Die erfolgreiche Realisierung herausfordernder Motion Control Applikationen und die hochdynamische Antriebssynchronisation für Mehrachssysteme, ist die DNA der zub machine control AG. Seit Ende 2017 ist zub Mitglied der maxon group und ergänzt 50 Jahre Positionscontroller-Erfahrung von maxon.

Die Multi-Achs-Motion-Controller sind frei programmierbar und mit oder ohne integrierte Endstufen erhältlich. Die MACS-Steuerungen eignen sich für komplexere Aufgabenstellungen wie Mehrachspositionierung oder -Synchronisation bis hin zur Regelung von Kinematiken. Für die notwendige Flexibilität sorgt die lizenzfreie Automatisierungssoftware ApossIDE (C-Sprache). Ein Smart-Oszilloskop für exakte Datenaufzeichnungen, graphischer Kurveneditor für Bahnkurven und hierarchische Statemachines sind einige der Features, welche die Aposs-IDE zu bieten hat. Zurzeit werden die Schnittstellen EtherCAT, Ethernet und CANopen bedient.

Typischerweise sind die MACS-Geräte für kundenspezifische Steuerungslösungen im Geräte-, Anlage- oder Maschinenbau geeignet. Die kompakten Steuerungen finden ebenfalls in mobilen Geräten oder in der Leichtbau-Robotik Anwendung.

Auf Wunsch begleiten erfahrene Ingenieure Kundenprojekte von der Vorstudie bis zur Inbetriebnahme. Ob Hardware oder Software für spezifische Applikationsanwendungen, Consulting oder Engineering-Dienstleistungen: Die zub machine control AG bietet massgeschneiderte und applikationsspezifische Lösungen.


Anwendungsbeispiele wo unsere Moition Controller zum Einsatz kommen

Für hochpräzise Positionierung auf den Mikrometer genau

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Die Produktion genauer Komponenten erfordert hochpräzise Werkzeuge und deren regelmässige Überprüfung. Einstellgeräte zur Werkzeugprüfung müssen auf den Mikrometer genau positionieren und dabei flexibel manuelle Eingriffe zulassen. Die parallele Auswertung von abgangs- und motorseitigen Gebersignalen pro Achse ermöglicht ein ruhiges Motorverhalten ohne Regler Sprünge. Die manuelle Auskopplung und mechanisches Spiel oder Schlupf wird automatisch erkannt und kompensiert. Durch den Bezug der Endlage auf den abgangsseitigen Massstab wird eine absolute Genauigkeit von besser als 1 Mikrometer erzielt.

Die absolute, hoch-exakte Positionserfassung in Werkzeugprüfgeräten geschieht über Glas-linearmassstäbe mit 20 Mikrometer SinCos-Periode und 256 Inkrementen Auflösung. Dieses abgangsseitige Messsystem kann (auch während der Bewegung) über ein Spezialgetriebe vom Antrieb entkoppelt werden um dem Bediener die manuelle Bewegung des Messkopfs zu ermöglichen. Die eigentliche Regelung geschieht deshalb primär über einen Drehgeber, der direkt auf der Motorwelle montiert ist. Zur exakten Zielpositionierung werden die Signale der Glasmassstäbe parallel von der Regelung ausgewertet.

Die parallele Auswertung von abgangs- und motorseitigen Gebersignalen pro Achse ermöglicht ein ruhiges Motorverhalten ohne "Reglersprünge". Die manuelle Auskopplung und mechanisches Spiel oder Schlupf wird automatisch erkannt und kompensiert. Durch den Bezug der Endlage auf den abgangsseitigen Massstab wird eine absolute Genauigkeit von besser als 1 Mikrometer erzielt. Latching-Eingänge erlauben in Echtzeit die exakte Zuordnung der Triggersignale einer externen Bildverarbeitung zu den jeweils aktuellen Positionswerten. Dies ermöglicht die schnelle und effiziente Datenerfassung während das Werkzeug kontinuierlich bewegt wird. Die Auswertung und Positionsregelung mit verschiedenen parallelen Gebersystemen ist nur eine Disziplin, welche die Motion Control Module der zub machine control AG perfekt beherrschen.

