Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Verbindung Greifer - Roboterarm
Ich konstruiere gerade den Greifer für einen Roboterarm, den ich gerade baue.
Hierbei stellte sich mir die Frage, wie die Verbindung der beiden Teile bei den größeren Herstellern gelöst wird, da ja auch Greifer anderer Firmen ect. auf den Arm passen sollen.
Also ist das eine einheitliche Verbindung und wie kommuniziert der Roboter mit dem Greifer? Oder wird der Greifer extra gesteuert?
Mfg
Max
i_make_it
04.05.2016, 22:27
Also ist das eine einheitliche Verbindung und wie kommuniziert der Roboter mit dem Greifer? Oder wird der Greifer extra gesteuert?
Keine einheitliche Verbindung.
Wie auch, ein Roboter mit 5kg Traglast und einer mit 1000kg Traglast, haben verständlicherweise für die jeweilige Größe und Maximalkräfte passend dimensionierte Handflansche.
Da man an einen Roboterarm ja nicht nur Greifer, sondern auch Werkzeuge, Sensoren etc. anbringen kann, gibt es in den Steuerungen Schnittstellen für digitale und analoge Signalquellen und auch Aktoren, aber es kann auch eine externe Steuerung zum Einsatz kommen, die nur ein Handshake mit der Robotersteuerung durchführt.
Genauso kann man einen Greiferantrieb wie eine zusätzliche Achse mit Meßsystem, Endschaltern und Motorregelung ansteuern.
Keine einheitliche Verbindung.
Allerdings gibt es da wohl eine oder mehrere ISO-Normen für Handflansche mit verschiedenen Durchmessern, die in den Datenblättern immer zitiert werden. Aber das ist so ähnlich wie mit den Felgen am Auto, alles sehr ähnlich aber nicht gleich.
Eine Besonderheit sind dabei Arme mit innen hohlem Handflansch, so wie bei dem hier unten auf der Seite
http://www.kuka-robotics.com/germany/de/products/industrial_robots/low/cybertech/start.htm
das erleichtert das Durchführen dicker Leitungen.
Auch noch zu erwähnen: Da pneumatische Greifer immer noch am verbreitetsten sind, haben viele Arme in ihren Unterarmen einen Einbauplatz für einige Pneumatikventile. Bei manchen sind die auch serienmässig bestückt.
i_make_it
05.05.2016, 08:28
Ja, wirklich nur ähnlich (fast wie bei Sternen, von einem roten Zwerg der etwas größer ist wie Jupiter bis zu einem Hyperriesen wie "VY Canis Majoris" fällt alles unter den "Normbegriff" Stern)
Mal als Beispiel vom selben Hersteller (ABB)
31584
oben IRB-140 (D=50mm)
unten IRB-7600 (D=250mm)
31585
PS: Die Normen die Mxt meint:
Industrieroboter - Mechanische Schnittstellen - Teil 1: Platten ISO 9409-1:2004
Industrieroboter - Mechanische Schnittstellen - Teil 2: Schäfte ISO 9409-2:2002
Erst mal danke für die raschen Antworten.
Ich meine natürlich bei ähnlich starken Roboterarmen. Bei starker Mehrbelastung würden das die Verbindungen sonst ja auch nicht überleben.
Hatte irgendwie in Erinnerung, dass bei Greifer häufig der Satz auftaucht: Mit den meisten bekannten Industrierobotern kompatibel.
Jetzt ist mir jedoch aufgefallen, dass damit gemeint ist, dass es Adapter für diese Roboter gibt :)
Dh doch dann, wenn ich einen Handflansch baue, wie auch einer der größeren Hersteller, gibt es da in der Regel schon Adapter, um diese zu verbinden.
(da würde es dann reichen einen ähnlich starken Arm zu finden)
Was mir jetzt noch nicht klar geworden ist, wie die Kommunikation zwischen Greifer und Arm abläuft. Also meinem Verständnis nach gäbe es ja die beiden Möglichkeiten, der Arm steuert den Greifer, bzw der Greifer ist autonom.
