Beschreibung

P-CHAN-00112

Modus der Orientierungswinkelprogrammierung bei kinematischen Transformationen

Beschreibung

Bei einer vollständigen Transformation kann die Orientierung entweder über einen Orientierungsvektor mit den drei Komponenten U, V, W oder über drei Drehwinkel A, B, C um die Koordinatensystemachsen angegeben werden. Dies ist abhängig vom Transformationstyp.

Wegen des zusätzlichen Freiheitgrades in der Handorientierung ist die Programmierung der Drehwinkel A, B, C häufig die Eigenschaft von Roboterstrukturen.

Die Reihenfolge der drei Drehungen um die zugeordneten Rotationsachsen X, Y, Z führt zur gewünschten Zielorientierung bzw. zum Zieleffektorkoordinatensystem. Die Einzeldrehungen werden dabei, sofern nicht anders vermerkt, jeweils mathematisch positiv um die sich neu einstellenden Koordinatensystemachsen durchgeführt.

Ausgangspunkt ist eine Achssequenz mit den kartesischen Achsen X, Y, Z und den Drehachsen A, B, C. Die Standardzuordnung der Drehungen um die Koordinatensystemachsen ist A -> X, B -> Y, C -> Z. Diese kann bei speziellen Winkelmodi davon abweichen.

Manche Kinematiken verwenden spezielle Drehsequenzen, die hier nicht aufgeführt sind. Eine Umschaltung über P-CHAN-00112 ist in diesem Fall nicht möglich. Bei Standard-Fünfachskinematiken ist P-CHAN-00112 ohne Bedeutung.

Für die Universelle Kinematik (KIN-ID91) können in P-CHAN-00112 spezielle Werte eingetragen werden.

Parameter

ori_rotation_angle

Datentyp

SGN16

Datenbereich

-1: Die programmierten Orientierungsachsen werden ohne Änderungen an die kinematische Transformation weitergereicht. Eine evtl. aktive kartesische Transformation mit einer aktiven Drehung hat keinen Einfluss auf diese Orientierungsachsen

Vollständige kinematische Transformationen
3 Freiheitsgrade in der Orientierung

0: YPR (Yaw Pitch Roll) Rotationsreihenfolge, 1. Drehung um Z (C), 2. Drehung negativ um Y´ (B), 3. Drehung um X´´ (A) (Standard)

1: Euler, Rotationsreihenfolge: 1. Drehung um Z (C), 2. Drehung um Y´(B), 3. Drehung um Z´´ (C)

2: CBA, ähnlich YPR mit positiver B Drehung und anderer Achszuordnung. Drehung um Z (A), 2. Drehung um Y´ (B), 3. Drehung um X´´ (C).

-> A15 B-90 C20 (CBA) ist identisch zu A20 B90 C15 (YPR).

3: CAB Rotationsreihenfolge, 1. Drehung um Z (C), 2. Drehung um X´ (A), 3. Drehung um Y´´ (B). (ab V3.1.3079.35)

4: CBA_STD, entspricht CBA mit anderer Achszuordnung. Rotationsreihenfolge: 1. Drehung um Z(C), 2. Drehung um Y‘(B), 3. Drehung um X‘‘(A)
-> A15 B90 C20 (CBA_STD) ist identisch zu A20 B90 C15 (CBA) und A15 B-90 C20 (YPR). (ab V3.1.3079.9)

5: ABC Rotationsreihenfolge, 1. Drehung um X (A), 2. Drehung um Y´ (B), 3. Drehung um Z´´ (C). (ab V3.1.3079.35)

2 Freiheitgrade in der Orientierung (vgl. KIN-ID 91)

14: AB, Rotationsreihenfolge: 1. Drehung um X(A), 2. Drehung um Y‘(B) (ab V3.1.3079.30)

15: BA, Rotationsreihenfolge: 1. Drehung um Y(B), 2. Drehung um X‘(A) (ab V3.1.3079.30)

 

Universelle kinematische Transformationen (KIN-ID 91):

10: Punkt-Vektor-Programmierung. Die Orientierung des Werkzeuges wird über die Achsen U, V, W programmiert. Der Vektor [U, V, W] muss nicht normiert sein, darf aber nicht der Null-Vektor sein.

11: Freie Programmierung. Momentan nicht unterstützt.

12: Direkte Programmierung. Die konfigurierte kinematische Kette wird benutzt, um aus programmierten kartesischen Koordinaten und Winkeln die Position und Orientierung des Werkzeuges zu berechnen.