 

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Für die Verarbeitung von 100’000 Zeitschriften pro Stunde

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Haben Sie sich schon gefragt, wie Beilagen in Zeitschriften eingestreut und Aufkleber punktgenau angebracht werden? Im fliessenden Produktionsprozess wird jede Zeitung im Förderstrom über Sensoren erkannt und intelligente Antriebssteuerungen berechnen automatisch das notwendige Bewegungsprofil und den Startzeitpunkt für die Zuführung der verschiedenen Bestandteile. Werbebeilagen oder Etiketten werden vollautomatisch so weit beschleunigt, dass sie beim Zusammentreffen mit der Zeitung exakt die identische Geschwindigkeit haben und sich an der korrekten Position befinden.
 

Die Ferag AG ist einer der weltweit führenden Hersteller von Anlagen zur Druckweiterverarbeitung. Aus dem endlosen Papierfluss von Rotationsdruckmaschinen werden bis zu 100'000 Zeitschriften oder Zeitungen pro Stunde produziert. Die einzelnen Druckbogen werden mit den Ferag Anlagen automatisch zusammengeführt, geheftet, geschnitten, Beilagen eingesteckt, die fertigen Zeitungen, Zeitschriften und Magazine für den Vertrieb gebündelt, Einzelexemplare für den Postversand mit Inkjet-Adresse oder mit Adressetikette versehen. Im fliessenden Produktionsprozess wird jede Zeitung im Förderstrom über Sensoren erkannt und intelligente Antriebssteuerungen berechnen automatisch das notwendige Bewegungsprofil und den Startzeitpunkt für die Zuführung der verschiedenen Bestandteile. Werbebeilagen oder Etiketten werden vollautomatisch so weit beschleunigt, dass sie beim Zusammentreffen mit der Zeitung exakt die identische Geschwindigkeit haben und sich an der korrekten Position befinden. Die Zeitung wird auf dem Förderband weder gestoppt noch abgebremst. Jede zugeführte Komponente muss sich an dem Materialfluss der Zeitung orientieren. Man spricht von einer takt-synchronen Beschickung. Bei der maximalen Produktionsrate verbleiben für einen Zyklus nur 27 Millisekunden pro Exemplar, in welchem eine sogenannte elektronische Kurvenscheibe für den Antrieb der Beschickung in Echtzeit berechnet und ausgeführt wird. Die Anlagen der Ferag AG setzen auf Antriebssteuerungen der zub machine control AG, um einen kontinuierlich fliessenden Prozess mit maximaler Performance und Präzision zu garantieren. Die Kurvenscheibensynchronisation on-the-fly ist dabei nur eine Disziplin, welche die Motion Control Module und Software der zub AG perfekt beherrschen

 

PDF - Datenblatt MasterMACS

Für Ordnung im Warenlager

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Automatisierte Lager- und Kommissioniersysteme im kleineren Format finden sich als spezialisierte Systeme auch in Krankenhäusern und Apotheken für die Lagerung und Verwaltung von Arzneimittelbeständen. In diesen Systemen kommt dem punktgenauen Transport der Ware eine wesentliche Bedeutung zu. Die automatische Optimierung von Fahrwegen und die Änderung von Zielpositionen zu jedem Zeitpunkt erhöht die Performance solcher Systeme.

Die KNAPP Smart Solutions GmbH ist einer der weltweit führenden Hersteller von Kommissionier Automaten für Apotheken. Die Arzneimittel werden automatisch erfasst, eingelagert und auf Anforderung dem Apotheker innert Sekunden schnell und zuverlässig zur Theke befördert. Bei der Einlagerung werden die Arzneimittelverpackungen von einem Greifer erfasst und in der Lage ausgerichtet, der Produktcode wird gescannt und die Packungsgrösse vermessen. Der Roboter lagert dank modernster Software die einzelnen Verpackungen optimiert in dem internen, äusserst kompakten Regalsystem ein. Bei dem Abruf eines Arzneimittels durch den Apotheker wiederholt sich derselbe Prozess in der umgekehrten Reihenfolge und das gewünschte Produkt wird mit dem automatischen System wieder zuverlässig zur Verfügung gestellt. Das Greifer System wird von Steuerungen und Servoverstärkern der zub machine control AG angetrieben. Die Greifer können mittels softwaremässiger Drehmomentüberwachung die Packungen sanft klemmen, ausrichten, in der Grösse ausmessen und bewegen, ohne diese zu beschädigen. Das Arzneimittel wird auf dem Weg ins Lager und zur Theke mittels digitaler Positionsregelung perfekt geführt und immer exakt am Ziel abgelegt. Die Positions- und Drehmomentregelung ist nur eine Disziplin, welche die Motion Control Module der zub AG perfekt beherrschen.

