est possible de communiquer qu'avec la commande multiaxes CMXR avec laquelle la boîte de connexion est raccordée, car les signaux matériel de la touche d'assentiment doivent être assignés en fonction d'une cinématique.

Nota

Chaque commande multiaxes CMXR nécessite une boîte de connexion pour communiquer avec le terminal manuel.

6.7.1 Synchronisation du logiciel de dialogue

Lorsqu'un terminal manuel est raccordé à la boîte de connexion, l'alimentation électrique est réalisée et la communication avec la commande multiaxes CMXR est établie. Le logiciel de dialogue du terminal manuel se trouve sur la carte mémoire de l'unité centrale CMXR-C1. Ce logiciel est chargé et mémorisé dans le terminal manuel pour assurer le fonctionnement

de ce dernier.

A chaque démarrage du terminal manuel, les versions logicielles installées sur le terminal manuel et sur la carte mémoire de l'unité centrale CMXR sont comparées entre elles. Le logiciel est chargé dans le terminal manuel si elles sont différentes. Cette opération prend un peu de temps.



Nota

Le logiciel de dialogue du terminal manuel est stocké sur la carte mémoire de l'unité centrale CMXR-C1 et dans le terminal manuel. Si les versions sont différentes, le logiciel est chargé dans le terminal manuel à partir de la carte mémoire du contrôleur.

6.8 Adresses IP à la livraison

La communication entre le terminal manuel CDSA et la CMXR s'effectue via Ethernet. A la livraison, le terminal manuel CDSA présente les réglages suivants :

Paramètres réseau Valeur

Adresse IP (CDSA) 192.168.100.101

Subnet Mask 255.255.255.0

Gateway Adresse 0.0.0.0

Host IP (CMXR) 192.168.100.100

L'adressage de l'état à la livraison est harmonisé avec l'état à la livraison de la CMXR.

Si ces appareils sont exploités ensemble sans intégration réseau, aucun réglage n'est nécessaire pour les adresses IP.

Nota

Il faut veiller à ce que l'adressage soit correct si le terminal manuel est intégré dans un réseau. Dans ce cas, les réglages de l'état à la livraison doivent être modifiés.

Nota

La commande multiaxes CMXR n'est pas compatible DHCP.

La commande multiaxes ne peut pas obtenir d'adresse IP d'un ser-veur DHCP-, mais elle doit être configurée par le biais de l'outil FCT.

6.9 Commande écran

Si aucune action n'est effectuée sur l'écran tactile, le rétro-éclairage est réduit au bout de 2 minutes environ pour économiser l'écran. L'économiseur d'écran est activé au bout de

10 minutes environ. L'écran tactile est réactivé dès qu'il est touché.

Nota

Il suffit de toucher l'écran pour désactiver le rétro-éclairage réduit ou l'économiseur d'écran. Le plein éclairage est activé.

7. Systèmes d'entraînement


7. Systèmes d'entraînement Les cinématiques fonctionnent exclusivement avec des contrôleurs de moteurs électriques Festo. Il est possible d'employer aussi bien la techniques de servomoteur Festo que la tech-

nique de moteur pas à pas Festo. Les contrôleurs de moteurs Festo suivants sont acceptés :

Type Signification

CMMS-ST Contrôleur de moteur pas à pas Festo

CMMS-AS Contrôleur de servomoteur standard Festo

CMMP-AS Contrôleur de servomoteur Premium Festo

Tableau 7.1 Contrôleurs de moteurs Festo acceptés

La communication avec les contrôleurs de moteurs est réalisée via le DriveBus Festo, basé sur le profil CANopen DS402.

7.1 Réglage de la configuration Servo

Chaque contrôleur de moteur est paramétré avec son propre FCT-PlugIn (module contenu dans le logiciel de l'outil de configuration Festo FCT). Une mise en service de base fonction-nelle de tous les axes participants est conseillée avant de les utiliser avec la commande multiaxes CMXR.

Particularités lors du paramétrage des contrôleurs de moteurs

Interface de commande : DriveBus

Méthode de référencement : comme prévu dans la commande multiaxes CMXR

Tableau d'enregistrements de déplacements : uniquement à des fins de test locaux (pas pour la commande multiaxes)

Gestion des erreurs : le groupe « Interrupteur de fin de course matériel » ne doit pas être réglé sur « Warn » ou « Ignore ».

7.2 Adresse de bus CAN des contrôleurs de moteurs

La commande multiaxes CMXR est le maître lors de la communication via le DriveBus Festo sur l'interface CAN 0, tous les contrôleurs de moteurs sont exploités comme esclaves. L'adresse de bus des contrôleurs de moteurs est fixe et définie de la manière suivante :

à partir de CAN-ID 2 : contrôleur pour tous les axes de base

raccordement en continu : contrôleur pour tous les axes manuels

raccordement en continu : contrôleur pour tous les axes auxiliaires

Les adresses CAN 2 à 7 sont occupées pour 6 axes admissibles au maximum.

7. Systèmes d'entraînement


7.3 Déplacement de référence

Le déplacement de référence des axes est activé par le biais d'un programme de déplacement FTL. Il permet d'élaborer un déroulement individuel du référencement. Selon

les besoins, les axes peuvent alors exécuter le déplacement de référence de manière séquentielle ou parallèle.

Des informations plus détaillées sur le déplacement de référence et les instructions FTL correspondantes sont fournies dans le manuel de programmation de la CMXR.

8. Modes de fonctionnement


8. Modes de fonctionnement La commande multiaxes CMXR possède deux modes de fonctionnement :

Mode manuel à vitesse réduite Mode automatique

Attention

La vitesse réduite en mode manuel n'est pas une fonction sûre. Pour les tâches de commande liées à la sécurité ou pour la protection des personnes, il est nécessaire de prendre des mesures de protection externes supplémentaires, qui garantissent aussi un état de fonc-tionnement sûr du système entier en cas d'erreur.

Le choix du mode de fonctionnement est effectué par une entrée numérique (p. ex. un commutateur à clé), ou par un signal sur le PROFIBUS. Le mode de fonctionnement actif est respectivement affiché par un signal numérique.

Selon les prescriptions, les signaux des modes de fonctionnement devront être sont générés par le biais d'une logique sécurisée, car celle-ci devra éventuellement présenter un état correspondant à l'activation d'un mode de fonctionnement.

8.1 Mode manuel

Le mode manuel permet de déplacer la cinématique, p. ex. via le terminal manuel. Ce mode de fonctionnement sert à l'installation et à la mise en service des programmes. La vitesse est dans ce cas limitée (p. ex. la vitesse de trajectoire de la pointe de l'outil (TCP) à 250 mm/s maximum). Cette limitation de la vitesse n'est pas sûre. Des mesures de protection externes doivent être prises pour les tâches de commande liées à la sécurité, ou pour la protection des personnes.

Fonctions en mode manuel : Déplacement de la cinématique à vitesse réduite. Condition : la touche d'assentiment

est appuyée.

o Pour les déplacements cartésiens, maximum 250 mm/s sur le TCP.

o Pour le déplacement d'axes linéaires individuels, maximum 250 mm/s.

o Pour le déplacement d'axes de rotation individuels, tenir compte de la pièce en porte-à-faux, 250 mm/s ne devant pas être dépassés sur l'extrémité la plus longue. La vitesse de rotation de l'axe doit être calculée en fonction de

cette longueur et être notée dans la configuration. Apprentissage de positions. Création et modification de programmes. Test de programmes en mode pas à pas ou continu à vitesse réduite. Condition : la

touche d'assentiment est appuyée.



Nota

Les valeurs de la vitesse réduite doivent être configurées au moyen de l'outil de configuration Festo (FCT). Selon les paramètres, les limites des valeurs de vitesse maximales doivent y être prédéterminées.

Les touches d'assentiment à 3 niveaux et 2 canaux du terminal sont utilisées pour effectuer les déplacements manuels avec le terminal manuel. Elles sont raccordées à la commande multiaxes CMXR sur une entrée numérique.

8.2 Mode automatique

En mode automatique, tous les déplacements de la cinématique sont exécutés à pleine vitesse, c.-à-d. que les valeurs dynamiques définies dans tous les programmes sont traitées et exécutées.

Attention

Des vitesses importantes peuvent être générées en mode auto-matique. Pour exécuter ce mode de fonctionnement, respecter les prescriptions en vigueur et les équipements de sécurité nécessaires pour le fonctionnement de la cinématique.

