Bewegungssteuerung
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Lernkarten
Was ist ein Servomotor?
- speziell für hochdynamische Antriebe als Stellglied in Regelkreisen optimierter Motor
Welche beiden grundsätzlichen Arten von Funktionen können in einem NC-Satz enthalten sein?
Wodurch unterscheidet man deren steuerungsinterne Abarbeitung?
- Bewegungsfunktionen: Abarbeitung im Interpolator
- Maschinen-/Schaltfunktionen: Abarbeitung in zusätzlicher SPS
NC-Wort für Spindellinkslauf EIN:
M4
Was bedeutet der Begriff "Ruckbegrenzung"?
Wie wird sie realisiert?
Was sind Vor- und Nachteile?
- Ruckbegrenzung = Erzeugung von Bewegungsvorgaben ohne Beschleunigungssprünge (endlicher/begrenzter Ruck)
Realisierung: mit Hilfe spezieller Geschwindigkeitsprofile zur Bahninterpolation
Vorteile: Reduzierung der Schwingungsanregung in Beschleunigungs- und Bremsphasen, sanftere/weichere Bewegungsverläufe
Nachteile: Bewegungsvorgang dauert länger, Berechnungsaufwand ist größer
Welche beiden Bewegungsarten unterscheidet man bei der Bewegungserzeugung?
- Positionierbewegun (PTP=Point-to-Point) - asynchron, synchron, vollsynchron
- Bahnbewegung (CP=Continuous Path) - Achsen verfahren bahntreu, z.B: linear, zirkular, spline)
NC-Wort für Angabe von absoluten Koordinaten:
G90
NC-Wort für Spindel AUS:
M5
NC-Wort für Kühlmittel EIN:
M7
Welche Vorteile ergeben sich, wenn der Lageregelkreis im Antrieb geschlossen wird?
- keine Übertragungstotzeit innerhalb des Regelkreises -> bessere Regelkreisdynamik
- Messsystemschnittstellen liegen komplett im Antriebsregelgerät
- geringere Rechenlast in der Steuerung
Welche Arten von Infortmationen werden für die NC-Programmierung benötigt?
Fertigungsgeometrie (Konstruktionsdaten des Werkstückes)
Fertigungstechnologie (Reihenfolge, Verfahren, Vorschubgeschwindigkeiten, Spanquerschnitte, Drehzahlen etc.)
Werkzeuge (Abmessungen, Verfügbarkeit)
Spannmittel (Abmessungen, Verfügbarkeit, ggf. Aufspannlage)
Werzeugmaschine (Achsen, Arbeitsbereich, Kinematik, Bewegungsvermögen etc.)
NC-Steuerung (Eingabeformate, Funktionaltiäten, etc.)
Was ist beim Asynchronmotor "asynchron" und warum?
- Drehzahl des Rotors ist geringer als (und damit asynchron zur) Frequenz des Drehfeldes
- Warum: keine Permanentmagneten, sondern kurzgeschlossene Läuferwicklung am Rotor -> Drehzahldifferenz (Schlupf) nötig um die Läuferwicklung zu erregen und damit ein Magnetfeld zu erzeugen
Was verbirgt sich hinter dem Begriff "SERCOS interface"?
- digitale Antriebsschnittstelle
Nenne Sie Vorteile einer digitalen Schnittstelle gegenüber einer analogen!
- geringere Störempfindlichkeit
- Reduzierung des Verkabelungsaufwandes
- bidirektionale Datenübertragung zwischen Antrieb und Steuerung möglich
- Antriebsparametrierung und -diagnose über die Steuerung möglich
- Lageregelkreis kann im Antrieb geschlossen werden
Welche Aufgaben kann eine Antriebsschnittstelle übernehmen?
Kennzeichnen sie die primäre Aufgabe!
- primär: Vorgabe von Sollwerten von der Steuerung an den Antrieb (digital/analog)
- Übertragung von Istwerten vom Antrieb an die Steuerung (nur digital)
- Antriebsparametrierung (nur digital)
- Antriebsdiagnose (nur digital)
NC-Wort für Spindelrechtslauf EIN:
M3
Nennen Sie Motorarten für elektrische Antriebe!