 

PDF - Datenblatt MiniMACS

Kinematik und weitere Motion Control-Anwendungen

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Synchronisation von mehreren Achsen in einem 2- oder 3-dimensionalen kartesischen Koordinatensystem werden von zub Motion Controller unterstützt. Es stehen verschiedene kinematische Modelle wie zum Beispiel ein Scara- oder Delta- Modell zur Verfügung.

Motion Controller der zub unterstützen auch klassische Kinematiken wie kartesische Systeme (X, Y, Z), Scara und Delta oder auf Wunsch auch ihre kundenspezifische Kinematik. Umfassende Positionier- und Synchronisationsaufgaben werden durch einfache ApossIDE-Befehle [z.B. AxisPosAbsStart(); AxisPosRelStart(); SyncPos(); SyncVel();] initiiert und selbstständig im Hintergrund abgearbeitet.

Ruckbegrenzte Positionierung
Profilfahrten mit begrenztem Ruck. Ruckbegrenzung kann für alle vier Beschleunigungsphasen einzeln festgelegt werden. Ruckbegrenzte Fahrten lassen sich auch dynamisch während der Fahrt ändern.

CAM-Profile
Jede Achse kann ein eigenes CAM-Profil abfahren. CAM-Profile lassen sich beliebig kombinieren und dynamisch berechnen. CAM-Segmente können Splines, Polynome bis zu 5. Ordnung oder Geraden sein.

Bahnfahrten
Bahnbewegungen können mit konstanter oder mit maximaler Bahngeschwindigkeit stattfinden für beliebig viele Achsen.

Synchronisationsaufgaben
Achsen synchron zu einer Masterachse fahren, positionssynchron, geschwindigkeitssynchron oder positionssynchron mit Marker Korrektur. Jede Achse kann auf einen anderen Master synchronisiert werden.

Erfahrene Ingenieure begleiten auf Wunsch Kundenprojekte von der Vorstudie bis zur Inbetriebnahme. Ob Hardware oder Software für spezifische Applikationsanwendungen, Consulting oder Engineering-Dienstleistungen: Die zub machine control AG bietet applikationsspezifische Lösungen nach Mass an.

 

PDF - Datenblatt MiniMACS6-AMP-4/50/10-IF1

Consulting & Engineering

Unser Engineering-Team hat langjährige Praxiserfahrung in der Steuerungs- und Applikationsentwicklung. Durch ihr anwendungsorientiertes Denken werden Anforderungen aus der Praxis schnell verstanden, nachvollzogen und effizient umgesetzt. zub machine control AG unterstützt von der Programmierung kundenspezifischer Applikationslösung bis hin zur Inbetriebnahme. Durch die intensive Zusammenarbeit bei OEM-Entwicklungsvorhaben ist ein stetiger, permanenter Knowhow-Transfer sowie eine partnerschaftliche Zusammenarbeit gegeben. Das Entwicklungsrisiko und mögliche Missverständnisse werden so deutlich reduziert, eine agile Vorgehensweise gefördert und Entwicklungszeiten verkürzt. Die direkte Kommunikation mit den technischen Ansprechpartnern wird im Unternehmen gezielt gefördert. Von der zub machine Control AG können Kunden eine hohe Kernkompetenz im Bereich Motion Control sowie umfangreiche Applikationserfahrung in der Antriebstechnik erwarten.

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Intelligente Steuerungselektronik nach Mass

MiniMACS

Die MiniMACS ist ein programmierbarer Low-Cost Multi Achs Motion Controller ohne Endstufen. Er regelt autark bis zu 3 Achsen. Hat eine CAN, Ethernet und USB Schnittstelle für PC, SPS oder die Visualisierung. Die MiniMACS gibt es in verschiedenen Varianten und Gehäusen.

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MasterMACS

Die MasterMACS ist ein frei programmierbarer Hochleistungs Multi Achs Motion Controller ohne Endstufen. Er bietet harte Echtzeit um bis zu 32 Achsen mit hoher präzision zu positionieren oder synchronisieren. Er verfügt über viele Schnittstellen, wie EtherCAT Master/Slave, Ethernet, 2 x CAN, RS232 etc. für die indivuduelle Einbindung in ihr System. Die MasterMACS gibt es in zwei verschidenen Gehäusen.

