Motion | Übersicht

Der TwinCAT-Baukasten für einfache bis komplexe Bewegungsaufgaben

In Fertigungs- und Montageprozessen, in der Gebäudeautomation oder im Entertainment-Bereich sind einfache bis komplexe Bewegungen zu realisieren.
TwinCAT Motion Control bietet die ideale Lösung für jede Aufgabenstellung hierzu. Dazu setzt sich TwinCAT Motion Control, wie auch TwinCAT im Allgemeinen, aus einer Vielzahl an Modulen zusammen, aus denen aufgabenspezifisch die perfekte Lösung zusammengesetzt werden kann.

Übersicht der TwinCAT Motion Control-Bereiche

	Mit TF50x0 \| TwinCAT NC Point-to-Point (PTP) können Bewegungen von einzelnen Achsen oder Achskopplungen durchgeführt werden. Gleichzeitig ist es der Basis-Baustein für weitere TwinCAT Motion-Funktionalitäten. Durch die Repräsentation von Achsen in Achsobjekten erfolgt eine Trennung zwischen physikalischer und logischer Achse, sodass rotatorische und lineare, elektrische und hydraulische Antriebe auf gleiche Art programmiert werden können. Programmiert wird in der Regel in der SPS. Hier steht die Tc2_MC2-Bibliothek mit administrativen und bewegungsinitiierenden Bausteinen zur Verfügung. Neben den reinen Bewegungen einer Achse von einer Anfangs- zu einer Zielposition können auch Bewegungen von zwei Achsen in einer Getriebekopplung betrieben werden. Hierbei spricht man von Gearing. Eine koordinierte Master-Slave-Bewegung mit nichtlinearen Zusammenhängen nennt man Kurvenscheibenkopplung. Diese ist im TwinCAT System unter TF5050 \| TwinCAT NC Camming zu finden. TF5060 \| TwinCAT NC FIFO AXES erweitern das Tabellenkopplungskonzept für beliebige, üblicherweise nicht zyklisch wiederkehrende Abläufe. Hier wird keine vor Ablauf erstellte Master-Slave-Tabelle vorgegeben, sondern die aktuellen Achspositionen werden durch ein SPS-Programm permanent "nachgefüttert". Eine besondere Art der linearen Kopplung ist die fliegende Säge, TF5055 \| TwinCAT Flying Saw. Hier wird eine Slaveachse ‚fliegend‘ auf eine sich bewegende Masterachse an einer bestimmten Position gekoppelt. Wie der Name schon sagt, werden solche Kopplungen oft eingesetzt, wenn z. B. ein Brett auf einem laufenden Förderband mit einer Säge geschnitten werden muss.
	Interpolierende Bahnbewegungen auf Basis von G-Code kommen häufig in Werkzeugmaschinen (Drehen, Fräsen, Schleifen, Schneiden) und 3D-Druckern zum Einsatz, können aber auch zur Bewegung von Robotern verwendet werden. Abhängig von den benötigten Bahnachsen kann dies mit TF5100 \| TwinCAT NC I oder TF52xx \| TwinCAT CNC umgesetzt werden.
	Verschiedenste serielle, parallele und hybride kinematische Transformationen, z. B. für die Bewegung eines Roboters oder eines Portals, stehen mit TF511x \| TwinCAT Kinematic Transformation zur Verfügung, wobei stetig neue Transformationen implementiert werden. Da ein großer Teil des Know-hows in der Kinematik steckt, können Anwender eigene Transformationen in C++ realisieren und einbinden. Die Bewegungspositionen werden in kartesischen Koordinaten vorgeben. Zur Programmierung steht dem Anwender der gesamte TwinCAT-Motion-Baukasten zur Verfügung – von einfachen PTP über Kurvenscheiben zu interpolierenden Bewegungen in G-Code. Klassische Knickarmroboter mit eigenen Steuerungen können mit TF5120 \| TwinCAT Robotics mxAutomation (KUKA) oder TF5130 \| TwinCAT Robotics unival PLC (Stäubli) in der SPS über eine Bibliothek eingebunden werden.
	Speziell für die einfache Realisierung von Handlingaufgaben von Portalrobotern und anderen Kinematiken gibt es TF5420 \| TwinCAT 3 Motion Pick-and-Place. Motion Pick-and-Place stellt spezielle Verfahren für das Überschleifen von Bewegungskommandos bereit und ermöglicht eine zykluszeitoptimierte Abarbeitung der Verfahrbefehle. Die Bahnbewegungen können so stoßfreier, also insgesamt gleichmäßiger, ausgeführt werden. Das ist die Voraussetzung für hohe Taktraten, einen schonenden Betrieb des Roboters und ein sicheres Handling der Produkte.
	Mit XTS und XPlanar hat Beckhoff zwei komplexe Antriebssysteme entwickelt, bei denen sich ein magnetisch angetriebener Mover frei auf einer Fahrstrecke bzw. Fläche bewegen kann. Systemspezifische Softwarefunktionalitäten (Konfiguratoren, Track-Management, Gap-Control etc.) sind in TF5410 \| TwinCAT Motion Collision Avoidance und TF5430 TwinCAT Planar Motion zu finden und ermöglichen die einfache Konfiguration und Programmierung dieser Systeme.