Gleichstrom
Synchron
Asynchron
Schritt
Welche 3 Arten der Bewegungssteuerung werden unterschieden und wodurch sind sie gekennzeichnet?
- Punktsteuerung: Punkt-zu-Punktbewegung unter Eilgangbedingungen (z.B. Positionieren)
- Streckensteuerung: Verfahren einer Achse mit definierter (Bearbeitungs-)Geschwindigkeit
- Bahnsteuerung: synchrones Verfahren mehrerer Achsen zur Bahnerzeugung mit definiertem Bewegungsprofil
Was ist ein Vorschu-Override?
Wozu dient er?
Was bewikt er?
Wann ist er besonders nützlich?
- spezielles Bedienelement (Mehrstufenschalte oder Potentiometer) am Maschinenbedienfeld der NC-Steuerung
- dient zur manuellen Beeinflussung (üblicherweise Reduzierung) der Vorschubgeschwindigkeit durch den Bediener währen der Abarbeitung eines NC-Programms
- bewirkt die Überlagerung (override) der programmierten Vorschubgeschwindigkeit (F-Wort) mit einem Faktor ziwschen 0% und 100% (bis 130%)
- besonders nützlich zum Testen, Einfahren und Optimieren von NC-Programmen
NC-Wort für Werkzeugkorrektur rechts:
G42
Was verbirgt sich hinder den Begriffen "Wegrasterverfahren" und "Zeitrasterverfahren"?
Wo werden sie angewendet?
Wegrasterverfahren: Bahnzerlegung mit konstantem Weginkrement, damit variable Zeitinkremente
--> Ansteuerung von Schrittmotoren
Zeitrasterverfahren: Bahnzerlegung mit konstantem Zeitinkrement, damit variable Weginkremente
--> Ansteuerung von Servomotoren
Mit welchen grundlegenden Antteilen kann das Verhalten einer Baugruppe bzw. Maschine beschrieben werden?
Welche beiden Grenzen existieren hinsichtlich der Verhaltensabbildung in einem Modell?
Begründen Sie!
- grundlegende Anteile: stochastische und systematische
- Grenzen der Abblidung:
prinzipiell --> stochastische Anteile
technisch/wirtschaftlich --> systematische Anteile (zulässiger Aufwand)
Formel für Rückwärtstransformation einer 2-Achs-Parallelkinematik:
\(l_a=|p-a|\)
\(l_b=|p-b|\)
Was ist eine Antriebsschnittstelle?
Welche beiden Grundtypen werden hinsichtlich ihrer Signalart unterschieden?
Nennen Sie je ein Beispiel!
- Schnittstelle zwischen Steuerung und Antrieb
- analog: +/- 10 V
- digital: SERCOS, EtherCAT
Was versteht man unter einem "Geschwindigkeitsprofil" bzw. einem "Bahnprofil" und wofür wird es benötigt?
- Verlauf der Geschwindigkeit über der Bahn(-geometrie)
- benötigt bei der Bahninterpolation für den Zeitbezug der einzelnen Antriebssollwerte
Was ist eine Vorwärts- und eine Rückwärtstransformation?
Welche Größen werden dabei jeweils transformiert?
Nennen Sie Anwendungsbeispiele jeweils für V- und R-Trafo!
- V-Trafo: Transformation vom Antrieb auf Antrieb
Größen: Umrechnung von Achspositionen in die zugehörige Endeffektorpose
Anwendungen: Anzeige der aktuellen Istpose auf der Bedienoberfläche der Steuerung, Simulation von Bewegunsfehlern - R-Trafo: Transformation von Abtrieb auf Antrieb
Größen: Umrechnung von der Endeffektorpose in die zugehörigen Achspositionen
Anwendungen: Berechnung der Achssollwerte in der Steuerung, Simulation von Bewegungsfehlern