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MiniMACS6-AMP-4/50/10

Die MiniMACS6-AMP-4/50/10 ist ein frei programmierbarer Motion Controller mit vier BLDC Endstufen. Diese bieten je 540W Dauer- und 1.62 kW Spitzenleistung zur direkten Steuerung von leistungsstarken Antrieben.

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MiniMACS6-AMP-4/50/10-OEM

Die MiniMACS6-AMP-4/50/10-OEM ist ein frei programmierbarer Motion Controller mit vier BLDC Endstufen. Diese bieten je 540W Dauer- und 1.62 kW Spitzenleistung zur direkten Steuerung von leistungsstarken Antrieben. Diese OEM-Variante ohne Gehäuse eigent sich für integreirte Lösungen im Gerätebau ab grösseren Stückzahlen.

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MiniMACS6-AMP-4/50/10-IF1 EtherCAT

Die MiniMACS6-AMP-4/50/10-IF1 EtherCat ist ein frei programmierbarer Motion Controller mit integreierter EtherCAT Slave Optionskarte und vier BLDC Endstufen. Diese bieten je 540W Dauer- und 1.62 kW Spitzenleistung zur direkten Steuerung von leistungsstarken Antrieben.

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MiniMACS6-AMP-4/50/10-IF1 Ethernet

Die MiniMACS6-AMP-4/50/10-IF1 Ethernet ist ein frei programmierbarer Motion Controller mit integreierter Ethernet Optionskarte und vier BLDC Endstufen. Diese bieten je 540W Dauer- und 1.62 kW Spitzenleistung zur direkten Steuerung von leistungsstarken Antrieben.

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ApossIDE – Die Lizenz zur freien Programmierung

ApossIDE (Integrated Development Environment) ist eine umfassende und lizenzfreie Automatisierungssoftware, welche eine anwendungsbezogene Programmierung aller Mehrachssteuerungen der zub ermöglicht. Ein Werkzeug, welches zum Programmieren, Testen und Debuggen von Motion Control-Funktionen aller MACS-Geräte eingesetzt wird. Die Syntax von ApossIDE ist dank der Parallelität zu der verbreiteten C Sprache leicht zu erlernen. ApossIDE unterstützt bei der effektiven Programmierung von Antriebslösungen und ist um hochleistungsfähige Befehle erweitert worden. Selbst sehr komplexe Positionier- und Synchronisationsfunktionen können mit einfachen Befehlen ausgelöst werden.

Diese Befehle laufen als Hintergrundaufgaben völlig autonom. Im Gegensatz zu typischen SPS-Systemen, ermöglichen Interrupt-Funktionen schnelle Echtzeit-Reaktionen, die unabhängig von der Zykluszeit direkt in der Firmware abgearbeitet werden. Die Verwendung von MACS-Steuerungen mit der Entwicklungsumgebung ApossIDE bietet für den Anwender einen grossen Mehrwert. Mit ApossIDE können alle MACS-Komponenten frei und flexibel programmiert werden. So können Antriebe exakt die Bewegungsprofile ausführen, die von der Anwendung gefordert werden. Schnellere Ergebnisse und eine markante Einsparung von Entwicklungszeit verschaffen so den entscheidenden Wettbewerbsvorsprung.

Strukturiertes Arbeiten mit State Machines:
Die Entwicklung umfangreicher Softwaresysteme erfordert ein strukturiertes und modulares Vorgehen. Die passende Architektur des Systems mit ihren Komponenten, den Schnittstellen zu Teilsystemen und zur Systemumgebung ist dabei essenziell. ApossIDE bietet die Möglichkeit Programme mithilfe von hierarchischen State Machines zu erstellen. Umfassende Applikationen lassen sich so strukturiert, übersichtlich und wartbar entwickeln. Mehrere State Machines können dabei auch parallel aufgerufen und abgearbeitet werden.

 

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Kontakt

zub machine control AG

Buzibachstrasse 31CH-6023 RothenburgSchweiz
+41 41 5415040 (Phone) +41 41 5415049 (Fax) info.zub@maxongroup.com