13: Konforme Programmierung. Wie Direkte Programmierung, aber ohne Achsversätze, Verschiebungen und Richtungsflags. Ermöglicht z.B. die Programmierung von 45°-Achsstellungen.

14: AB-Programmierung. 15: BA-Programmierung. 16: AC-Programmierung.

17: CA-Programmierung. 18: BC-Programmierung. 19: CB-Programmierung.

Dimension

----

Standardwert

0

Anmerkungen

 

P-CHAN-00262

Definition der Kinematik-ID für mehrstufige Transformationen

Beschreibung

Die Kinematik-ID identifiziert als Element des Datensatzes der Kinematikparameter die zugehörige Transformation.

Parameter

trafo[j].id

kin_step[i].trafo[j].id (mehrstufige Transformationen)

Datentyp

UNS16

Datenbereich

1 ... MAX(UNS16)

Dimension

----

Standardwert

0

Anmerkungen

Parametersyntax ab V300

P-CHAN-00285

Null-Orientierung des Werkzeuges (Universelle Kinematik)

Beschreibung

Parameter dient zur Angabe der Orientierung des Werkzeuges in der Nullstellung (Vektor X, Y, Z, Werkzeugrichtung).

Parameter

trafo[j].zero_orientation[k] mit k = 0, 1, 2

kin_step[i].trafo[j].zero_orientation[k] (mehrstufige Transformationen)

kinematik[91].zero_orientation[k] (bis Version V2.11.28xx)

Datentyp

REAL64

Datenbereich

----

Dimension

----

Standardwert

0

Anmerkungen

 

P-CHAN-00286

Null-Position des Werkzeuges (Universelle Kinematik)

Beschreibung

Parameter dient zur Angabe der Position des Werkzeuges in der Nullstellung (Position X, Y, Z, Ruhepunkt).

Parameter

trafo[j].zero_position[k] mit k = 0, 1, 2

kin_step[i].trafo[j].zero_position[k] (mehrstufige Transformationen)

kinematik[91].zero_position[k] (bis Version V2.11.28xx)

Datentyp

REAL64

Datenbereich

----

Dimension

0.1µm bzw. 0.0001inch

Standardwert

0

Anmerkungen

 

P-CHAN-00287

Winkeltransformation (Universelle Kinematik)

Beschreibung

Parameter bestimmt bei aktivem Winkelprogrammiermodus (P-CHAN-00288) die Art der Behandlung der programmierten Winkel.

Parameter

trafo[j].rtcp

kin_step[i].trafo[j].rtcp (mehrstufige Transformationen)

kinematik[91].rtcp (bis Version V2.11.28xx)

Datentyp

REAL64

Datenbereich

0: Vollständige Transformation: Umrechnung der Winkel in den Bereich (-π, π] und Weitergabe an die Maschine (Standard).

1: RTCP-Transformation: Programmierte Winkel werden direkt an die Maschine weitergegeben.

Dimension

----

Standardwert

0

Anmerkungen

 

P-CHAN-00288

Programmiermodus (Universelle Kinematik)

Beschreibung

Der Programmiermodus gibt an, wie die Orientierung des Werkzeuges aus den programmierten Werten bestimmt wird (Punkt-Vektor-Modus oder Winkelmodi). Alternativ kann der Modus auch über den Kanalparameter P-CHAN-00112 gesetzt werden.

Eine Einstellung in der Kinematik hat Priorität vor P-CHAN-00112.

Parameter

trafo[j].programming_mode

kin_step[i].trafo[j].programming_mode (mehrstufige Transformationen)

kinematik[91].programming_mode (bis Version V2.11.28xx)

Datentyp

REAL64

Datenbereich

10: Punkt-Vektor-Programmierung. Die Orientierung des Werkzeuges wird über die Achsen U, V, W programmiert. Der Vektor [U, V, W] muss nicht normiert sein, darf aber nicht der Null-Vektor sein.

11: Freie Programmierung. Momentan nicht unterstützt.

12: Direkte Programmierung. Die konfigurierte kinematische Kette wird benutzt, um aus programmierten kartesischen Koordinaten und Winkeln die Position und Orientierung des Werkzeuges zu berechnen.

13: Konforme Programmierung. Wie Direkte Programmierung, aber ohne Achsversätze, Verschiebungen und Richtungsflags. Ermöglicht z.B. die Programmierung von 45°-Achsstellungen.

14: AB-Programmierung.

15: BA-Programmierung.

16: AC-Programmierung.

17: CA-Programmierung.

