Suche Roboter, Knickarm- oder Scara-Kinematik, 2-6kg, ohne Steuerung

  • Hallo,


    ich suche eine Roboter mit Knickarm- oder Scara-Kinematik mit einer Tragfähigkeit von 2-6kg.
    Positioniergenauigkeit <= 1/10 mm.


    Eine Steuerung brauche ich nicht, allerdings sollten die Motore (Synchron Servo, notfalls auch DC )
    und Lagegeber (Resolver, SSI, Hyperface oder Inkrementalgeber) drin sein und funktionieren.


    Wenn Servo-Frequenzumrichter dabei sind, sollten sie über CAN oder SERCOS angesteuert werden.
    Analoge +-10V geht auch.
    (Brauche nur Zugriff auf den Stromregler, Geschwindigkeits- und Lageregelung kommt aus dem Rechner)


    Wozu das Ganze:
    1. Spieltrieb :D
    2. Wir lösen normalerweise CAM / CNC Aufgaben mit Servomotoren und Frequenzumrichtern,
    mit der freien LinuxCNC -Software oder mit kommerziellen IEC61131 Motion Libraries.
    Wir bekommen aber immer öfter Anfragen zum Umrüsten alter Roboter.
    Elektrisch ist das i.d.R. kein Problem, moderne Servoumrichter decken einen ganzen Zoo von Motoren und Gebern ab.
    Allerdings haben wir uns bisher nur mit der Toolkette CAD->CAM->CNC für 3 und 4 Achser mit kartesischer
    Kinematik beschäftigt. Daher würden wir gerne mal mit dem LinuxCNC rumspielen,
    denn das kann 6-Achsen in beliebiger Kinematik interpolieren.
    Die ersten Tests auf dem Rechner sehen schon ganz vielversprechend aus,
    jetzt wollen wir das mal am realen Gerät testen.


    Wir sind technisch ganz brauchbar ausgestattet und haben neben einem vollständigen
    Elektroniklabor auch eine CNC-Fräse zur Verfügung.
    Also bitte alles anbieten, auch wenn's reparaturbedürftig ist.
    Da das ganze "Eigenforschung" ist, sollte der Preis aber im unteren vierstelligen Bereich liegen.



    Danke im voraus !


    Gruß


    Rainer

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  • Hallo Rainer,


    die ganze Sache mit LinuxCNC hört sich sehr reizvoll an. Ich betreue in der FH das Handhabungslabor und hab einige alte Roboter hier rumstehen, dessen Steuerung völlig veraltet sind, deren Mechanik sich aber in einem neuwertigem Zustand präsentiert. Kein Wunder bei gerade mal zwei- oder dreistelligen Betriebsstundenzahlen und Einsatz unter Laborbedingungen.



    Da wäre z.B. der Hitachi M6100:


    - BJ. 1992
    - neuwertiger Zustand
    - 6 Achsen
    - Handlast 10kg
    - Reichweite ca 1460mm
    - 1000mm/s
    - relativ vollständige Dokumentation ist auch vorhanden, bzw. könnte ich noch besorgen


    Macht aber zur Zeit Probleme mit der Playback Console. Den Fehler werde ich hoffentlich morgen eingrenzen und beheben können.
    Falls nicht, ist er wegen so einer Kleinigkeit direkt unbrauchbar. Da die Robotersparte von Hitachi schon seit Ewigkeiten nicht mehr existiert ist ein Ersatzteilbezug eigentlich fast unmöglich.
    Als ich ihn übernommen habe stand er abgeschrieben im Keller. Natürlich hat in den Jahren keiner die Puffer-Batterien gewechselt -> das Betriebssystem im RAM war weg. Wir hatten aber weder das spezielle Diskettenlaufwerk noch die passenden Disketten. Zum Glück gibt es aber in Deutschland noch ein Servicetechniker. Da er aber auch nicht mehr der Jüngste ist, ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass in ein paar Jahren der Verlust des Betriebssystem aus dem Roboter einen sogar für die Lehre (mit dem Praktikum lässt sich doch noch gut einiges vermitteln, z.B. Bahninterpolationen, Koordinatensysteme, Orientierung) wertlosen Haufen Schrott macht. Wie leider auch fast jeder andere Fehler an der Steuerung, die Mechanik ist dagegen in meinen Augen völlig unproblematisch instand zu halten.


    Daher wäre es nicht schlecht, ihn umzurüsten. Das wären auch interessante Themen für Abschlussarbeiten. Die Forschung in dem Gebiet könnte bei uns eh mal wieder belebt werden.


    Kannst du mir daher mal bitte grob die Kosten für die notwendige Hardware nennen? Gesamtleistung der Motoren liegt bei unter 1,5KW. Werte der einzelnen Achsen liefere ich aber noch nach.