En mode automatique, il n'est pas possible de déplacer les axes manuellement. Les touches d'assentiment du terminal manuel ne sont pas prises en compte.

8.3 Arrêt de la cinématique, ARRET D'URGENCE

La cinématique est arrêtée sur la trajectoire. Ceci signifie que tous les axes participant à l'interpolation freinent en même temps jusqu'à ce qu'ils s'arrêtent. Pour ce faire, la commande multiaxes CMXR nécessite le signal ARRET D'URGENCE et le signal de la touche d'assentiment. Si la commande multiaxes CMXR ne freine pas les axes participants de manière coordonnée sur la trajectoire, il peut se produire des collisions, p. ex. avec l'outil.

Un arrêt coordonné sur la trajectoire ne peut intervenir que si tous les axes nécessaires pour ce faire sont opérationnels, c.-à-d. ne présentent aucune erreur. Si une erreur est présente sur un axe, celui-ci ne peut pas s'arrêter fidèlement à la trajectoire. En général, il arrête automatiquement l'entraînement en raison de l'erreur. Dans un tel cas, il se produit une déviation par rapport à la trajectoire qui ne peut pas être influencée par la commande multiaxes CMXR.

Attention

Un arrêt non coordonné des axes peut provoquer des collisions, p. ex. avec l'outil, car il se produit une déviation par rapport à la trajectoire.



La commande multiaxes CMXR a besoin de temps pour pouvoir arrêter les axes fidèlement à la trajectoire. Cette durée commence dès l'apparition du signal d'ARRET D'URGENCE et s'écoule jusqu'à ce que la puissance des entraînements soit coupée par un module sécurisé

au bout d'une durée définie et admissible. Pendant ce temps, il faut que la commande multiaxes CMXR parvienne à stopper les entraînements fidèlement à la trajectoire. Si elle n'y arrive pas, le module sécurisé intervient dans tous les cas et coupe la puissance des entraînements.

Nota

La commande multiaxes CMXR freine avec les valeurs de trajectoire maximales possibles, réalisables en raison de la dynamique des axes. Il faut en tenir compte lorsqu'une durée de freinage est déterminée.

Le graphique ci-après montre les signaux permettant de couper les entraînements et d'arrêter les axes de la cinématique fidèlement à la trajectoire :

Un arrêt fidèle à la trajectoire est possible dans la première partie du graphique. Dans la deuxième partie, la puissance d'entraînement est coupée via un matériel sécurisé, p. ex.

un relais temporisé bi-canal.

Nota

Les prescriptions en vigueur doivent être respectées pour régler la durée de retard de coupure de la puissance d'entraînement via le matériel.

Mouvement

Régulateur

de libération des axes

Signal

d'ARRET D'URGENCE

Temps suffisant pour un

arrêt fidèle à la trajectoire

t

Temps suffisant pour un arrêt fidèle à la

trajectoire, les axes sont arrêtés via le

régulateur d'entraînement

t



8.4 Repositionnement

La commande multiaxes CMXR dispose de la fonction « Repositionnement ». Ceci signifie l'approche automatique d'un point sur lequel un programme a été interrompu, et qui est

ensuite poursuivi. L'approche du point d'interruption est automatique.

Une cinématique peut quitter la trajectoire, p. ex. : en cas d'abaissement des axes de la cinématique, p. ex. lors du freinage, ou d'un déplacement manuel de la cinématique.

Après un redémarrage du programme, la cinématique est avancée directement de la position réelle à la position d'interruption. Si la cinématique a été déplacée manuellement, ceci pourrait provoquer une collision lors du repositionnement. Pour cette raison, il faut tenir compte des risques de collisions lors du repositionnement.

Attention, risque de collision

Le repositionnement est effectué directement. Ceci signifie que les axes sont déplacés de la position actuelle directement sur la position d'interruption.

Pour éviter les collisions, il est conseillé de déplacer manuellement la cinématique à proximité du point d'interruption avant le reposi-tionnement. Les axes d'orientation éventuels devraient être aussi placés dans l'orientation approximative qui était la leur lors de l'interruption.

Le repositionnement est effectué à une vitesse définie. Sa configuration est effectuée au moyen de l'outil de configuration Festo (FCT). Il est conseillé d'y définir des valeurs dynamiques modérées, possibles à maîtriser.

Nota

Lors de la configuration des valeurs dynamiques, veiller à employer des valeurs judicieuses, maîtrisables.



Nota

Selon le type de cinématique, une interpolation linéaire PTP ou cartésienne sera employée pour le repositionnement. Ceci dépend de la cinématique utilisée.


Si un repositionnement est effectué avec une interpolation linéaire cartésienne, des outils définis sont pris en compte sur la trajectoire. Il peut en résulter des déplacements de compensation involontaires de la cinématique.

Position d'interruption sur la trajectoire

Position intermédiaire

Déplacement de repositionnement direct

Suivi de la trajectoire, p. ex. par une avance manuelle

9. Méthode de pilotage


9. Méthode de pilotage La commande multiaxes CMXR peut être exploitée avec 3 méthodes de pilotage, le terminal manuel peut être raccordé pour toutes les méthodes :

Fonctionnement sans commande externe. Pilotage par un système de commande maître via des entrées et des sorties

numériques. Pilotage par un système de commande maître via le PROFIBUS DP.

Attention

Respecter les prescriptions en vigueur pour exécuter une méthode de pilotage.

La méthode de pilotage est choisie avec l'outil de configuration Festo (FCT). Les paramètres éventuels pour ces méthodes de pilotage y sont également définis.

Nota

Toutes les méthodes de pilotage de la commande multiaxes CMXR citées sont des exemples et n'ont pas la prétention d'être correctes et exhaustives. Les prescriptions en vigueur, dont il ne peut être tenu compte ici, doivent être respectées pour chaque installation.

9.1 Fonctionnement sans commande externe

Une cinématique peut être commandée et exploitée avec un module E/S numérique, une commande externe n'est pas nécessaire. Cette solution autonome permet de commander directement la cinématique avec un terminal manuel.

Le terminal manuel est raccordé à la commande multiaxes CMXR par le biais de la boîte de connexion CAMI-C. Cette boîte de connexion est dotée des raccordements suivants :

Alimentation électrique 24 V CC pour le terminal manuel Communication Ethernet entre la CMXR et le terminal manuel Raccordement bi-canal de l'interrupteur d'ARRET D'URGENCE Raccordement bi-canal de la touche d'assentiment

La figure ci-après montre un exemple d'installation sans commande externe.



Dans cet exemple, la libération des entraînements est déclenchée par la technique de sé-curité, p. ex. un signal d'ARRET D'URGENCE. Grâce à ce contact, il est possible de régler une

temporisation permettant d'obtenir une coupure temporisée de la libération des entraîne-ments. Lorsque le signal de retour du mode de fonctionnement actif, ou une erreur sont présents, il est possible de commander un organe de signalisation, une lampe par exemple.

Le tableau ci-après contient tous les composants nécessaires pour la méthode de pilotage « sans commande externe ». Le nombre des modules d'extensions peut être étendu en fonction de l'application.

Type Nombre Signification

CMXR-C1 1 Unité centrale avec Ethernet, CAN et carte mémoire

CECX-D-8E8A-NP-2 1 Module numérique mixte avec 8 entrées et 8 sorties

NECC-L1G2-C1 2 Connecteur bipolaire

NECC-L1G8-C1 2 Connecteur 8 pôles

CDSA-D1-VX 1 Terminal manuel

NESC-C-D1-5-C1 1 Câble pour terminal manuel, p. ex. 5 m

CAMI-C 1 Boîte de connexion pour terminal manuel

NECC-L1G11-C1 1 Connecteur 11 pôles pour boîte de connexion

Tableau 9.1 Composants CMXR, fonctionnement avec terminal manuel

Pour assurer le fonctionnement avec le terminal manuel, il est nécessaire de disposer d'au moins une carte d'entrée/sortie numérique de type CECX-D-8E8A-NP-2. Cette carte E/S possède une occupation fixe des signaux système non modifiables pour 4 entrées et 4 sorties. Lors de la configuration avec l'outil de configuration Festo (FCT), ces signaux sont préaffectés automatiquement lorsque le mode de fonctionnement « sans commande externe » est sélectionné.