Wenn der Arm jetzt den Greifer mitsteuert, wie kommunizieren die dann? Da verschiedene Greifer ja auch verschiedene Dinge machen, kann das ja auch nicht einheitlich sein. Wird da dann auch von den Greifer Herstellern für den jeweiligen Roboterarm (zumindest für die bekannten) eine Schnittstelle geboten?
Wenn der Arm den Greifer mitsteuert, was sagt der dem dann? Kenne mich damit echt net aus xD
Gibt es da irgend welche Beispiele, anhand deren man sich das erarbeiten könnte?
Also das Ansteuern der Greifer ist noch viel unterschiedlicher, als das Anschrauben ...
Auch gibt es da ja noch den häufigen Fall, dass Industrieroboter mit Greiferwechslern arbeiten. Das sind dann also Greifer die Greifer greifen. :) In so einem Fall müssen die Greifer eventuell beim Wechsel auch noch an- und abgemeldet werden.
Am einfachsten zu erklären ist noch die Programmierung bei einfachen Pneumatikgreifern. Die brauchen einmal ein Ventil und eventuell noch zwei Induktivschalter, die feststellen ob die Backen auch wirklich in der Endlage sind. Das kann man im einfachsten Fall über normale IO-Bits erschlagen, meist gibt es aber für die eingebauten Ventile zusätzliche Befehle der Art "Hand 2 auf" oder "Wenn Hand 3 zu ist dann ...".
Eine andere Gruppe von Greifern wird über ein Bussystem wie Profibus oder Profinet gesteuert. Die werden dann über irgendwelche Bibliotheksfunktionen der Robotersteuerung angesprochen. Manchmal gibt es da auch spezielle Erweiterungspakete, wie z.B. Kuka Grippertech.
Greifer mit Elektromotoren können auch Zusatzachsen des Roboterarmes sein. Manche Hersteller unterscheiden da dann noch zwischen abhängigen und unabhängigen Zusatzachsen. Bei abhängigen Achsen gehört deren Position zur Position des Armes, d.h. eine gespeicherte Position enthält nicht nur die Stellung des Armes sonderen auch die der Zusatzachsen, alles bewegt sich immer gemeinsam. Unabhängige Zusatzachsen bewegen sich, wie der Name schon sagt, völlig unabhängig von der Armbewegung.
Komplexe Elektrogreifer haben teilweise auch einen Ethernet-Anschluss, der hier z.B.
http://www.weiss-robotics.de/greifsysteme/greifermodule/kleinteilegreifer-wsg-25.html
Der hat sogar einen eigenen Webserver, lässt sich über ein spezielles Protokoll übers Netzwerk steuern und man kann sogar Scripte in der Programmiersprache Lua auf dem Greifer laufen lassen ...
Hm ok
Ich möchte vor allem ganz normale Greifer mit Elektromotoren verwenden können. Eine Vorrichtung zur Befestigung von Pneumatikzylindern am Arm macht allerdings vermutlich auch Sinn. Hast du da einen Beispielarm, an dem ich mir anschauen kann, wie diese befestigt werden?
Das Softwaretechnische ließe sich ja dann später ergänzen, da ich zur Zeit von meinen Kenntnissen her mir noch nicht wirklich zutraue sowas zu bauen xD
Weiß nicht mal was IO-Bits sind und sollte mir von dem her erst mal die Theorie anschauen, bringt ja nichts wenn ich mir dann irgendwelches Zeug zusammenschuster, das ich nicht verstehe.
(Was sind das? also weiß was ein Bit ist, aber habe im Internet nichts dazu gefunden.)
In meinem Bau werde ich mir sowieso dann auch einen eigenen Greifer bauen, aber möchte unter Umständen später mal noch andere Greifer ergänzen.
Hm,
das klingt nicht unbedingt so, als ob du überhaupt schon mal einen Motor oder ähnliches angesteuert hast. Da dürfte der Sprung zu einem ganzen Arm doch etwas zu weit ausfallen.
Mit IO-Bits sind digitale Ein- und Ausgänge gemeint. (I für Input, O für Output).