    Evt. wäre auch eine Kooperation möglich, bei der du deine Tests bei uns im Labor durchführen kannst. Bei Interesse kannst du mir ja mal deinen Standort per PM mitteilen.


    Viele Grüsse
    Mario

  • Hallo Mario,


    die ganze Sache mit LinuxCNC hört sich sehr reizvoll an. Ich betreue in der FH das Handhabungslabor und hab einige alte Roboter hier rumstehen, dessen Steuerung völlig veraltet sind, deren Mechanik sich aber in einem neuwertigem Zustand präsentiert. Kein Wunder bei gerade mal zwei- oder dreistelligen Betriebsstundenzahlen und Einsatz unter Laborbedingungen.


    Ja, dafür ist es ideal.
    Aus der Forschungsecke kommt das Linux-Projekt ja auch.
    Die erste Version war ein ziemlich mieser Hack (der allerdings funktionierte),
    mit EMC2 hat man die Software jetzt halbwegs strukturiert.




    Daher wäre es nicht schlecht, ihn umzurüsten. Das wären auch interessante Themen für Abschlussarbeiten. Die Forschung in dem Gebiet könnte bei uns eh mal wieder belebt werden.


    Da kannst'e auch mehrere Diplom- und Studienarbeiten draus machen :)
    (War selbst 5 Jahre WMA beim Fraunhofer Institut)
    Allein das Thema mehrdeutige inverse Kinematik gibt ja einiges her.




    Kannst du mir daher mal bitte grob die Kosten für die notwendige Hardware nennen? Gesamtleistung der Motoren liegt bei unter 1,5KW. Werte der einzelnen Achsen liefere ich aber noch nach.


    Wir steuern die Frequenzumrichter aus einem 2GHz Industrie PC mit CANBus Karte.
    Dazu haben wir einen Treiber passend zu LinuxCNC geschrieben.
    Um die harte Echtzeitanforderung hin zu bekommen, wurde leider bei den
    Herstellern von Frequenzumrichtern an entscheidenen Stellen am Standard CANOpen vorbeiprogrammiert.


    Daher funktioniert der Treiber nur für den Danaher Frequenzumrichtern Servostar 600.
    (Ist schon etwas in die Jahre gekommen)
    Der kleinste aus der Familie ist allerdings schon für 500 Watt Servo's,
    dürfte also etwas zu gross sein.
    Trotzdem zur Orientierung:
    Der Listenpreis des FU liegt AFAIK bei 1000€.
    Das ganze für sechs Achsen + IndustriePC + Peripherer IO + NOTAUS Kette und Schaltschrank
    wird sicher auf 10T€ kommen.


    Für kleine Roboter habe ich aber eher sowas im Auge:
    http://www.sdrive.com/german/
    Das dürfte die Lösung deutlich kostengünstiger machen.


    Rainer

  • Da kannst'e auch mehrere Diplom- und Studienarbeiten draus machen :)
    (War selbst 5 Jahre WMA beim Fraunhofer Institut)
    Allein das Thema mehrdeutige inverse Kinematik gibt ja einiges her.


    Mit der Robotik habe ich ehrlich gesagt selbst erst vor drei Monaten begonnen. Nachdem im meinem Fachbereich Maschinenbau der Professor für Handhabung sehr jung verstorben ist, hat der Prof., für den ich ansonsten arbeite, zusammen mit einem Prof. aus dem Fachbereich Elektrotechnik die Handhabung übernommen. Aus der früheren Zusammenarbeit dieser beiden Prof. stammen dann auch die Movemaster, der IBM und der Hitachi. Alle eigentlich schon abgeschrieben, eingemottet und mit netten Hürden bei der Wiederinbetriebnahme. Und auch der Kuka war seit dem relativ plötzlichen Tod des vorherigen Profs. außer Betrieb.


    Daher war ich in den letzten drei Monaten damit beschäftigt, als Bestandsaufnahme, alle Roboter wieder in Betrieb zu nehmen und auf ihre Eignung für Praktika zu überprüfen und die Praktika dann auch direkt durchzuführen.


    Für jedes Praktikum habe ich ein Konzept bis hin zu den Details, das jeweils Unterschiedliche Lernziele berücksichtigt und bei der Vermittlung dieser sowohl die Stärken als auch die Unzulänglichkeiten der veralteten Kisten nutzt.


    Zusätzlich habe ich so genug Arbeitsplätze, um die Studenten in maximal Dreiergruppen aufteilen zu können und somit auch den Einzelnen richtig praktisch mit den Robotern arbeiten zu lassen. Da kommt meiner Meinung nach viel mehr bei rum als bei Demonstrations-"Praktika" an den neuen Modellen, bei denen es leider fast unmöglich ist, die Studenten wegen der Gruppenstärken und dem materiellen Risiko selbstständig arbeiten zu lassen. Zumindest im Pflichtpraktikum, z.B. bei einem ergänzenden Wahlpflichtfach sieht die Sache dann natürlich schon wieder anders aus.


