Eigenschaften der Arbeits-/Schutzraumüberwachung

Arbeits- / Schutzräume

Ein Arbeitsraum ist definiert als eine Zone, welche vom TCP (= Tool Center Point) nicht verlassen werden darf.

Ein Schutzraum hingegen darf niemals vom TCP berührt werden.

Arbeitsräume und Schutzräume können beliebig ineinander verschachtelt werden. Bei Verschachtelungen von sogenannten Areas wird die Schutzraumüberwachung dominant gegenüber der Arbeitsraumüberwachung behandelt. Die Anzahl der Arbeits- oder Schutzräume ist auf 20 begrenzt.

Abb.: Definition von Arbeits-/Schutzräumen

Überwachungsräume als 3D Körper

Ein Arbeits-/Schutzraum wird definiert durch einen Körper im Raum. Es stehen grundsätzlich 2 unterschiedliche Geometrien zur Verfügung. Es können Kreise oder Polygone mit einer 3. konstanten Dimension definiert werden.

Zylinder werden durch einen Vollkreis in der Basisebene definiert.

Polygone können in der Basisebene beliebig komplex sein. Einzig die konvexe Form (in sich geschlossener Kettenzug ohne Überschneidungen) ist zwingend. Die Anzahl der zulässigen Bewegungssätze bei der Definition des Polygonzugs ist auf 20 Sätz beschränkt.

Die X/Y/Z-Koordinaten der Überwachungsräume werden direkt auf die drei Hauptachsen der Kanalkonfiguration bezogen.

Beispiel X/Y-Basisebene (G17):

X → 1. Hauptachse

Y → 2. Hauptachse

Z → 3. Hauptachse (konstant durch Minimal-/Maximalwert)

Abb.: Beispiel für falschen und richtigen Polygonzug

Hinweis

Überwachungsräume werden immer aus Sicht der 3 Hauptachsen der Kanalkonfiguration definiert (kartesisch). Eine aktive kartesische Transformation #(A)CS wird bei der Definition von Überwachungsräumen nicht berücksichtigt, sondern erfolgt immer im MCS-Koordinatensystem unter Einbeziehung eventuell aktiver kartesischer Verschiebungen (z.B. G54, G92..).

Abb.: Definition von Überwachungsräumen als 3D Körper

Darstellung für 2 Bearbeitungseinheiten, deren Arbeitsbereich über 2 zylindrische Arbeitsräume (grün) eingeschränkt sind.

Abb.: Beispiel zylindrischer Arbeitsräume einer Applikation

Pfadüberprüfung

Bei der Arbeits-/Schutzraumüberwachung wird der Pfad zwischen Startpunkt und Endpunkt auf eine Verletzung überprüft.

Bei normalen linearen und zirkularen Bewegungssätzen werden über Gleichungen Schnittpunkte mit den definierten Überwachungsräumen gesucht.

Bei eingeschaltetem Polynomüberschleifen oder bei Helikalbewegungen hingegen wird zuerst eine Segmentierung der Bahn durchgeführt und anschließend die einzelnen Punkte geprüft. Dadurch wird für diese erheblich mehr Rechenaufwand benötigt.

Abb.: Pfadüberprüfung bei der Raumüberwachung

Überlappung von Überwachungsräumen

Bei mehreren Arbeits- bzw. Schutzräumen können sich diese überlappen. In nachfolgender Abbildung verbindet ein kleiner Arbeitsraum zwei weitere Arbeitsräume.

Eine Bewegung von Arbeitsraum 1 zu Arbeitsraum 2 ist somit möglich.