Bei fertigen Greifern sind die Zylinder im Körper des Greifes integriert, die kann man normalerweise nicht gut erkennen. So wie hier z.B.
https://de.schunk.com/de_de/greifsysteme/#/series/mpg-plus
i_make_it
05.05.2016, 15:31
Hier mal ein pneumatischer Greifer von FLT als Schnittzeichnung.
31589
Man erkennt den ISO Flansch für die mechanische Befestigung an den Arm.
Und wie Mxt schon schrieb, den von außen nicht sichtbaren Pneumatikzylinder der gleichzeitig der Körper des Greifers ist.
Und man sieht das zwei Luftschläuche (mindestens einer bei einfachwirkenden Zylindern) sowie ein Elektrokabel für die Endschalter vom Arm an den Greifer geführt werden müssen.
Die Steuerung des Arms hat dann mindestens 2 Digitalausgänge für die Ansteuerung des Pneumatik Ventils (4/2 oder 5/3 Wegeventil) sowie mindestens ein Digitaleingang Für die Position des Greifers.
Üblicherweise 2 bis 3: Endlage auf, zu, Endlage geschlossen (kein Teil im Greifer).
Bei einem elektrischen Greifer mit Servomotor (damit ist kein Modellbau Servo gemeint) ist das für den Roboter nichts anderes als die Achsen des Arms selbst. Man hat Endschalter (ggf. für Referenzfahrt) für die Endlagen. Ein Meßsystem das die Position der Greiferbacken aufnimmt und einen Motorregler der ggf. das Motordrehmoment an die Steuerung zurückgibt.
Damit kann man den Greifer präzise auf bestimmte Öffnungsweiten öffnen und schließen oder mit einer bestimmten Greifkraft zugreifen.
Da IO-Bits nicht bekannt sind, mal eine Frage: Mit was soll denn der Arm gesteuert werden?
Denn üblicherweise ist die mechanische Konstruktion noch die leichtere Aufgabe.
Ich gehe jetzt mal von 8 Achsen aus.
Das wäre ein 6-Achs vertikal Knickarm mit einem elektrischen Greifer als Achse Nummer 7 und der Roboter Steht z.B. noch auf einer Linearachse (Achse 8 ) um den Arbeitsraum zu vergößern.
Und dann soll der Roboter ja auch noch mit seiner Umgebung (Maschinen, Anlagen, Transportsysteme, etc.) kommunizieren.
Da wäre ja auch die geplante Steuerung nicht ganz uninteressant.
Äh sry xD
Habe natürlich schon mit Motoren gearbeitet, aber bin Schüler und die Lehrer haben nie von IO-Bits gesprochen
Die Steuerung soll mit einem Arduino Zero realisiert werden
Und der Nutzer soll den Arm dann über einen xBox Controller steuern können
Mit der Umgebung soll das Ganze fürs Erste mal nicht kommunizieren
Und I_make_it ich kann deinen Anhang irgendwie nicht öffnen
i_make_it
05.05.2016, 18:03
Hab das Bild noch mal hochgeladen.
Beim Arduino hast Du ja Digitalpins.
Jeder Digital Pin ist ein I-O (man kann mit digital read und digital write ja den selben Pin als Input und als Output nutzen)
Im Microcontroller selber gibt es IO Ports (meist ein Byte breit) und ein einzelnes Bit so eines Ports ist halt ein IO-Bit.
Ja das hatten wir schon :)
aber haben halt nie die Abkürzung verwendet
Jetzt wo ich es verstehe, so wollte ich es bei dem selbstgebauten Greifer auch machen
i_make_it
06.05.2016, 06:34
Übrigens wird bei Industrierobotern meist mit 24VDC für die IOs gearbeitet.
Wenn Du also vorhast, auch Industriekomponenten ohne Umbau anschließen zu können, solltest Du dich bei den IOs an den Spezifikationen von SPS Steuerungen orientieren.
(Signalpegel, Hysterese, Stromfestigkeit, Flankensteilheit etc.)