Im TwinCAT Motion-Bereich gibt es für nahezu jede Bewegungsaufgabe eine passende Lösung!

	Mit TF50x0 \| TwinCAT NC Point-to-Point (PTP) können Bewegungen von einzelnen Achsen oder Achskopplungen durchgeführt werden. Gleichzeitig ist es der Basis-Baustein für weitere TwinCAT Motion-Funktionalitäten. Durch die Repräsentation von Achsen in Achsobjekten erfolgt eine Trennung zwischen physikalischer und logischer Achse, sodass rotatorische und lineare, elektrische und hydraulische Antriebe auf gleiche Art programmiert werden können. Programmiert wird in der Regel in der SPS. Hier steht die Tc2_MC2-Bibliothek mit administrativen und bewegungsinitiierenden Bausteinen zur Verfügung. Neben den reinen Bewegungen einer Achse von einer Anfangs- zu einer Zielposition können auch Bewegungen von zwei Achsen in einer Getriebekopplung betrieben werden. Hierbei spricht man von Gearing. Eine koordinierte Master-Slave-Bewegung mit nichtlinearen Zusammenhängen nennt man Kurvenscheibenkopplung. Diese ist im TwinCAT System unter TF5050 \| TwinCAT NC Camming zu finden. TF5060 \| TwinCAT NC FIFO AXES erweitern das Tabellenkopplungskonzept für beliebige, üblicherweise nicht zyklisch wiederkehrende Abläufe. Hier wird keine vor Ablauf erstellte Master-Slave-Tabelle vorgegeben, sondern die aktuellen Achspositionen werden durch ein SPS-Programm permanent "nachgefüttert". Eine besondere Art der linearen Kopplung ist die fliegende Säge, TF5055 \| TwinCAT Flying Saw. Hier wird eine Slaveachse ‚fliegend‘ auf eine sich bewegende Masterachse an einer bestimmten Position gekoppelt. Wie der Name schon sagt, werden solche Kopplungen oft eingesetzt, wenn z. B. ein Brett auf einem laufenden Förderband mit einer Säge geschnitten werden muss.
	Interpolierende Bahnbewegungen auf Basis von G-Code kommen häufig in Werkzeugmaschinen (Drehen, Fräsen, Schleifen, Schneiden) und 3D-Druckern zum Einsatz, können aber auch zur Bewegung von Robotern verwendet werden. Abhängig von den benötigten Bahnachsen kann dies mit TF5100 \| TwinCAT NC I oder TF52xx \| TwinCAT CNC umgesetzt werden.
	Verschiedenste serielle, parallele und hybride kinematische Transformationen, z. B. für die Bewegung eines Roboters oder eines Portals, stehen mit TF511x \| TwinCAT Kinematic Transformation zur Verfügung, wobei stetig neue Transformationen implementiert werden. Da ein großer Teil des Know-hows in der Kinematik steckt, können Anwender eigene Transformationen in C++ realisieren und einbinden. Die Bewegungspositionen werden in kartesischen Koordinaten vorgeben. Zur Programmierung steht dem Anwender der gesamte TwinCAT-Motion-Baukasten zur Verfügung – von einfachen PTP über Kurvenscheiben zu interpolierenden Bewegungen in G-Code. Klassische Knickarmroboter mit eigenen Steuerungen können mit TF5120 \| TwinCAT Robotics mxAutomation (KUKA) oder TF5130 \| TwinCAT Robotics unival PLC (Stäubli) in der SPS über eine Bibliothek eingebunden werden.
	Speziell für die einfache Realisierung von Handlingaufgaben von Portalrobotern und anderen Kinematiken gibt es TF5420 \| TwinCAT 3 Motion Pick-and-Place. Motion Pick-and-Place stellt spezielle Verfahren für das Überschleifen von Bewegungskommandos bereit und ermöglicht eine zykluszeitoptimierte Abarbeitung der Verfahrbefehle. Die Bahnbewegungen können so stoßfreier, also insgesamt gleichmäßiger, ausgeführt werden. Das ist die Voraussetzung für hohe Taktraten, einen schonenden Betrieb des Roboters und ein sicheres Handling der Produkte.
	Mit XTS und XPlanar hat Beckhoff zwei komplexe Antriebssysteme entwickelt, bei denen sich ein magnetisch angetriebener Mover frei auf einer Fahrstrecke bzw. Fläche bewegen kann. Systemspezifische Softwarefunktionalitäten (Konfiguratoren, Track-Management, Gap-Control etc.) sind in TF5410 \| TwinCAT Motion Collision Avoidance und TF5430 TwinCAT Planar Motion zu finden und ermöglichen die einfache Konfiguration und Programmierung dieser Systeme.