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Mit dem APOSS-Path-Editor können auch wenig erfahrene Anwender Bahnkurven erzeugen. Mit dem Programm lassen sich laut Anbieter die Bahnen einfacher programmieren als in einer CNC-Steuerung. In APOSS wird die Bahn durch eine Serie von «Fixpunkten» entlang der gewünschten Bahn definiert, z.B. mit der Maus entlang einer eingescannten Zeichnung. APOSS erzeugt aus den geraden Linien- und Kurvenstücken eine geglättete Bahn, die exakt durch die Fixpunkte führt. «Geglättet» bedeutet, dass sich Geschwindigkeit und Beschleunigung (1. und 2. Ableitungen) beim Erreichen und Verlassen des Fixpunktes nicht verändern (Bild 1). Mathematisch betrachtet sind Geschwindigkeit und Beschleunigung stetige Funktionen. «Jerk» (3. Ableitung) ist jedoch keine stetige Funktion; sie wird daher an den Fixpunkten Sprünge aufweisen. Um auch hier einen geglätteten Verlauf zu erreichen, verbindet APOSS die Fixpunkte mittels kubischen Splines. APOSS unterstützt auch «Pen-up/Pen-down»-Segmente innerhalb der Bahn, wobei die «Pen-up»-Strecken schneller gefahren werden können.
Geschlossene oder offene zyklische und nichtzyklische Bahnen
Bei zyklischen Bahnen stellt das Software-Tool sicher, dass die Geschwindigkeit und Beschleunigung zu Beginn und Ende der Bahn übereinstimmen. Bei einer geschlossenen Bahn sind der erste und der letzte Fixpunkt identisch, sodass sich die Bahn perfekt schliesst. Bei nichtzyklischen Bahnen können Positionen, Geschwindigkeiten und Beschleunigungen unterschiedlich sein (Bild 2).
Software unterstützt zwei-, drei- und mehr-dimensionale Bahnen
Neben den Bahnen aus räumlichen (X, Y, Z) Achsen unterstützt das Programm auch nicht-räumliche Achsen, wie sie beispielsweise für die Rotation von Werkzeugen oder Steuerung der Intensität von Lasern benötigt werden. Derzeit kann man maximal zehn Dimensionen bestimmen.
Variable Geschwindigkeit kontra konstante Geschwindigkeit
APOSS kann der Bahn mit variabler oder konstanter Geschwindigkeit folgen: Bei einer variablen Fahrt wird – um das Überschwingen zu vermeiden – die Geschwindigkeit automatisch in Bereichen mit hoher Krümmung verringert. Andererseits kann es für bestimmte Anwendungen extrem wichtig sein, dass die Bahn mit einer konstanten Geschwindigkeit gefahren wird, z. B. für einen gleichbleibenden Kleberauftrag.
Dynamische Kurvenberechnung und Geschwindigkeitsänderung
Da die Berechnung in Echtzeit stattfindet, können die Bahnkurven «on the fly» modifiziert werden, entweder als Ganzes für Produktvarianten (Skalierung, Drehung, Spiegelung) oder auch nur einzelne Punkte. Dies erlaubt volle Flexibilität im Produktionsprozess und rasche Korrekturen im Ereignisfall.
Analysewerkzeuge für den Einsatz in der Produktionsumgebung
Die APOSS-IDE bietet auch Werkzeuge für die Analyse der Systemleistung während des Betriebs, z. B. um genau zu erkennen, wie gut die Steuerung tatsächlich der Bahn folgt, wenn es in der Produktionsumgebung eingesetzt wird. Dies erlaubt es Problembereiche zu erkennen. Bild 3 zeigt links einen kleinen Ausschnitt des Sollpfads für das Zeichen «B», und rechts den tatsächlichen, dem in einer echten Maschine gefolgt wurde. Die Software bietet komplette Unterstützung für Bahnen vom anfänglichen Design und Layout, bis hin zur Prüfung der Ergebnisse in der Produktionsumgebung.
Wann eignet sich APOSS?
Wenn man eine günstige Maschinensteuerung benötigt, die auch Bahnen fahren kann oder eine einfache Möglichkeit sucht, um Bahnen zu editieren (ohne CAD-System und ohne G-Code). Die zub-Software eignet sich vor allem auch für Anwendungen, bei denen man Bahnen erst zur Ausführungszeit genau kennt und sie dann erst bestimmen kann oder die Bahnsteuerung flexibel an die Applikation anpassen oder in die eigene Applikation einbinden muss.
Flyer APOSS: 19_16.51.pdf
Infoservice
sps/ipc/drives 2016: Halle 1, Stand 140