Denn viele Industriekomponenten setzen das einfach mal vorraus.
Wo findet man diese Spezifikationen?
Also habe mal nach diesen SPS Steuerungen gesucht, aber dann nicht wirklich Angaben für alle von die genannten Punkte gefunden (eigentlich habe ich nur 24VDc als Angabe gefunden)
Es ist gerade noch ein Problem aufgetaucht.
Und zwar besitzen die geplanten Servos für den Arm keine CE
--> Ich darf sie nicht nach Deutschland einführen
Muss also das Ganze nochmal umplanen
Werde da die Motoren dann wohl weit teurer werden den Arm nur 80 cm lang machen und auch nur bis 2 kg auslegen
Dann stehe ich wieder bei der Motorwahl. Wenn ich zu Schrittmotoren greifen sollte, was kosten da Encoder? bzw kann ich mir da auch was selber bauen?
Dachte daran zB einfach an die Gelenke wie bei einem Servo ein Poti zu befestigen
i_make_it
06.05.2016, 19:51
Es ist gerade noch ein Problem aufgetaucht.
Und zwar besitzen die geplanten Servos für den Arm keine CE
--> Ich darf sie nicht nach Deutschland einführen
Hat Dir das der Zoll gesagt?
Es sind ja keine Konsumer Produkte für Endverbraucher sondern Komponenten/Bauteile für ein Gerät das nicht für Endverbraucher gedacht ist.
Demnach bist sowieso Du für das CE Zeichen am Roboter verantwortlich (wenn Du ihn den in Verkehr bringen willst).
In Betrieb nehmen darfst Du ihn auch nur wenn sicherstellst das alle geltenden Gesetze und Richtlinien erfüllt werden.
Aber da gilt wo kein Kläger da kein Richter. Sprich wenn Du keinen dritten mit EM Störaussendungen oder Netzstörungen schädigst, kannst Du das Ding bei Dir bis sankt nimmerlein laufen lassen.
Die CE-Kennzeichnung wurde vorrangig geschaffen, um dem Endverbraucher sichere Produkte innerhalb des 30 Vertragsstaaten umfassenden Europäischen Wirtschaftsraums einschließlich der Europäischen Gemeinschaft (https://de.wikipedia.org/wiki/Europ%C3%A4ische_Gemeinschaft) (EG), heute: Europäische Union (https://de.wikipedia.org/wiki/Europ%C3%A4ische_Union) (EU), zu gewährleisten. Die CE-Kennzeichnung wird häufig als „Reisepass (https://de.wikipedia.org/wiki/Reisepass)“ für den europäischen Binnenmarkt bezeichnet.
Enkoder pro Stück 18€
http://www.amazon.de/Encoder-Incremental-Rotary-5V-24V-phase/dp/B00V4LIF2E/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1462560496&sr=8-1&keywords=Encoder+600P%2FR+Incremental+Rotary+Encod er+5V-24V+AB+2+phase+6mm+Shaft
- - - Aktualisiert - - -
Zu den Kenndaten für 24V bei SPS, mal am Beispiel Siemens S7 300:
https://cache.industry.siemens.com/dl/files/629/8859629/att_55792/v1/s7300_module_data_manual_de-DE_de-DE.pdf
Nennspannungen der S7-300
Nennspannungen Toleranzbereich
DC 24 V DC 20,4 bis 28,8 V
Ausgangsgrößen
Ausgangsspannung
? Nennwert
? zulässiger Bereich
? Hochlaufzeit
DC 24 V
24 V ± 3 %, leerlauffest
max. 2,5 s
Ausgangsstrom
? Nennwert
2 A,
parallelschaltbar
Kurzschlussschutz elektronisch, nicht speichernd
von 1,1 bis 1,3 x IN
Restwelligkeit max. 150 mVss
Induktive Überspannungen
Überspannungen entstehen beim Abschalten von Induktivitäten. Beispiele hierfür sind
Relaisspulen und Schütze.
