Pick and place machine con schede di controllo Prodigy PMD

L'obiettivo dell'applicazione è creare un’architettura motion control che semplifichi la programmazione, offra veloci trasferimenti pick & place e supporti diversi tipi di motore.

Soluzione Motion Control

L’implementazione che utilizzi schede Motion Prodigy Stand-Alone per ciascuna delle unità modulari della macchina Pick & Place risolve molti problemi. I tre assi della pick & place di tipo ‘gantry’ beneficiano sia dei profili con rampe ad “S” che di un controllo di tipo Feed-Forward, consentendo cosi movimenti dolci e contemporaneamente molto dinamici.
La capacità di downlaoad del programma nelle schede di motion control, permette di liberare il PC host dal controllo delle singole schede, a vantaggio della gestione globale dell’applicazione.

C-Motion e Download del Programma
La Libreria Motion PMD può essere usata per sviluppare del codice che funziona sulla scheda motion indipendentemente dal PC host, permettendo al PC host di dedicarsi al software applicativo di gestione della macchina. C-Motion è la base da cui il codice di programmazione è sviluppato. Consente ai progettisti di macchine di sviluppare velocemente il controllo della movimentazione delle loro applicazioni, utilizzando la programmazione standard C/C++.
Una suite di strumenti software viene fornita con le schede Motion Prodigy in aggiunta al C-Motion per facilitare la creazione e il download dei programmi all’interno di un ambiente PC. Queste utility comprendono un editor di programmazione, il compilatore, un tool per il download del programma ed un tool per il debug.

Profilo Motion S-Curve per la riduzione delle vibrazioni
L’aggiunta di profili con rampe ad “S” può ridurre sensibilmente la vibrazione prodotta dai normali profili trapezoidali. Questo si traduce in velocità di trasferimento significativamente più elevate. Spesso, solo una piccola quantità di jerk (rampa ad “S” nella fase di transizione tra accelerazione e assenza di accelerazione) può ridurre la vibrazione indotta in modo significativo. La forma della rampa ad “S” dipenderà dalla performance richiesta dal sistema specifico. Le schede Motion Prodigy che includono il Processore Motion Magellan possono gestire anche profili trapezoidali, controllo in velocità con cambio dei parametri “on the fly” ed asse elettronico come alternativa ai profili con rampe ad “S”.

Feed-forward
Aggiungendo il feed-forward di velocità ed accelerazione al loop di posizione, si riduce al minimo l’errore di inseguimento (following error) senza dover aumentare i eccessivamente valori PID. Questo minimizza il rischio di rendere instabile il loop di controllo ed incrementare sensibilmente le performance del sistema. In un’applicazione Pick & Place ciò consente profili più veloci e quindi capacità produttive più elevate in ogni modulo.

Supporto multi-motore
Le schede Prodigy supportano tipi di motore diversi tra loro, DC brush, Brushless DC, passo passo ed anche amplificatori pulse & direction. Ogni asse di una scheda può essere di un diverso tipo di motore, per es. Brushless DC con vite a ricircolo di sfere o motore lineare.
Ciò permette la selezione ottimale del motore nel sistema sia per costo che per performance. Perciò il sistema può essere semplificato usando motori lineari, ed evitando cosi la necessità di una configurazione a doppio encoder. La figura 1 in basso mostra 3 motori brushless DC e un motore passo passo controllati da una scheda Motion Control Prodigy.