    Jetzt steht bei mir daher erstmal die Fertigstellung der verschieden Praktika an. Von Ausarbeitung der Unterlagen bis Gestaltung der Arbeitsplätze, die von den Sicherheitskonzept dann bei Splittung in kleinere Gruppen, die man dann nicht permanent betreuen kann, wirklich lückenlos sein müssen.
    Das laufende Praktikum war halt doch etwas improvisiert und alles aufgrund fehlender Vorlaufzeit just in time und hat mir nicht wirklich gefallen.


    Parallel dazu sammel ich jetzt mal Infos und Konzepte für eine Wiederbelebung der Forschung, um diese dann direkt in Gesamtkonzept des Labors einfließen zu lassen. Ich muss aber in einigen Bereichen auch erstmal mein eigenes Hintergrundwissen stärken. Aber auch, ob überhaupt Mittel vorhanden sind, mich zumindest mittelfristig zu beschäftigen, steht zur Zeit noch im Raum.


    Das nur mal zu meinem derzeitigen Background.




    Trotzdem zur Orientierung:
    Der Listenpreis des FU liegt AFAIK bei 1000€.
    Das ganze für sechs Achsen + IndustriePC + Peripherer IO + NOTAUS Kette und Schaltschrank
    wird sicher auf 10T€ kommen.



    Schon mal danke für die Informationen.


    Das wird sich allerdings schwer durchsetzen lassen. In der Größenordnung bewegen sich die Angebote zweier Roboterhersteller für 6-Achser. Das sind zwar relativ kleine Modelle im Vergleich zum Hitachi aber die Preise sind schon extrem gut und enthalten einen extremen Hochschulrabatt. Aber der ist mit etwas Glück ja auch bei den Komponenten verhandelbar ;)




    Für kleine Roboter habe ich aber eher sowas im Auge:
    http://www.sdrive.com/german/
    Das dürfte die Lösung deutlich kostengünstiger machen.



    Für erste Tests würde sich auch der IBM 7535 anbieten. Als SCARA mit pneumatischer Z-Achse und geringen Antriebsleistungen würde hier auch erstmal eine kleine 3-Fach-Servo-Endstufe reichen. Die könnte man dann später gegebenenfalls auch für die drei schwächsten Achsen am Hitachi weiterverwenden.



    Viele Grüsse
    Mario

  • Das ist in der Tat kein einfacher Job, den du da hast. Da braucht es sicher eine Menge Idealismus. :supi::grinser043:


    Neue Hardware können wir dir hier leider wohl nicht bieten, aber hier gibt es, wie du sicher schon gesehen hast, eine Menge Praktiker mit viel Erfahrung.


    Also, wenn du Infos und Anregungen für deine Praktika brauchst, frag nur.

  • lxuser
    Ich denke für die Ausbildung solltest Du lieber auf die Produkte der "normalen" Hersteller zurückgreifen.
    Die Schnittstelle ist sicher allgemeingültiger als das LinuxCNC Frontend.


    Die Kundenanfragen wir im Auge haben sind sicher keine typischen Roboteranwendungen.
    In einem Fall sollen fünf alte Robotersteuerungen in einer Schleiferei ersetzt werden.
    Die Roboter fahren da seit 8 Jahren das gleiche Programm und werden das vermutlich
    noch in 10 Jahren machen. Ändern will beim Kunden keiner was, die wollen nur industrieübliche
    Komponenten, um im Falle des Ausfalls selbst 1.level Service machen zu können.


    Für die Roboterforschung scheint mir der Hinweis von Urmel die bessere Ausgangsbasis zu sein.

    Urmel
    Danke für den Tip, kannte' ich noch nicht.
    Macht einen strukturierten Eindruck.
    Wir werden trotzdem mal mit dem LinuxCNC beginnen, weil dafür die Toolchain CAD->CAM->CNC
    steht und die Lagereglung über den CANBus mit unseren FU's funktioniert.
    Letzteres war eine ziemlich schwierige Geburt unter Linux.
    (unter Echtzeitbetriebssystemen wie vxworks ist das IMHO deutlich einfacher )


    Für die konkrete Anfrage (geht es um das Auftragen von Dichtungsmasse auf Freiflächen)
    können wir mit der vorhandenen Toolchain die Daten direkt aus dem CAD als Volumenmodell
    übernehmen.




    Ach ja, ein Angebot habe ich noch nicht bekommen :)


    Hat denn keiner einen Movemaster mit Elektronik Totalschaden zur Verschrottung bereitstehen ?