Integrierter Überspannungsschutz
Die Digitalausga
Daten zur Auswahl eines Gebers
Eingangsspannung
? Nennwert
? für Signal "1"
? für Signal "0"
DC 24 V
-13 bis -30 V, 13 bis 30 V
- 5 bis + 5 V
Eingangsstrom
? bei Signal "1"
typ. 4,2 mA
Eingangsverzögerung
? bei "0" nach "1"
? bei "1" nach "0"
1,2 bis 4,8 ms
1,2 bis 4,8 ms
Eingangskennlinie nach IEC 61131, Typ 1
Anschluss von 2-Draht-BEROs Nicht möglich
Eingangstyp Eingang Sinking/Sourcing
Bin gerade nicht daheim und schaue mir daher die Spezifikationen später an.
Zu dem CE: habe halt Zoll angeschrieben und die sagten, dass die CE immer benötigt wird wenn man sowas einführt
Also auch für Privatpersonen
i_make_it
06.05.2016, 20:52
Also auch für Privatpersonen
Leider nur für Privatpersonen.
Ein elktrischer Antrieb ist eine unvollstöndige Maschine und unter 50V fällt er auch nicht mehr unter die Niederspannungsrichtlinie. Damit benötigt er kein CE Kennzeichen. Da der Analagenerichter, für die Gesammtanlage in der diese Antriebe verbaut sind, eine Konformitätserklärung ausstellen muß.
Da Du nicht als Firma auftrittst, sondern als Privatperson, wird der Zoll dir deshalb das Recht zur Einfuhr verweigern.
hm ok also das heißt, da ich eine Privatperson bin kann ich die nicht einführen lol
Naja das ist natürlich blöd aber ich werde es wohl nicht ändern können :(
i_make_it
07.05.2016, 06:12
Wass Du versuchen kannst, wäre das Hauptzollamt noch mal mit den richtigen Argumenten anzuschreiben.
Den Text habe ich auf die Schnelle zusammen geschmissen, der ist so also nicht direkt nutzbar und müsste noch etwas ausgefeilt werden.
Aber versuchen kann man es. (manchmal funktioniert es)
Auf der anderen Seite wurde das Thema China Import/Zoll/CE Pflicht auch schon ein paar mal in den letzten Monaten auch in Verbindung mit den High Torque Servos gebracht.
# # #
sehr geehrte Damen und Herren,
Im Rahmen einer Produktentwicklung möchte ich gerne folgende elektrische Antriebe nach Deutschland einführen (Artikelbezeichnung u. kurzbeschreibung oder Verweis auf Anlage)
Bei überprüfung der Zollbestimmungen, bin ich auf die CE Kennzeichnungspflicht gestoßen,
Diese hat ja den Sinn das nur sichere Produkte zum Endverbraucher gelangen.
In diesem Fall handelt es sich bei Mir aber nicht um einen Endverbraucher sondern um einen Anlagenerrichter und bei den elektrischen Antrieben nicht um ein Produkt, sondern um eine unvollständige Maschine nach der Maschinenrichtlinie (2006/42/EG) die dazu bestimmt sind in andere Maschinen eingebaut zu werden.
Als elektrische Antriebe handelt es sich um elektrische Betriebsmittel. Die Niederspannungsrichtlinie (2014/35/EU) regelt die CE Kennzeichnungspflicht für elektrische Betreibsmittel zwichen 50 und 1000V.
Da die von mir ausgewählten elktrischen Antriebe mit 12-24V betrieben werden, besteht nach 2014/35/EU keine Kennzeichnungspflicht.
Da sich auch aus vorhandenen Konformitätserklärungen aller Einzelteile, Baugruppen und Komponenten keine Befreiung des Maschinen/Anlagenerrichters von der CE Pflicht ergibt, muß die fertige Maschine als ganzes vor dem Inverkehrbringen sowieso auf Konformität geprüft werden.
Von daher dürfte nach meinem Verständniss für diese elektrischen Antriebe keine Einfuhrbeschränkung bestehen.
Allerdings bin ich als Privatperson die sich mit der Entwicklung einer technischen Erfindung befasst, die Zielgruppe die durch die CE Kennzeichnung geschützt werden soll.