CMXR Exemple de technique de sécurité

Boîte de connexion

CAMI-C

Terminal manuel

CDSA

Mode automatique

Mode manuel

Signal d'ARRET D'URGENCE

Touche d'assentiment



Autres signaux d'ARRET D'URGENCE

Exécution bi-canal

Entraînements

Libération des

entraînements

Signal de retour Mode manuel

Signal de retour Mode automatique

Ethernet

Signal de retour d'erreur actif



Nota

Le fonctionnement sans commande externe exige un module d'entrée/sortie central CECX-D-8E8A-NP-2 supplémentaire sur la commande multiaxes CMXR.

9.1.1 Signaux système

Le tableau ci-après présente les signaux système et l'occupation des signaux de la carte E/S nécessaire CECX-D-8E8A-NP-2.

Signal Signification

Sortie 0 Erreur activée

Sortie 1 Réservé

Sortie 2 Mode automatique activé

Sortie 3 Mode manuel activé

Sortie 4 Libre

Sortie 5 Libre

Sortie 6 Libre

Sortie 7 Libre

Entrée 0 ARRET D'URGENCE

Entrée 1 Touche d'assentiment

Entrée 2 Mode Automatique

Entrée 3 Mode manuel

Entrée 4 Libre

Entrée 5 Libre

Entrée 6 Libre

Entrée 7 Libre

Tableau 9.2 Occupation E/S des signaux système

Les entrées et les sorties libres sur la carte E/S peuvent être utilisées comme signaux d'application. L'assignation est effectuée au moyen de l'outil de configuration Festo (FCT).

9.2 Commande externe via l'interface E/S numérique

La commande multiaxes CMXR peut être pilotée via 2 modules E/S CECX-D-8E8A-NP-2, cette méthode est suffisante pour de nombreuses applications. Les points d'E/S sont occupés par des fonctionnalités déterminées.

3 modules E/S sont utilisés :

1 module pour les signaux système (voir ci-dessus)

2 modules comme interface de commande proprement dite



La figure ci-après montre un exemple de fonctionnement de la commande multiaxes CMXR par le biais d'E/S numériques.

Il n'est pas possible d'utiliser la commande multiaxes CMXR simultanément avec le terminal manuel et la commande externe. Un seul partenaire dispose de la priorité de commande.

Le tableau ci-après contient tous les composants nécessaires pour la commande via une commande externe avec une interface E/A. Le nombre de modules d'extension, comme p. ex. les cartes E/S numériques, peut être choisi en fonction de l'application.










FBS-SUB-9-WS-CO-K 1 Connecteur SUB-D à 9 pôles pour bus CAN sans résistance de terminaison

Tableau 9.3 Composants CMXR, fonctionnement avec une interface E/S

CMXR

Boîte de connexion

CAMI-C

Terminal manuel

CDSA

Mode automatique

Mode manuel





Autres signaux

d'ARRET D'URGENCE

Exécution bi-canal

Entraînements

Libération des

entraînements

Ethernet

Commande externe Interface E/S

Exemple

de technique de sécurité



Nota

Le fonctionnement externe avec entrées et sorties numériques exige trois modules d'entrée/sortie supplémentaires CECX-D-8E8A-NP-2 sur la commande CMXR.

Le terminal manuel n'est pas obligatoirement nécessaire pour le fonctionnement et peut être débranché à l'issue de la mise en service. Lorsque la commande externe est utilisée, le terminal de commande a un statut d'observateur.

Nota

Les deux autres cartes E/S de type CECX-D-8E8A-NP-2 contiennent les signaux d'interface permettant de piloter la commande multiaxes CMXR. L'occupation de cette carte E/S est décrite dans la docu-mentation de l'interface.

9.2.1 Fonctions de l'interface E/S

L'interface E/S comprend 16 entrées numériques et 16 sorties numériques. Grâce à ce volume d'adresses allégé, l'interface est simple sur le plan de l'ingénierie et de la manipu-lation. De par son volume d'adresses restreint, la fonctionnalité de l'interface E/S numérique est limitée à l'essentiel.

Les fonctions suivantes sont possibles :

Démarrage et arrêt de 15 programmes différents Chargement et déchargement de programmes Signal chien de garde pour contrôler la communication Validation des erreurs Verrouillage du terminal manuel Libération des entraînements Arrêt programmé

Une description détaillée de l'interface E/S numérique est fournie dans une documentation séparée.

9.3 Commande externe via PROFIBUS DP

Le coupleur PROFIBUS de la commande multiaxes CMXR est une interface confortable dotée de nombreuses fonctions permettant de raccorder une commande externe.

Deux configurations, qui peuvent être sélectionnées via le logiciel FCT, sont supportées :

Commande via les E/S numériques et le PROFIBUS DP Il est ici possible de choisir si les modes automatique et manuel seront sélectionnés par le biais du PROFIBUS DP ou des E/S numériques.

Commande via le PROFIBUS uniquement (sans E/S numériques) Tous les signaux sont transmis via le PROFIBUS DP.



La figure ci-après montre un exemple de fonctionnement de la commande multiaxes CMXR avec des E/S numériques et le PROFIBUS DP. Les signaux système « ARRET D'URGENCE » et « Touche d'assentiment » sont transmis via les entrées E/S, les modes de fonctionne-ment via le PROFIBUS.

Le tableau ci-après contient tous les composants nécessaires pour effectuer la commande via l'interface du PROFIBUS. Le nombre de modules d'extension, comme p. ex. les cartes E/S numériques, peut être choisi en fonction de l'application.




CECX-F-PB-S-V0 1 Module esclave PROFIBUS DPV0







FBS-SUB-9-WS-PB-K 1 Connecteur SUB-D à 9 pôles pour PROFIBUS sans résistance de terminaison

FBS-SUB-9-WS-CO-K 1 Connecteur SUB-D à 9 pôles pour bus CAN sans résistance de terminaison

Tableau 9.4 Composants CMXR, fonctionnement avec interface PROFIBUS

CMXR

Boîte de connexion

CAMI-C

Terminal manuel

CDSA

Mode automatique

Mode manuel





Autres signaux

d'ARRET D'URGENCE

Exécution bi-canal

Entraînements

Libération des

entraînements

Ethernet

Commande externe

Profibus

Exemple

de technique de sécurité



Nota

Le fonctionnement externe via le PROFIBUS DP exige également la présence du module esclave PROFIBUS CECX-F-PB-S-V0 sur la commande multiaxes CMXR.

Nota

Si les signaux système « ARRET D'URGENCE » et « touche d'assen-timent », ou les modes de fonctionnement doivent être transmis via les signaux d'entrée numériques, le module E/S CECX-D-8E8A-NP-2 est également nécessité.

9.3.1 Signaux système

Si les signaux système « ARRET D'URGENCE » et « touche d'assentiment », ou les modes de fonctionnement doivent être transmis via les signaux numériques, le module E/S CECX-D-8E8A-NP-2, qui possède alors une assignation fixe, est nécessité.

Signal Signification

Sortie 0 Erreur activée

Sortie 1 Réservé

Sortie 2 Mode automatique activé

Sortie 3 Mode manuel activé

Sortie 4 Libre

Sortie 5 Libre

Sortie 6 Libre

Sortie 7 Libre

Entrée 0 ARRET D'URGENCE

Entrée 1 Touche d'assentiment

Entrée 2 Mode automatique

Entrée 3 Mode manuel

Entrée 4 Libre

Entrée 5 Libre

Entrée 6 Libre

Entrée 7 Libre

Tableau 9.5 Occupation E/S des signaux système sur le PROFIBUS

Les quatre entrées et les quatre sorties libres sur la carte E/S peuvent être utilisées comme signaux d'application. L'assignation est effectuée au moyen de l'outil de configuration Festo (FCT).



9.3.2 Fonctions de l'interface PROFIBUS

L'interface PROFIBUS propose 2 niveaux de performances échelonnés de manière fonctionnelle :

Profil de commande multiaxes 1 (MCP 1) avec 12 octets de données de commande et utiles.

Profil de commande multiaxes 2 (MCP 2) avec 40 octets de commande et d'état supplémentaires (en tout 52 octets).

Le profil MCP 1 supporte toutes les fonctions nécessaires pour commander et influencer la cinématique. MCP 2 contient des fonctions additionnelles permettant de transférer des variables.

Le profil est sélectionné au moyen de l'outil de configuration Festo (FCT).

Les fonctions de l'interface sont décrites dans le manuel correspondant.

9.3.3 Interface dans le programme FTL

La commande multiaxes CMXR possède des variables globales de système qui sont utilisées pour la communication entre le programme FTL et la commande externe. Ces variables peuvent être lues et écrites par la commande externe et par la commande multiaxes CMXR.