18: BC-Programmierung.

19: BC-Programmierung.

Dimension

----

Standardwert

0

Anmerkungen

 

P-CHAN-00289

Achsanzahl (Universelle Kinematik)

Beschreibung

Parameter beschreibt die Anzahl der Achsen der kinematischen Kette.

Parameter

trafo[j].number_of_axes

kin_step[i].trafo[j].number_of_axes (mehrstufige Transformationen)

kinematik[91].number_of_axes (bis Version V2.11.28xx)

Datentyp

REAL64

Datenbereich

3 ... 6

Dimension

----

Standardwert

0

Anmerkungen

Der Parameter ist ebenfalls in mehrstufigen Transformationen verfügbar. Der Zugriff auf den Parameter lautet:

kin_step[i].trafo[j].number_of_axes

P-CHAN-00290

Achsreihenfolge (Universelle Kinematik)

Beschreibung

Parameter beschreibt die Reihenfolge der Achsen in der kinematischen Kette.

Parameter

trafo[j].chain[k] mit k = 0 ... P-CHAN-00289 – 1

kin_step[i].trafo[j].chain[k] (mehrstufige Transformationen)

kinematik[91].chain[k] (bis Version V2.11.28xx)

Datentyp

REAL64

Datenbereich

----

Dimension

----

Standardwert

0

Anmerkungen

 

P-CHAN-00291

Achstyp (Universelle Kinematik)

Beschreibung

Parameter legt den Typ der Achse fest.

Parameter

trafo[j].axis[k].type

kin_step[i].trafo[j].axis[k].type (mehrstufige Transformationen)

kinematik[91].axis[k].type (bis Version V2.11.28xx)

Datentyp

REAL64

Datenbereich

1: Translator

2: Rotator

Dimension

----

Standardwert

0

Anmerkungen

 

P-CHAN-00292

Achsorientierung (Universelle Kinematik)

Beschreibung

Parameter definiert den Richtungsvektor (X, Y, Z, kein Nullvektor) der Achse.

Parameter

trafo[j].axis[k].orientation[i] mit i = 0, 1, 2

kin_step[i].trafo[j].axis[k].orientation[i] (mehrstufige Transformationen)

kinematik[91].axis[k].orientation[i] (bis Version V2.11.28xx)

Datentyp

REAL64

Datenbereich

----

Dimension

----

Standardwert

0

Anmerkungen

 

P-CHAN-00293

Stützpunkt auf der Achse (Universelle Kinematik)

Beschreibung

Parameter definiert einen Stützpunkt auf der Achse (Position X, Y, Z, nur relevant bei Rundachsen).

Parameter

trafo[j].axis[k].point[l] mit l = 0, 1, 2

kin_step[i].trafo[j].axis[k].point[l] (mehrstufige Transformationen)

kinematik[91].axis[k].point[l] (bis Version V2.11.28xx)

Datentyp

REAL64

Datenbereich

----

Dimension

0.1µm

Standardwert

0

Anmerkungen

 

P-CHAN-00295

Transformation zw. Achswerten und kartesischen Koordinaten (Universelle Kinematik)

Beschreibung

Definition einer Matrix und eines Offset-Vektors, um eine lineare Transformation zwischen Achswerten der Linearachsen und kartesischen Koordinaten zu beschreiben.

Beschreibung 1:

Rundachsen gehen in die Berechnung nicht ein. Die Buchstaben X, Y, Z stehen hier für die drei Linearachsen der Universellen Kinematik, in der Reihenfolge ihrer Definition im Parameter trafo[].axis[] (P-CHAN-00293).

Die Matrix wird in trafo[].linkage[0-2][0-2] definiert. Der erste Index gibt die Zeilennummer an, der zweite Index die Spaltennummer, beide 0-basiert.

Der Offset-Vektor wird in trafo[].linkage[0-2][3] definiert.
Ist die Matrix nicht invertierbar, so wird der Fehler ID 292010 ausgegeben.

Konfigurationsbeispiel siehe [FCT-C27// Transformation zw. Achswerten und kartesischen Koordinaten].

Parameter

trafo[j].linkage[k][l] mit k = 0, 1, 2 und l = 0, 1, 2, 3

kin_step[i].trafo[j].linkage[k][l] (mehrstufige Transformationen)

kinematik[91].linkage[k][l] (bis Version V2.11.28xx)

Datentyp

REAL64

Datenbereich

 

Dimension

für die Matrix: ----

für den Offset-Vektor: 0.1µm

Standardwert

0

Anmerkungen