Bei den Recherschen zur Teilewahl musste ich feststellen, das auch Anbieter innerhalb des europäischen Wirtschaftsraums elektrische Antriebe dieser Klasse (unterhalb 50V mit ähnlichen Kenndaten) ohne CE Kennzeichnung anbieten, und für diese die selben, oben genannten Kriterien angeführt werden.
Um nun Rechtssicherheit zu haben vor der Tätigung dieser Investition (Bestellung und Import der elektrischen Antriebe), möchte ich Sie bitten mir mitzuteilen wie hier die Sachlage in meinem konkreten Fall aussieht bzw. wie ich eine Einfuhrerlaubniss erhalte, die sicherstellt, das ich mein Eigentum auch ausgehändigt bekomme.
Auf der anderen Seite?
und danke für die Mailvorlage
Du schriebst es gäbe ähnliche Motoren in der EU, bei denen ebenfalls keine CE vorliegt und die nach der Begründung darüber auch so genutzt werden können.
Hast du dafür ein Beispiel?
i_make_it
07.05.2016, 11:04
Nein, die Beispielsuche wollte ich Dir überlassen.
Es ist aber immer wieder Thema in Techniker Foren, SPS Foren, es gibt sogar ein deutschsprachiges CE Forum wo es nur um die Kennzeichnungspflicht geht und halt das viele auch renomierte Anbieter im Bereich unter 50V Motoren haben die keine CE vom Hersteller haben und dort genau die Argumente angebracht werden.
Mindestens zwei konkrete Beispiele sollte man für eventuelle Rückfragen natürlich in der Hinterhand haben.
In meinem Fall geht es halt um Laser LEDs ich kann von mir aus in 30 Minuten nach Dieburg fahren und für über 2000€ eine 160W LED Laserquelle kaufen oder ich bestelle bei Nichia in Japan bzw Osram optical semiconductors in USA für unter 500€ die LEDs und gebe noch mal 400€ für Netzteil und Wasserkühlung aus.
Ich bin Privatperson, bin aber staatlich geprüfter Maschinenbautechniker und habe als Lasertechniker, Resonatoren bis 6kW gebaut und bis 200kW gewartet. Formulier das mal so, das dem Zoll klar wird, das man kein "User" ist. Ich bastel an meiner Formulierung schon seit Januar immer mal etwas rum, da es da noch keine Beispiele in Foren gibt.
Die Infos zu den Motoren ist sozusagen ein Abfallprodukt meiner Recherche in eigener Sache.
Zum Thema China Import, Zoll, CE und auch gefälschter CE gab es in den letzten 6-8 Monaten schon ein paar Threads.
Jo hatte mich da schon etwas umgeschaut :)
Selbst der Zoll hat mir beim Anruf erzählt als Privatperson könnte ich das Zeug auch ohne CE importieren, danach kam dann als E-Mail Antwort, dass man immer eine CE benötigt xD
Habe zumindest das hier mal bei Faulhaber gefunden
"Bei Antriebssystemen und
-komponenten von FAULHABER
handelt es sich um Bauteile, die
ausschließlich als Zulieferteile
zur Weiterverarbeitung durch
auf dem Gebiet der elektromagnetischen
Verträglichkeit
fachkundige Personen hergestellt
und bestimmt sind. Eine CE Kennzeichnung
ist daher nicht
erforderlich "
- - - Aktualisiert - - -
Der von dir genannte Encoder hat 600 p/r. Steht p/r für Impulse/Umdrehung?
i_make_it
07.05.2016, 17:11
Damit hast Du ja sogar einen Markenhersteller. Kannst also nötigenfalls eine Referenz anführen. Wenn der Zoll eine abschlägige Antwort liefert.
Da der Zoll verpflichtet ist sich um solche Verstöße kümmern. Wäre lustig wenn sie Dir sagen Elektromotor aus China darfst Du nicht erwerben, da kein CE Zeichen, Aber e-Motor von Faulhaber geht weil deutscher Hersteller auch ohne CE.
Ja, pulse per round = p/r
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