A l'aide de ces variables, il est possible d'alimenter un programme FTL en informations, et d'exercer sur lui une influence depuis l'extérieur, p. ex. sur un décalage de position ou un compteur.

La commande multiaxes CMXR contient les variables suivantes :

256 variables de type Integer 32-Bit 256 positions cartésiennes 256 positions d'axes 16 systèmes de référence 16 valeurs d'entrées booléennes transmises de manière cyclique 16 valeurs de sorties booléennes transmises de manière cyclique

A l'exception des 16 entrées/sorties booléennes, il faut que toutes les variables soient traitées par le biais d'opérations de lecture et écriture par le système de commande externe. Les 16 entrées/sorties booléennes sont écrites de manière cyclique dans la représentation E/S du PROFIBUS. Pour ce faire, aucune action n'est nécessaire sur le système de commande externe.

Le graphique ci-après décrit la communication avec des variables du programme FTL :



Lorsque des variables sont utilisées dans le programme FTL, il faut s'assurer que les valeurs nécessaires pour le traitement du programme sont activées dans la commande multiaxes

CMXR. La planification de la trajectoire étant calculée lors du calcul préalable du programme FTL, il est supposé que toutes les données nécessaires pour ce faire sont disponibles.

Nota

Le calcul préalable du programme FTL exige que toutes les variables nécessaires soient déjà activées. Des erreurs peuvent sinon surgir dans le comportement du programme.

Nota

Si des données doivent être modifiées en cours de fonctionnement, il faut s'assurer que cela n'influence pas le traitement du programme. Des solutions éventuelles pour éviter cela (p. ex. des verrouillages) doivent être programmées individuellement dans l'application.

9.4 Priorité de commande

La commande multiaxes CMXR peut être pilotée à partir d'une commande externe ou du

terminal manuel. Pour éviter les problèmes, un seul appareil doit pouvoir commander activement la commande multiaxes CMXR, p. ex. pour démarrer des programmes. Cet usager actif possède la « priorité de commande ». Une observation passive est toujours possible à partir de chaque appareil.

La figure ci-après montre les appareils capables de commander la commande multiaxes CMXR.

:

Lin(Pos1)

Pos2.x := Pos2.x + plc_Dint[3]

Lin(plc_CartPos[4])

IF(plc_Dint[2] = 1 ) THEN

index := index + 10

END_IF

WAIT plc_InBool[7]

Lin(pos7)

plc_OutBool[9] := marker

:

plc_Dint[0…255]

plc_AxisPos[0…255]

plc_CartPos[0…255]

plc_InBool[0…15]

plc_OutBool[0…15]

plc_RefSys[0…15]

Programme FTL Variables

Profibus

Commande externe



Une alternative à l'interface PROFIBUS consiste à utiliser aussi l'interface E/S.

Nota

Un seul appareil peut commander activement la commande multiaxes CMXR.

9.4.1 Mode de fonctionnement

La priorité de commande est gérée dans la commande multiaxes CMXR. Après le démarrage du système, aucun des appareils de commande ne possède de priorité de commande. Il faut qu'elle soit d'abord demandée. La demande est exécutée par le biais d'un dialogue sur le terminal manuel ou par un échange de signaux avec la commande maître. Aucun participant n'est prioritaire, chacun possède les mêmes droits. L'appareil qui lance la pre-mière demande reçoit la priorité de commande. Quand un appareil n'a plus besoin de la

priorité de commande, il peut la restituer à la gestion. Un retrait de la priorité de commande n'est pas possible.

L'état de la priorité de commande (disponible ou actif) est affiché sur le terminal manuel par un symbole dans la ligne d'en-tête. Ces états sont également transmis sur l'interface avec la commande externe.

La figure suivante montre une représentation graphique du terminal manuel.

CMXR

Terminal manuel

CDSA

PROFIBUS

Commande externe

Symbole de visualisation de l'état de la priorité de commande.



Nota

Chaque appareil à commander doit demander lui-même la priorité de commande, et la restituer selon les besoins. Un retrait de la priorité de commande n'est pas possible. Si la communication avec un appareil est interrompue, la priorité de commande retourne à la gestion à l'issue d'un Timeout interne.

Nota

S'il n'existe pas de liaison avec une commande externe, et si le fonctionnement est assuré via le terminal manuel CDSA, il faut qu'une demande de priorité de commande soit effectuée sur le terminal manuel après le démarrage de la commande.

9.4.2 Niveau utilisateur

Conditions supplémentaires :

La priorité de commande dépend du mode de fonctionnement et du niveau utilisateur du pupitre opérateur. Même dans le cas du niveau utilisateur 16 (administrateur), la commande ne peut être effectuée que lorsque la priorité de commande est activé, une reprise de celle-ci sans sa restitution préalable par le participant commandeur n'est pas possible.

9.4.3 Influence de la priorité de commande

La priorité de commande influence l'étendue d'action possible d'un participant. Chaque participant peut exécuter des actions passives, c.-à-d. qu'il peut observer, mais ne peut pas influencer p. ex. les programmes ou la cinématique. De plus, les possibilités dépendent de l'interface active. Le tableau ci-après fournit un aperçu des fonctions actives et passives des différentes liaisons et des différents participants.

Fonction Terminal manuel CDSA

Liaison de commande externe Interface E/S Interface PROFIBUS

Fonctions actives

Déplacement des axes X X

Apprentissage de positions X X

Lancement, arrêt de programmes X X X

Suppression d'erreurs X X X

Fonctions passives

Sélection du mode de fonctionnement X X

Signaux de la touche d'assentiment,

ARRET D'URGENCE X X X

Echange de données E/S cycliques X

Observation de variables X X

Ecriture de variables X X

Tableau 9.6 Aperçu des fonctions actives et passives



9.4.4 Exemple d'intégration

Lorsque la commande intervient via une commande externe, il est conseillé d'installer un sélecteur sur la commande externe pour demander la priorité de commande, ou afin de la

restituer pour d'autres participants (terminal manuel). L'état de la priorité de commande pourrait être visualisé par le biais d'un signal lumineux.

Selon l'état du sélecteur, la commande externe s'empare de la priorité de commande, ou elle la restitue à la gestion. Il est aussi pensable d'intégrer cette priorité de commande dans une sélection des modes de fonctionnement, p. ex. :

Mode manuel sans priorité de commande. Mode manuel avec priorité de commande. Mode automatique.

Pour exécuter le mode automatique, la commande externe nécessite la priorité de commande, sinon il n'est pas possible de lancer p. ex. des programmes.

CMXR

Terminal manuel

CDSA

Profibus

Commande externe

Sélecteur de libération du

terminal manuel

10. Systèmes de coordonnées



10.1 Systèmes de coordonnées d'axes

Le système de coordonnées d'axes est un système de coordonnées qui tient compte de tous les axes physiques d'une cinématique. Chacun des axes possède une coordonnée dans le système de coordonnées d'axes. L'origine d'une coordonnée se trouve au point zéro de l'axe correspondant.

La forme du système de coordonnées d'axes est liée à la forme et à la position des axes mécaniques. Elle est déterminée par la structure mécanique des cinématiques.

Exemples :

Le modèle cinématique du tripode Festo est représenté sur la figure de gauche. La position des axes, et donc du système de coordonnées d'axes, est déterminée par le modèle ciné-matique.

Une cinématique cartésienne est représentée sur la figure de droite. Cette mécanique possède aussi un système de coordonnées d'axes, bien que les axes, perpendiculaires les uns par rapport aux autres, forment un système cartésien. Dans le système de coordonnées d'axes, la commande multiaxes CMXR ne tient pas compte du modèle cinématique, mais considère seulement les axes individuels, qui peuvent être linéaires ou rotatifs.

10.2 Systèmes de coordonnées cartésiens

Un système de coordonnées cartésien se compose de 3 axes perpendiculaires les uns par rapport aux autres. La commande multiaxes effectue une conversion des coordonnées, conditionnée par le modèle cinématique interne, à partir des différentes coordonnées

d'axes de l'univers cartésien.

10.2.1 Axes de translation X, Y, Z

Dans le système de coordonnées cartésien, les 3 axes X, Y et Z perpendiculaires les uns par rapport aux autres forment les axes de translation. Ils sont définis par la règle de la main droite.

A1

A3

A2 A1

A3

A2



Le pouce indique l'axe X positif, l'index l'axe Y positif et le majeur l'axe Z positif.

