PLC機能付きモーションコントローラ

 

 

PLC機能付き「モーションカード」


以下でご紹介するモーションカードには
モーション制御は、もちろん、
IOカード、ADカード、DAカード、RS232カードを
Windows上でリアルタイムにIO制御できて、
かつ、それらをシーケンス制御できるソフトウェア機能が
標準で、付いています。

C言語ライクの機械制御言語「MOS言語」で、制御できます。

 

モーションコントローラ特徴機能「ソフトモーション」

WindowsリアルタイムIO制御環境「MOSBench」の中には、
パソコンの中のIntel高速CPUで動作する
高性能「ソフトウェア」モーションコントローラが入っています。

このモーションコントローラソフトウェアは、
プライムモーション社のRT8シリーズ(PCIバスカードタイプの8軸位置指令パルス出力カード)
およびRT40PRカードに対応しています。


RT8シリーズカード



RT40PRカード(パナソニック社100MPPS高速通信RealtimeExpress『RTEX』付き)


「ソフトモーション」のみが実現できる、特徴的な機能をご紹介します。

 

3次元XYZ円弧補間(レンズ製造装置用)

特殊なレンズ製造装置に最適です。
XY平面だけでなく、XYZ空間の任意の平面で円弧補間可能です。




3次元の軌跡例です。

8軸パルス列モーションカードを使って、2つのXYZステージで
独立に円弧補間ができます。量産性に優れています。



パルス列出力なので、IAI社のパルス列指令のアクチュエータに接続でき、
低コストで、独自性のある機械ができます。

3次元XYZ円弧補間関数は、

RobArcMove3D(ステージ番号, 通過位置, 目標位置, 1);

と記述します。



3次元円弧補間時の各軸移動速度波形です。

この波形は、モーションコントローラ同梱ソフトウェアで測定評価できます。

 

ウェハーチップ突き上げ吸着制御(半導体後工程用)

ウェハー上のチップを裏から突き上げ、シートから外しながら、
チップを吸着します。



X軸、Y軸、θ軸、Z軸、突き上げ軸において
・X軸、Y軸、θ軸の同期、
・Z軸と突き上げ軸の同期、
・Z軸位置に同期した吸着ノズルのDOUT-ONタイミング
の1ms同期で、繰り返し安定性のある制御
が可能です。

Windows側アライメント画像処理負荷に依存しない安定性が確保できます。


本機能を使用する場合は、モーションカードのほかに、DIOカードが必要です。

 

アーチモーション、ゲートモーション(半導体、電子部品のPick & Place)

半導体、小型電子部品のピックアンドプレイス、移載機に最適です。

自軸の移動完了を待たずに、他軸が移動動作を開始して、タクトアップに貢献します。

移動動作が止まることなく、連続して、無駄な時間がなくなります。

具体的には、
Z軸上昇中にZ軸位置をシステムが1ms毎監視して、XY軸の移動開始します。

同様に、
XY軸移動中にその位置をシステムが1ms毎監視して、Z軸の下降開始します。

お客様のWindowsアプリケーションの処理負荷には依存しません。
繰り返し性のある安定したアーチモーションを実現できるので、
障害物回避ぎりぎりの軌跡を設定できます。

アーチモーションの制御プログラムは、とても簡単です。


XZ平面のパルス列指令位置軌跡です。縦横ともに単位はpulseです。
パルス列出力カウンタの軌跡です。



この波形は、横軸が時間目盛1msです。
X軸、Z軸ともに2000パルスを往復しています。
ピックアンドプレイス動作を
40ms
で行っています。

 

ロードセルの圧力監視して、PTP移動停止(加圧制御、荷重制御)

サーボプレス、ナノインプリンティングに最適です。

ロードセルのアナログ出力を1ms毎高速に監視して、位置決めを停止することができます。
16bitAD出力を1ms周期の高速監視なので、タクトアップに貢献します。



Windowsパソコンをリアルタイム化したモーションコントローラなので、
・圧力データロギング、
・加圧軸位置データロギング
・金型温度ロギング
・データファイル管理
・レシピファイル管理
・ロギング波形表示
簡単です。



