Beschreibung

Aufgabe

Bei der Kollisionsüberwachung werden die in der CNC generierten Positionssollwerte eines Achspaares in Echtzeit überwacht.

Wenn der Abstand der beiden Positionen unter Berücksichtigung des zum Anhalten benötigten Bremswegs den minimal zulässigen Wert unterschreitet, dann

Nach dem CNC-RESET müssen die beiden Achsen voneinander weg positioniert werden.

Zwei Achsen, deren gegenseitiger Abstand überwacht wird, werden als Kollisionspaar bezeichnet.

Es besteht die Möglichkeit mehrere Kollisionspaare zu bilden.

Drei Schlitten auf einem Linearantrieb
Abb.: Drei Schlitten auf einem Linearantrieb

Neben Maschinen mit Linearantrieb wird die Kollisionsüberwachung auch bei Maschinen mit Stabkinematik eingesetzt um die Schlitten einer Säule auf Kollision zu überwachen:

Sechsachsige Parallelkinematikmaschine
Abb.: Sechsachsige Parallelkinematikmaschine

Achtung

attention

Bei der Stillsetzung der Achsen aufgrund einer Kollisionserkennung wird im Allgemeinen die programmierte Kontur verlassen.

Konfigurierung

Für beide Achsen eines Kollisionspaares wird im Parameter P-AXIS-00015 (achs_mode) das Bit 0x8000 gesetzt. Damit ist die Kollisionsüberwachung aktiv.

In einer der beiden Achsen eines Kollisionspaares müssen für die Kollisionsüberwachung zusätzliche Daten gesetzt werden. Üblicherweise werden die folgenden Einträge in der zweiten Achse des Kollisionspaares, der sog. Masterachse, gesetzt:

Diese Art der Konfiguration wird nicht mehr empfohlen: Aus Gründen der Abwärtskompatibilität ist es möglich, zwei Achsen gegenseitig als Kollisionspartner zu konfigurieren. In diesem Fall müssen beide Kollisionsabstände P-AXIS-00045 (coll_offset) den gleichen Wert haben.

Befinden sich die Kollisionsachsen in unterschiedlichen CNC-Kanälen, so kann über den Parameter P-AXIS-00044 (coll_decelerate_chan) ein Anhalten in beiden Kanälen erzwungen werden, wenn eine Kollisionsachse einen Antriebsfehler meldet.

Hinweis

notice

Die entsprechenden Achsen müssen zuerst referenziert sein. Erst danach ist die Kollisionsüberwachung aktiv.

Achsverzögerung bei der Kollisionsüberwachung

In der Grundeinstellung wird für die Kollisionsüberwachung der Wert von P-AXIS-00008 (a_max) verwendet, um die Bremswege zu berechnen und die Achsen im Kollisionsfall anzuhalten.

Durch den Parameter P-AXIS-00267 (coll_use_a_emergency) kann diese Verzögerung auf den in P-AXIS-00003 (a_emergency) definierten Wert umgestellt werden.

Bremswegbetrachtung

Die aktuelle Geschwindigkeit einer Achse ergibt sich zu:

vt = (sollwtn - sollwtn-1) / TA

Mit:

vt
TA
sollw

aktuelle Geschwindigkeit
Interpolations-Zykluszeit
Positions-Sollwerte in Takt n und n-1

Der minimale Bremsweg ergibt sich aus der eingestellten Verzögerung für die Kollisionsüberwachung mit:

und der aktuellen Geschwindigkeit zu:

sbrems = ½ (vt2/acoll)

Mit:

sbrems
vt
acoll

Bremsweg
aktuelle Geschwindigkeit
Verzögerung für Kollisionsüberwachung

Mögliche Kollisionsszenarien
Abb.: Mögliche Kollisionsszenarien