Grâce à ces trois axes de translation, un outil peut être p. ex. déplacé ou décrit dans les trois directions de l'espace. On parle de 3 « degrés de liberté ».

10.2.2 Axes d'orientation A, B, C

Les axes de translation X, Y et Z permettent de décrire une position, p. ex. celle d'un outil. Si celui-ci possède également une orientation, c.-à-d. qu'il subit une rotation hors de sa

position d'origine, il n'est pas possible de l'exprimer par les axes X, Y et Z. Pour décrire cette orientation, des axes de rotation (= axes d'orientation) sont nécessaires dans le système cartésien. Ils exécutent alors une rotation autour des axes de translation X, Y et Z.

Le premier axe de rotation dans le système cartésien est désigné par la lettre A, le deuxième par la lettre B et le troisième par la lettre C. L'ordre dans lequel la rotation est effectuée dans le système cartésien est déterminé selon Euler ZYZ dans la commande multiaxes CMXR. La description est fournie dans le chapitre ci-après.

Le sens de rotation autour d'un axe est défini par la règle du poing droit. La main droite forme un poing et le pouce est dirigé vers le haut. Le pouce indique la direction d'axe positive, les doigts du poing indiquent la direction positive de la rotation autour de cet axe.



10.2.3 Orientation Euler ZYZ

L'orientation Euler décrit une chronologie qui permet de dériver une orientation dans un système cartésien. La commande multiaxes CMXR fonctionne selon la convention Euler

ZYZ. On obtient la séquence de rotation suivante : Le premier axe de rotation A tourne autour de l'axe Z. Le deuxième axe de rotation B tourne autour de l'axe Y du système de coordonnées

pivoté. le troisième axe de rotation C tourne autour de l'axe Z du système de coordonnées

pivoté une nouvelle fois.

La rotation suivante intervient toujours dans le système de coordonnées déjà pivoté.

La figure représente les 3 séquences de rotation selon la convention Euler ZYZ.

De par les deux rotations autour de l'axe Z, la convention Euler ZYZ s'avère plus aisément compréhensible que les autres séquences de rotation. Comme l'axe de l'outil se trouve toujours dans la direction Z, les indications d'orientation peuvent être suivies plus pratiquement.

Nota

L'orientation selon Euler décrit 3 niveaux de liberté d'orientation dans l'espace. Ils ne peuvent cependant être obtenus que si la mécanique de la cinématique autorise ce degré de liberté.

Toutes les indications d'orientation dans le système CMXR sont toujours indiquées selon la convention Euler ZYZ.

10.3 Systèmes de coordonnées de la cinématique

10.3.1 Système de coordonnées de base

Le système de coordonnées de base de la cinématique est déterminé par la disposition des axes dans l'espace et leur paramétrage. C'est un système de coordonnées cartésien. Il est défini p. ex. par

le sens de rotation des entraînements et le point d'origine de l'axe.

Z X

Y

Position de départ

X‘

Y‘

1. Rotation autour

de l'axe Z

Z‘‘

2. Rotation autour

de l'axe Y pivoté

3. Rotation autour

de l'axe Z pivoté

Z

X‘‘

Y‘

Z‘‘

X‘‘‘ Y‘‘



Les réglages nécessaires sont effectués dans la configuration de la commande multiaxes CMXR et dans la configuration des régulateurs d'entraînement respectifs. Pour que les réglages soient opérationnels, il faut que les directions des axes cartésiens correspondent toujours à la règle de la main droite. Si ce n'est pas le cas, la cinématique ne peut pas

fonctionner avec la commande CMXR.

Nota

Le réglage des paramètres pour les axes et les entraînements, qui influencent le sens des coordonnées, doivent satisfaire aux règles de la main droite pour pouvoir fonctionner.

La position et l'orientation du système de coordonnées de base sont déterminées par la cinématique. Ces définitions sont indiquées dans la description de la cinématique correspondante. Tous les réglages réalisés dans la configuration doivent être effectués de manière à ce que les définitions soient applicables pour chacune des cinématiques. Les différentes cinématiques sont représentées dans le chapitre 11 Cinématiques acceptées.

Nota

Tous les réglages de paramètres, p. ex. pour les axes, les entraîne-ments, doivent être effectués de manière à satisfaire aux spécifica-tions des cinématiques respectives.

Le graphique ci-après montre un portique tridimensionnel Festo avec son système de coordonnées de base, dont l'origine résulte des points zéro des différents axes.



Nota

Le système de coordonnées de base est de type cartésien, comme le système de coordonnées universel, il est d'origine cartésienne dans la cinématique.

10.3.2 Système de coordonnées universel

Le système de coordonnées universel est défini dans l'« univers » avec 3 degrés de liberté. En général, les systèmes de coordonnées de base et universel coïncident.

Lorsque le système de coordonnées de base est déplacé, il se peut que le système de coordonnées universel sorte de l'espace de travail d'une cinématique. Il est alors possible que plusieurs cinématiques se rapportent au même point zéro.

Nota

S'il est nécessaire de décaler la position ou l'orientation du système de coordonnées de base de la cinématique, il est possible de le définir au moyen d'un offset configurable avec l'outil de configuration Festo (FCT).

Exemple :

Deux portiques tridimensionnels sont montés sur un système de transport commun. Un point zéro, commun aux deux cinématiques, se trouve sur ce système de transport. Les cinématiques présentent un écart de 2 000 ou 3 500 mm dans le sens de l'axe X du système de coordonnées universel.

X+

Y+

Z+

Système de coordonnées de base

X+

Y+

Z+

Système de coordonnées de base



Le décalage du système de coordonnées de base d'une cinématique est défini du point de vue de l'origine du système de coordonnées universel. Exprimé plus simplement, le système de coordonnées de base est placé dans le système de coordonnées universel, de sorte que les deux systèmes de coordonnées se superposent. Le système de coordonnées de base est alors déplacé sur la position souhaitée hors de l'origine du système de coordonnées universel et/ou orienté en conséquence.

Dans le cas de l'exemple des 2 portails tridimensionnels, ceci signifie que :

le portail tridimensionnel 1 présente un décalage de la base de X = 2 000 mm le portail tridimensionnel 2 présente un décalage de la base de X = 3 500 mm

Nota

Le décalage du système de coordonnées universel représente un réglage global de la cinématique. Dans les programmes de déplace-ment, il est possible de définir d'autres décalages du point zéro, qui seront actifs en cours d'exécution du programme.

Nota

Si le système de coordonnées de base n'est pas décalé, le système de coordonnées universel est égal au système de coordonnées de base. Dans ce cas, on parle aussi d'un système de coordonnées universel.

Système de coordonnées universel

2 portails tridimensionnels avec système de coordonnées de base

Système de transport

X+

Y+

Z+

Y+

X+

Y+

X+

Z+ Z+

2 000 mm

1 500 mm



10.3.3 Système de coordonnées d'outil

Le système de coordonnées de l'outil est un système cartésien qui possède 3 translations et 3 indications d'orientation, donc un total de 6 degrés de liberté. L'origine du système de

coordonnées d'outil est généralement sur la bride d'outil de la cinématique. L'origine dépend du modèle de cinématique. Des informations plus détaillées sont fournies dans les descriptions des cinématiques.

Au départ, l'orientation du système de coordonnées d'outil est égale à celle du système de coordonnées de base. Le système de coordonnées d'outil peut être défini dans l'espace en définissant un outil ou en utilisant un axe d'orientation.

Le schéma ci-après représente un portail tridimensionnel avec système de coordonnées de base et système de coordonnées d'outil.

L'origine du système de coordonnées d'outil est la pointe de l'outil, appelée « Tool Center Point » (TCP) Ce TCP permet peut être défini avec une définition d'outil dotée de 6 degrés de liberté. Cette définition permet de placer le TCP sur un outil quelconque dans l'espace. Ce TCP défini est déplacé sur la trajectoire lors des déplacements cartésiens.

10.3.4 Travailler avec le système de coordonnées d'outil

Le système de coordonnées d'outil ne peut être utilisé qu'en mode manuel. Il peut être

sélectionné p. ex. au moyen du terminal manuel CDSA. Le système de coordonnées d'outil présente uniquement une importance pour l'apprentissage de positions et la commande manuelle. Lorsque des positions sont apprises, elles sont stockées sous forme de positions cartésiennes ou d'axes en fonction des variables utilisées.

X+

Y+

Z+

Ty+

Tx+

Tz+ Système de coordonnées

de base Système de coordonnées

d'outil

Pointe de l'outil (TCP)



Nota

Si des positions sont apprises lorsque le système de coordonnées d'outil est sélectionné, ces positions sont stockées sous forme de positions cartésiennes ou d'axes.