モータ2つで加圧するデュアル軸も可能です。


本機能を使用する場合は、モーションカードのほかに、ADカードが必要です。

 

指令位置を1ms毎監視しながら、DOUT出力制御(噴霧バルブ制御)

高速移動の噴霧バルブのオンオフ制御に最適です。
1m/sで噴霧ノズルが移動する場合、DOUT出力の10msジッタがあると10mmずれになります。
1msジッタならば、1mmずれに抑えることができます。

指令位置を監視は、システムソフトウェアが実行します。
お客様のアプリケーションの処理速度には依存しません。

DOUT連動モーション制御プログラムは、簡単です。
「進捗度DOUT」という機能を使用します。


ソースプログラムです。
「進捗度DOUT」と言う命令は以下の2行です。
進捗度(Progress)[%]を監視して、指定ポート番号の1、0を指示します。
RobSetMoveProgressDo(RobNo, 1, 25, PortNum, 1);//1000mmの25%,250mmでON
RobSetMoveProgressDo(RobNo, 2, 75, PortNum, 0);//1000mmの75%,750mmでOFF
あとは、RobPtpMoveという、移動命令を発行するだけです。
ユーザアプリケーションで、位置監視をする必要がありません。


実際の動作を、「MOSBench」付属の1msサンプリング、波形表示ソフトで観測しました。
1m/sで1000mm移動中に、
250mm通過でDOUTをオン
750mm通過でDOUTをオフ
しています。

その波形を、1ms周期のリアルタイムサンプリングでCSVファイルに保存して、解析しました。
モーションコントローラ(MC)が指令位置を計算しながら、DOUTをオン
(0から1)に制御していることがわかります。

1000mmで102,400パルスのシステムですので、
250mm、25600パルスを超えた時、DOUTをオンすべきです。
エクセルのG列で、オン指令位置25600パルスを50パルス超えたところ、
(0.49mm超えたところ)25650パルスで、DOUTをオンしています。

ちなみに、A列が、年月日。B列が、時分秒XXXmsYYYusZ00nsです。
2011年4月30日、11時22分51秒509ms329usにDOUTがオンしました。
この時間分解能は、Windowsリアルタイムのタイマーから得ています。

ソフトウェアですので、ハードウェアに比べて、監視周期が長めになります。
しかし、自由度があります。
1000mmの25%,250mmでON
1000mmの35%,350mmでOFF
1000mmの45%,450mmでON
1000mmの55%,550mmでOFF
1000mmの65%,650mmでON
1000mmの75%,750mmでOFF
のように、何度もオンオフすることが可能です。

また、別のDOUTポートを用意して、
同じ移動しながら、違うポートを違う位置で、オンオフさせることも可能です。

本機能を使用する場合は、モーションカードのほかに、DIOカードが必要です。

A,B相フィードバック位置監視によるDOUT出力のオンオフ制御も可能です。
「お問い合わせ」から、問い合わせ願います。

 

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  • (資料) 「パソコンベースのコントローラはまだ導入するな!」 ダウンロード


  • 業界12年、全国の装置メーカを訪問したわかったパソコン制御コントーラ裏話

    内容

    事例1: Visual Basic、Visual C#を導入する..........1ページ
    事例2: Visual C++を導入する.......................2ページ
    事例3: リアルタイムOSを導入する.................3ページ
    事例4: リナックス(linux)を導入する..............4ページ
    事例5: 「MOSBench」を導入する.............5ページ
    事業が儲かるコントローラ3つのポイント..........6ページ
    Windowsリアルタイムコントローラ活用4つのヒント...7ページ
    Windows リアルタイムパソコン選定3つのヒント......8ページ

     

 

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