    Rainer


  • Ach ja, ein Angebot habe ich noch nicht bekommen :)


    Hat denn keiner einen Movemaster mit Elektronik Totalschaden zur Verschrottung bereitstehen ?


    Die werden langsam selten und damit wertvoll. Viele Leute, wir auch, stellen sie lieber als Ausstellungsstück in eine Vitrine. :mrgreen:



    Hast du schonmal darüber nachgedacht einen neuen Roboter zu verwenden ? Bei den aktuellen Mitsubishis gibt es ein Feature namens "externe Echtzeitsteuerung". Damit kann man im Interpolationstakt (140 Hz) direkt auf die Bewegungsplanung der Robotersteuerung zugreifen (In Encoder-, Joint- oder XYZ-Koordinaten).


    Die Kommunikation geht über UDP und braucht deshalb keine komplizierte Treiberprogrammierung. Die Programmierung geht über C++ in allen gängigen PC-Betriebssystemen.


    [Edit]
    "Neu" kann dabei natürlich auch gebraucht sein. Im Prinzip gehen alle 4- und 6-Achser der A- und S-Serie mit Ethernetkarte (also etwa ab Baujahr 2000). Die Echtzeitsteuerung selber kann mit 8 Achsen umgehen.

    Einmal editiert, zuletzt von Urmel ()


  • Die werden langsam selten und damit wertvoll. Viele Leute, wir auch, stellen sie lieber als Ausstellungsstück in eine Vitrine. :mrgreen:



    Das ist ja ein Jammer. Könnt ihr nicht ein Foto von dem Gerät reinstellen und mir den echten überlassen ? :mrgreen:



    Hast du schonmal darüber nachgedacht einen neuen Roboter zu verwenden ?



    Einen neuen zu kaufen macht keinen Sinn.
    Ich brauche den kleinen ja nur, um im Labor die Lösung mit den Frequenzumrichtern und LinuxCNC für die Grossen zu verifizieren.(und zum Rumspielen :))


    Das Umrüsten der großen Roboter mit Frequenzumrichtern ist für uns (und den Kunden ) schon sehr lukrativ.



    Die Kommunikation geht über UDP und braucht deshalb keine komplizierte Treiberprogrammierung.


    Echtzeit über UDP/IP ? Aber nur als Peer To Peer Netzwerk ?
    Anders kannst Du den notwendigen Determinismus nicht sicherstellen.


    Verwenden die nicht ein Realtime Ethernet (EtherCAT, ProfiNET, EthernetPowerlink).



    Die Programmierung geht über C++ in allen gängigen PC-Betriebssystemen.


    Die modernen FU's machen die Lageregelung in Encoderkoordinaten selbst,
    daher ist die Struktur der Lösung identisch.
    In beiden Fällen muß ich in Echtzeit Stützpunkte erzeugen und kommunizieren.
    (Heute machen wir das mit 500Hz für 8 Achsen über zwei CAN Busse)


    Das Problem ist nicht die Programmierung selbst,
    sondern das Sicherstellen des Determinismus auf der Schnittstelle.
    500Hz für 8 Achsen ist schon recht sprtlich,denn Echtzeit bedeutet nicht
    "schnell", sondern "unter allen Umständen rechtzeitig".




    überleg' Dir das mit dem Foto und der Vitrine nochmal. ... :mrgreen:




    Rainer

  • Das ist ja ein Jammer. Könnt ihr nicht ein Foto von dem Gerät reinstellen und mir den echten überlassen ? :mrgreen:


    Keine Chance. Die alten Robbies sind die Lieblinge vom Chef.



    Echtzeit über UDP/IP ? Aber nur als Peer To Peer Netzwerk ?
    Anders kannst Du den notwendigen Determinismus nicht sicherstellen.


    Nur wenn man wirklich harte Echtzeit braucht. Dann kann man den Roboter auch so einstellen, dass er mit einem Alarm aussteigt, wenn der Takt nicht gehalten wird.


    In der Praxis aber erreichen normale Windows- und Linuxanwendungen diesen Takt auf heutigen PCs problemlos. Selbst wenn der Anwender nebenbei mit Office rumturnt, kommt ein Schrittfehler nur alle paar 10000 Zyklen mal vor. Und auch dann ist das 7 Millisendunden lange Ruckeln so winzig, dass die Masse des Roboters es eh wegbügelt. Lastwechselrealtionen des Armes führen zu größeren Ungenauigkeiten.


    Das führt dann dazu, dass Lösungen mit harter Echtzeit, aus Kostengründen, meist gar nicht mehr zum Zuge kommen.

    Einmal editiert, zuletzt von Urmel ()

  • Hallo,


    ich habe noch ein Adept One Mechanik rumstehen, Scara Roboter.
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