Si le système de coordonnées d'outil est sélectionné (p. ex. sur le terminal manuel CDSA), la cinématique peut être déplacée avec son TCP à l'intérieur du système de coordonnées d'outil défini. La désignation des touches Jog change pour ce faire sur le terminal manuel.

Si une cinématique limitée est utilisée, c.-à-d. que les 6 degrés de liberté ne sont pas couverts, la désignation d'axe A4, p. ex., est affichée à la place de la désignation de l'orientation A, B, C.

La figure suivante représente une occupation des touches du terminal manuel après avoir sélectionné le système de coordonnées d'outil dans le cas d'une cinématique limitée.

Axes X, Y et Z de l'outil

Axe d'orientation

11. Cinématiques acceptées


11. Cinématiques acceptées La commande multiaxes CMXR possède des modèles de cinématiques internes. Ces modèles décrivent le type de cinématique et leurs axes sur le plan de la disposition, de la position

et de la forme. Tous les modèles de cinématiques acceptés par le système CMXR seront décrits ci-après. Le nombre maximum d'axes d'une cinématique est limité à 6.

11.1 Structure des cinématiques

Les cinématiques se composent essentiellement des axes de base et des axes d'orientation (axes manuels). Leur signification et leur fonctions seront décrites ci-après. Ces axes de cinématiques peuvent être accompagnés d'axes auxiliaires qui interpolent ensemble sur la position cible de la cinématique.

11.1.1 Axes de base

Les axes A1, A2 et A3 forment normalement 3 axes qui, dans le système cartésien, couvrent

jusqu'à 3 axes de translation X, Y et Z. Les axes peuvent accoster des positions dans l'espace cartésien. Si un outil est monté sur les axes de base, son orientation est couplée à la position des axes de base et ne peut pas être influencée.

Les figures représentent le tripode cinématique Festo et le portail tridimensionnel. Les axes A1, A2 et A3 forment les axes de base des cinématiques.

Nota

Tous les axes de base sont des axes électriques commandés par la commande multiaxes CMXR. Il n'est pas possible d'utiliser des axes pneumatiques comme axes de base.

A1

A2

A3 A1

A3

A2



11.1.2 Axes d'orientation, axes manuels

Les axes d'orientation, appelés également « axes manuels », sont montés à l'extrémité des

axes de base. Ces axes sont de type rotatif. Il est autorisé d'utiliser au maximum un axe d'orientation qui, en plus des 3 degrés de liberté des axes de base, constitue un degré de liberté supplémentaire. Avec les axes de base, on obtient au maximum 4 degrés de liberté d'une cinématique.

La bride d'outil sur laquelle l'outil est monté se trouve à l'extrémité des axes d'orientation. Les axes d'orientation permettent ainsi d'orienter l'outil dans l'espace, à la manière d'une main humaine, d'où la dénomination « axe manuel ».

Nota

S'il est nécessaire de modifier une orientation sur la trajectoire, il faut déplacer l'axe d'orientation électriquement pour qu'il puisse interpoler sur la trajectoire.

Les axes de rotation et de pivotement pneumatiques peuvent être utilisés aussi comme axes d'orientation, mais avec une orientation statique qui doit être définie dans les données de l'outil.

11.1.3 Suivi des axes d'orientation

Lorsque l'axe d'orientation est pivoté, l'orientation de l'outil suit le mouvement. Ceci signifie que l'orientation du système de coordonnées d'outil, dont l'origine se trouve au

TCP, est modifiée de manière analogue à l'orientation de l'axe d'orientation.

Dans l'exemple suivant, l'axe d'orientation est pivoté de +45. Le système de coordonnées d'outil (Tx et Ty) est pivoté de manière analogue. Ceci n'influence pas le système de coordonnées universel.

-

Axe Z

+

Exemple : Module rotatif électrique à un degré de liberté



Si un système de référence est activé par la programmation en FTL (Festo Teach Language), son action s'ajoute à celle du système de coordonnées universel. Si une rotation est effectuée dans le système de référence, qui peut être couverte par le degré de liberté de la cinématique (p. ex. une rotation autour de l'axe Z), l'axe d'orientation suit automatique-ment le mouvement. Dans l'exemple ci-après, le contour droit est décalé et pivoté avec un système de référence. Comme l'orientation peut être exécutée avec l'axe d'orientation, celui-ci suit. Ainsi, l'outil est amené directement sur le contour, comme s'il ne se produisait pas de rotation.

Nota

Si un contour est orienté dans l'espace par un système de référence, un axe d'orientation permet d'amener automatiquement l'outil sur le contour. Il faut pour ce faire que les degrés de liberté nécessaires soient couverts avec l'axe d'orientation.

11.1.4 Interpolation d'axes d'orientation

Tous les axes de base et manuel sont des axes de la cinématique. Les déplacements de ces axes de cinématique sont calculés par le modèle cinématique interne : la transformation des coordonnées. Dans le cas des déplacements cartésiens, il est tenu compte de la position

Ty+

Tx+

Y+

X+

Contour sans décalage Contour avec décalage et rotation

par le système de référence

Y+

X+

Y+

X+

Ty+

Tx+

Ty+

Tx+ Y+

X+

Système de coordonnées universel

Axe d'orientation = 0 degré

Ty+

Tx+

Axe d'orientation = 45 degrés



cartésienne et de l'orientation indiquée. Il n'est alors pas exclu qu'une seule instruction de position provoque le déplacement de plusieurs axes. Ceci dépend de l'instruction de position et du type de cinématique.

Dans l'exemple suivant, un outil coudé est monté sur un axe d'orientation. Cet outil est déplacé sur une trajectoire, l'orientation est pivotée sur 180 degrés.

La figure ci-après représente une vue de dessus du déplacement. La pointe de l'outil est déplacée sur une trajectoire, l'orientation (pivotement de 180 degrés) l'accompagne. Les axes cartésiens X, Y et Z effectuent un déplacement dit « de compensation » superposé à

la trajectoire. Ceci est nécessaire pour que la position, l'orientation et l'outil soient adaptés à la trajectoire.

Nota

Dans le cas des déplacements qui suivent la modification de l'orientation, on parle également de « déplacement de compen-sation ».

Trajectoire de la bride de l'outil

Trajectoire de l'outil

X+

Y+

+ Axe d'orientation

+

X+

A+

Y+

Z+



Nota

Comme le suivi provoque une rotation automatique des axes d'orientation, p. ex. due à des systèmes de référence, il faut contrôler si les éventuelles conduites d'applications (câbles, tuyaux) ne sont pas endommagées.

Dans le cas de l'interpolation de l'axe d'orientation, il faut tenir compte du fait que, lorsqu'une position cartésienne ou d'axe est indiquée, il se comporte différemment au cours d'un déplacement. Quand une position cartésienne est utilisée, la position cible est accostée sur le chemin le plus court pour que les déplacements soient limités. Si une position est indiquée en coordonnées d'axes, l'axe d'orientation parcourt toujours le chemin programmé.


Lorsque les axes d'orientation sont liés dans le déplacement, il faut s'assurer en effectuant une mise en route que l'axe d'orientation tourne dans le sens souhaité. Il est conseillé d'apprendre et de tester les déplacements d'orientation via le terminal manuel.



Dans l'exemple suivant, l'axe d'orientation est sur la position 40 degrés. Si le déplacement est programmé avec une position cartésienne (position de type CARTPOS), dans laquelle l'axe d'orientation doit tourner sur 380 degrés, il exécute le chemin le plus court, c.-à-d.

qu'il parcourt effectivement 80 degrés dans cet exemple.

Si, à la place de la position cartésienne, une position d'axe (position de type AXISPOS) est indiquée dans le déplacement, l'axe d'orientation tourne de la position 40 degrés sur la position 320 degrés en tenant compte du signe. L'axe d'orientation parcourt effectivement

280 degrés dans cet exemple.

Trajectoire de l'outil

X+

Y+

0°

90°

180°

270°

Trajectoire de l'axe d'orientation en indiquant une position d'axe

40° 320°

Trajectoire de l'outil X+

Y+

0°

90°

180°

270°

Trajectoire de l'axe d'orientation en indiquant une position cartésienne

40° 320°



11.1.5 Axes électriques et pneumatiques

Un axe pivotant pneumatique n'est pas considéré comme étant un axe manuel car il ne

peut pas être déplacé en interpolation. C'est pourquoi il doit être pris en compte dans la définition de l'outil.

Attention

Lorsque des axes pneumatiques sont utilisés, penser toujours aux définitions correctes de l'outil. Des définitions d'outils erronées ou non prises en compte peuvent provoquer des collisions et des dommages matériels.

La figure ci-après représente l'utilisation d'un axe pivotant pneumatique derrière un axe manuel électrique. La figure montre une partie de la cinématique du tripode avec un axe d'orientation électrique, sur lequel est monté un axe pneumatique DRQR avec une ventouse.

11.1.6 Axes auxiliaires

Contrairement aux axes de base et manuels, les axes auxiliaires ne font pas partie du modèle cinématique et ne sont pas pris en compte par le modèle cinématique de transfor-mation des coordonnées. Les axes auxiliaires sont interpolés au déplacement cartésien

des axes de base et manuels par la commande multiaxes CMXR sous forme d'un déplace-ment Point-to-Point.

Entraînement de rotation pneumatique DRQD

Axe d'orientation électrique



Nota

Les axes auxiliaires sont toujours interpolés en même temps que le déplacement cartésien. Un déplacement séparé asynchrone d'axes auxiliaires par rapport au déplacement cartésien de la cinématique n'est pas possible.

L'utilisation d'un axe auxiliaire électrique sur une cinématique de tripode est représentée dans l'exemple suivant. L'axe auxiliaire est utilisé comme axe de rotation sur la bride de l'outil, car ce cas de figure n'est pas contenu dans le modèle cinématique Tripode.

Une modification de position de l'axe auxiliaire rotatif est représentée sur la figure. Comme il n'exécute aucun déplacement cartésien, les autres axes n'effectuent pas de déplacement de compensation. Lorsque des axes auxiliaires sont utilisés, les déplacements doivent toujours être vérifiés afin d'exclure une collision.

Attention

Lorsque des axe auxiliaires sont utilisés, les déplacements repré-sentent une source de risques car l'outil (TCP) n'est pas obligatoi-rement déplacé sur la trajectoire des axes de la cinématique. Une mise en service du déplacement est obligatoire.

11.1.7 Programmation d'axes manuels et auxiliaires

En raison de l'interpolation interne, les axes manuels et auxiliaires sont déplacés au moyen d'un mouvement PTP. Ce type d'interpolation nécessite l'indication d'une dynamique, comme c'est le cas pour les mouvements PTP. Ceci signifie qu'une dynamique cartésienne programmée de la trajectoire n'a aucun effet sur la dynamique des axes manuels et auxiliaires.

Pour influencer la dynamique des axes manuels et auxiliaires, il est nécessaire d'indiquer la dynamique en pour cent en plus de la dynamique cartésienne, comme pour un TPT.

Pièce



Nota

Dans un déplacement cartésien, il est également nécessaire d'indiquer une dynamique pour les axes manuels et auxiliaires pour les déplacements PTP. Cette indication doit être spécifiée en pour cent, avec les macros correspondantes.

Des informations complémentaires sont fournies dans le manuel de programmation.

11.1.8 Désignation de l'ordre des axes sur les cinématiques

Sur les cinématiques, les axes manuels et auxiliaires décrivent une chronologie d'axes. Pour représenter cette chronologie de manière simple, des lettres sont aussi utilisées pour décrire cette chaîne d'axes. Cette désignation permet aussi de spécifier le type d'axe, à savoir linéaire ou rotatif.

L signifie « axe linéaire »

R signifie « axe rotatif »

L'identificateur présente la structure suivante :

<Chaîne de caractère pour les axes de base> - <Chaîne de caractère pour les axes manuels>

Exemples :

LL-R Cinématique avec 2 axes de base linéaires et un axe manuel rotatif

LLL-RR Cinématique avec 3 axes de base linéaires et 2 axes manuels rotatifs

11.2 Portique linéaire cartésien

Un portique linéaire cartésien est une cinématique cartésienne comportant 2 axes de base perpendiculaires les uns par rapport aux autres et formant ainsi un système cartésien. Ces axes sont disposés de manière cartésienne dans l'ordre X-Z ou Y-Z. L'axe perpendiculaire est toujours l'axe Z cartésien. En option, il est possible de monter un axe d'orientation sur la bride de l'outil.



Cinématique Nombre d'axes

de base Nombre d'axes manuels

Ordre des axes

Portique linéaire sans

axe rotatif

2 0 LL

Portique linéaire avec

axe rotatif

2 1 LL-R

Tableau 11.1 Constellations du portique linéaire

La disposition des axes cartésiens comme configuration X-Z ou Y-Z est déterminée au moyen de l'outil de configuration Festo (FCT).

Nota

Le point zéro du système de coordonnées universel est défini par le point zéro des axes 1 et 2. La mise à zéro et le sens de rotation de l'axe 3 doivent être paramétrés de manière à ce que le système de coordonnées d'outil (Tx ou Ty, Tz recouvre le système de coor-données de base de la cinématique.

Cette cinématique réduite autorise uniquement des axes d'orientation interpolants, car il manque le 3e degré de liberté des axes de base pour que l'outil puisse effectuer des déplacements de compensation dans l'espace. Ainsi, les déplacements cartésiens ne peuvent être exécutés que dans le sens des axes de base 1 et 2 présents.

- Axe 1 +

-

Axe 2

+

Axe 3

X+ ou Y+

Z+

A+ +

Tz+

Tx+ ou Ty+



Exemple

La cinématique possède un axe d'orientation (axe 3) sur lequel un outil est monté, dont le TCP est défini dans l'espace (pas verticalement). Une rotation cartésienne de l'axe 3 est

effectuée autour du TCP, ce qui, en raison du degré de liberté manquant des axes de base, n'est pas possible. Des mouvements de rotation de ce genre doivent intervenir avec une interpolation PTP pour laquelle le TCP est sans importance.

Nota

Dans le cas d'un portique linéaire, seuls des axes manuels inter-polants limités sont possibles en raison de degrés de liberté manquants.

Nota

Il n'est pas possible de placer des instructions de déplacement dans un degré de liberté manquant, car elles provoquent une erreur.

Le repositionnement du portique linéaire est exécuté par un mouvement PTP.

Attention

Le repositionnement est exécuté par une interpolation PTP. Il faut ici s'assurer qu'aucun obstacle ne se trouve sur le chemin du déplacement pendant le repositionnement.

La figure ci-après représente un portique linéaire Festo :

11.3 Portique bidimensionnel cartésien

Un portique bidimensionnel est une cinématique cartésienne composée de 2 axes de base perpendiculaires les uns par rapport aux autres. Il possède ainsi 2 degrés de liberté en translation. Ces axes sont les axes X et Y et couvrent le plan X-Y. Un axe z électrique effectuant une interpolation simultanée n'est pas disponible. Les déplacements dans le



sens Z peuvent être p. ex. réalisés au moyen d'un entraînement pneumatique. En option, il est possible de monter sur cette cinématique un axe d'orientation sur la bride de l'outil.

Cinématique Nombre d'axes

de base Nombre d'axes manuels

Ordre des axes

Portique bidimensionnel

sans axe rotatif

2 0 LL

Portique bidimensionnel

avec axe rotatif

2 1 LL-R

Tableau 11.2 Constellations du portique bidimensionnel

Nota

Le point zéro du système de coordonnées universel est défini par le point zéro des axes 1 et 2. La mise à zéro et le sens de rotation de l'axe 3 doivent être paramétrés de manière à ce que le système de coordonnées d'outil (Tx ou Ty, Tz recouvre le système de coordonnées de base de la cinématique.

Nota

Dans le cas d'un portique bidimensionnel, seuls des axes manuels interpolants limités sont possibles en raison de degrés de liberté manquants.

Nota

Il n'est pas possible de placer des instructions de déplacement dans un degré de liberté manquant, car elles provoquent une erreur.

Le repositionnement du portique bidimensionnel est exécuté par un mouvement PTP.

- Axe 1 +

Axe 3 +

Ty+

Tx+

Axe 2

-

+

X+

A+ Y+



Attention


La figure ci-après représente un portique bidimensionnel Festo avec un axe Z pneumatique :

11.4 Portique tridimensionnel cartésien

Un portique tridimensionnel est une cinématique cartésienne qui peut se déplacer dans l'espace avec ses 3 axes de base. Ses axes de base X, Y et Z sont perpendiculaires les uns par rapport aux autres. En option, il est possible de monter sur cette cinématique un axe d'orientation sur la bride de l'outil.

- Axe 1 +

Axe 4 +

Ty+

Tx+

Axe 2

-

+

X+

A+ Y+

Tz+ Z+

Axe 3

+ -

-



Nota

Le point zéro du système de coordonnées universel est défini par le point zéro des axes 1, 2 et 3. La mise à zéro et le sens de rotation de l'axe 4 doivent être paramétrés de manière à ce que le système de coordonnées d'outil (Tx ou Ty, Tz recouvre le système de coor-données de base de la cinématique.

Cinématique Nombre d'axes de

base Nombre d'axes manuels

Ordre des axes

Portique tridimensionnel sans axe rotatif 3 0 LLL

Portique tridimensionnel avec axe rotatif 3 1 LLL-R

Tableau 11.3 Constellations de portiques tridimensionnels

Le repositionnement du portique tridimensionnel est exécuté par un mouvement PTP.

Attention


La figure ci-après représente un portique tridimensionnel Festo :



11.5 Cinématique tripode

La cinématique tripode est une cinématique parallèle. Contrairement à la cinématique

cartésienne, la disposition des axes n'est pas perpendiculaire et ne forme pas d'espace cartésien. Cette cinématique possède 3 degrés de liberté. En option, il est possible de monter un axe d'orientation (axe 4) sur la bride de l'outil.

Nota

Le point zéro du système de coordonnées universel est défini par le point zéro des axes 1, 2 et 3. La mise à zéro et le sens de rotation de l'axe 4 doivent être paramétrés de manière à ce que le système de coordonnées d'outil (Tx ou Ty, Tz recouvre le système de coor-données de base de la cinématique.

Cinématique Nombre d'axes de base

Nombre d'axes manuels

Ordre des axes

Tripode sans axe rotatif 3 0 LLL

Tripode avec axe rotatif 3 1 LLL-R

Tableau 11.4 Constellation de la cinématique tripode

La position du système de coordonnées cartésien est déterminée par l'axe 1 du tripode. Si l'on projette l'axe 1 sur le plan horizontal, le vecteur d'axe décrit ainsi la direction de l'axe X cartésien. La direction positive de l'axe X cartésien est déterminée par la direction négative de l'axe 1.

Axe 4 +

Ty+

Tx+

Tz+

Axe 1 -

+ + +

-

Axe 3 Axe 2

-

X+

A+

Y+

Z+



Nota

L'orientation du système de coordonnées universel est définie par la position de l'axe 1. Si l'on projette l'axe 1 sur le plan horizontal, il constitue la direction de l'axe X cartésien.

Nota

Si une orientation des axes cartésiens par rapport à un autre système de référence, p. ex. une unité de transport, est souhaitée lors du montage du tripode, il faut l'exécuter en orientant le tripode via l'axe 1. L'orientation précise est effectuée en décalant le système de coordonnées universel. Ce décalage est défini au moyen de l'outil de configuration Festo (FCT).

En raison de la structure cinématique, le repositionnement est exécuté sur le tripode avec une interpolation linéaire cartésienne.

Attention

Une interpolation linéaire cartésienne permet d'exécuter le reposi-tionnement. Il faut ici s'assurer qu'aucun obstacle ne se trouve sur le chemin du déplacement pendant le repositionnement. Si un outil est défini, il est déplacé sur la trajectoire jusqu'au point d'interruption.

11.5.1 Origine du système de coordonnées d'outil

Le système de coordonnées d'outil, avec ses directions d'axes, recouvre le système de coordonnées de base du tripode lors de la mise à zéro des axes d'orientation. Le point zéro du système de coordonnées d'outil est placé au centre de plan de la plaque embase.

Axe 3

- +

+

+

-

-

Axe 1 Axe 2

X+

Y+



Le point zéro du vecteur TCP se trouve au point zéro d'origine du système de coordonnées

d'outil sur la bride de l'outil. Le vecteur TCP décale le système de coordonnées d'outil en fonction de sa définition. Lors de la définition du vecteur TCP pour un outil monté sur la plaque embase, il faut s'assurer que le vecteur est indiqué sur la bride de l'outil à partir de l'origine du système de coordonnées d'outil. Tenir compte du décalage de la plaque embase et d'autres montages éventuels.

Nota

Lors de la définition du vecteur TCP, tenir compte de la cote du décalage par rapport à la plaque embase.

La figure ci-après représente la cinématique tripode Festo.

Plaque embase Décalage en Z+ par

rapport à la bride

Origine du système de

coordonnées d'outil

Ty+

Tx+

Tz+

Vecteur TCP Z Vecteur TCP

Vecteur TCP X

Barres



11.6 Interpolation d'axe

Les cinématiques pour lesquelles il n'existe aucun modèle cinématique interne peuvent être commandées avec une pure interpolation d'axe. Ceci signifie que tous les déplacements

ne peuvent être exécutés que comme mouvements Point-to-Point (PTP). Les trajectoires cartésiennes, comme l'interpolation linéaire ou circulaire, ne sont pas possibles. De plus, il n'existe pas d'axes manuels et auxiliaires, et pas d'outils définissables (TCP).

Le graphique présente un exemple de cinématique libre avec 2 axes linéaires et 2 axes rotatifs. Il n'existe pas de modèle interne pour cette cinématique, car la disposition des axes, et donc leur ordre, est indéfinie. Pour cette raison, il n'existe pas non plus de système

de coordonnées universel et de système de coordonnées d'outil, mais un seul système de coordonnées d'axes.

L'ordre des axes linéaires et rotatifs possibles est quelconque et peut être déterminé à volonté via la configuration dans l'outil de configuration Festo (FCT).

Nota

Le point zéro du système de coordonnées d'axes est défini par le point zéro de tous les axes.

Nota

Dans le cas d'une cinématique/interpolation d'axes libre, la con-stellation mécanique des axes est inconnue. Les déplacements ne peuvent être exécutés que dans une interpolation Point-To-Point (PTP). Toutes les fonctionnalités qui fonctionnent de manière carté-sienne sont interdites et provoquent une erreur.

La figure ci-après représente des exemples d'axes linéaires et rotatifs Festo.

Exemples d'axes linéaires Exemples d'axes rotatifs

Axe 2

+ Axe 3

Axe 1

+

-

-

+

+

Axe 4



11.7 Aperçu de toutes les cinématiques acceptées

Le tableau ci-après présente un aperçu de tous les modèles de cinématiques acceptés par la CMXR-C1.

Nom de la cinématique Nombre d'axes de base

Nombre d'axes manuels

Axes auxiliaires

Portique linéaire cartésien 2 max. 1 max. 3

Portique bidimensionnel cartésien 2 max. 1 max. 3

Portique tridimensionnel cartésien 3 max. 1 max. 3

Tripode 3 max. 1 max. 3

Cinématique libre 6 Aucune Aucune

Tableau 11.5 Aperçu des cinématiques acceptées

Le modèle de cinématique souhaité est sélectionné lors de la configuration au moyen de l'outil de configuration Festo (FCT).

Nota

Dans le tableau, les axes manuels sont des axes électriques qui interpolent avec la cinématique. Il n'est pas possible d'utiliser ici des entraînements pneumatiques rotatifs et pivotants. Il faut qu'ils soient intégrés séparément via la définition des données d'outils.

Nota

Le nombre maximum d'axes = axes de base + axes manuels + axes auxiliaires = 6.


INDEX :

A

Administrateur ..................................... 33

Arrêt d’urgence .................................... 41

B

Boîte de connexion .............................. 28

C

Carte mémoire ..................................... 15 CDSA ................................................... 26 Cinématique tripode ............................ 79 CMXR ................................................... 13 Commande multiaxes CMXR-C1 ............. 8 Connecteur .......................................... 21 Connecteur à pont ............................... 30 Connecteur de plaque avant ................ 20

D

Droits de l'utilisateur ........................... 33

M

Mémoire de données ............................ 15 Mode automatique ............................... 40

Mode manuel ....................................... 40 Modes de fonctionnement ............. 40, 45

Module central .................................... 13 Mot de passe ....................................... 33

N

Nom d'utilisateur ................................. 33

P

Portique tridimensionnel ..................... 77

R

Répertoire application ......................... 17

S

Structure de répertoires ...................... 16 Système de coordonnées d'axes ......... 57 Système de fichiers ............................. 16

T

Terminal manuel .................................. 26

Terminal manuel CDSA-D1-VX ............... 8

V

Vitesse réduite .................................... 40

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