Chronologische Notizen zum Roboter

Hier werden Gedanken zum Roboter Stäubli RX90 CR chronologisch festgehalten.

• Steckdose vom alten Schaltkasten abgebaut
• Kurzschlussspuren am Durchlauferhitzer-Kabel abgeschliffen
• Kupferadern mit Schmirgelpapier angeraut
• Leitung in Steckdosen angeschlossen, dabei versucht den Farbcode für L1/L2/L3 einzuhalten.
• Alles wieder zugeschraubt

• Funktionierende Bremsen: Achse 3, Achse 4, glatter 1/2-Servomotor
• Nicht funktionierende Bremse: rauer 1/2-Servomotor
• Achse 5/6 konnte nicht getestet werden. Dort gibt es ein Schraubengetriebe, dass keine Bewegung zulässt.

Symptome:

• Computer bleibt im Fehlerzustand hängen
• Keine Ausgabe auf dem Bildschirm

Was aber trotzdem funktioniert:

• Anwendungsspezifisches Bedienpanel lässt Input-dioden aufleuchten.

Weitere Ansätze:

• Auf SAFETY-Bord gucken welche LEDs leuchten.
• Verkäufer fragen wie er es hinbekommen hat, dass 030, SIO und DIO grün leuchten. (getan)
• Monitor und Tastatur trennen, ohne nochmal versuchen.
• Konsole über RS-232 anschließen

• Hinten sind verschiedene Lüsterklemmen, auf welchen ggf. Not-Aus Schalter liegen
  • Eine der Klemmen ist gebrückt, wahrscheinlich ein gebrückter Not-Aus?
  • Die vierpolige Klemme ist mit zwei nummerierten Drähten auf der einen Seite und vier Drähten auf der anderen Seite bestückt.
    • Die vier Kabel müssten zu den großen Anschlüssen X11/X12 unten gehen.
    • Die beiden nummerierten Kabel mal Durchmessen und ggf. brücken?
• Des Weiteren ist ca. mitte ganz links ein Terminal, an dem ein Draht mit Not-Aus beschriftet ist.
  • Das Not-Aus Kabel sowie das daneben verschwinden seitlich in einem Kabelschacht.
    • Mal durchmessen und ggf. brücken?
  • Die Kabel auf der anderen Seite gehen in den Strang zu den Konnektoren X11/X12.

• spq und moho haben sich ein paar Kabelverläufe angeschaut:
  • (Alles nur gültig, wenn die Konnektoren-Beschriftung aus dem ElectricalCS7 Schaltplan stimmen)
  • Das Kabel, welches am Terminal mit Not-Aus beschriftet ist, geht wahrscheinlich zusätzlich zum Notaus am Frontpanel (die dickeren Kabel dort).
  • Der Door-Switch vom Safety-Board auf J8 13/14 geht auf den Konnektor X11 Pins C7 und C8.
    • Nach Durchmessen mal brücken, der gilt als Not-Aus.
  • Die gebrückten Kable an der zweier-Lüsterklemme auf der Rückseite sind FRT PANEL E.S. (Emergency Stop).
  • Die beschrifteten Kabel auf der vierfach-Lüsterklemme sind Switch Arm Power Off
  • External ES geht auf das Turtle Board (Rückseite vorne, mit kleinem D-Sub drauf), J3.
    • Bei Stellung Hase des Schlüsselschalters am Frontpanel:
      • 1 und 2 am D-Sub J10 sind gebrückt
      • 6 und 5 an J30 müssen gebrückt sein, damit der ES gebrückt ist.
    • Bei Stellung Turtle:
      • 1 und 3 sind gebrückt
      • 6 und 4 an J30 müssen gebrückt sein.
    • Der ES ist genau bei Strom auf der Anlage in Stellung Hase gebrückt, sonst immer offen.

• Moho hat die Belegungsermittlung für den X11-Verbinder korrigriert.
• Es müssen zwei Verbindungen am X11 überbrückt werden, der Totmannschalter am Handgerät gedrückt werden, der Antrieb auf Hase oder Igel stehen. Dann gehen die EStop-LED und die Fault-Lampe aus.
• Das Programm geht dann einen Schritt weiter und hängt dann an einem “Fatal error” :

This STATE 4 :
Front panel is connected 1
This STATE 1 :
Fatal Error Kein Einschalten moeglich 1

• Suche nach Ursache des Fatal Errors.
• Fehlermeldung: *NVRAM battery failure*, *Protection error*, *Option not installed*, *Robot module not loaded* Erklärungen dazu stehen im Handbuch.
• Das SIO-Modul wurde ausgebaut. Es besitzt ein Dallas-Modul mit eingebauter Batterie. Die ist wahrscheinlich leer. Grützkopf will mal nach Ersatz gucken.

• Man kann den Schlüsselschalter Pendant / Terminal / Network abschrauben
• Dann kann man manche Funktionen am Pendant auslösen. Ist aber nicht so spektakulär.

• Der raue Servomotor für die Achsen 1 & 2 funktioniert jetzt wieder.
• Vermutung: Vermutlich ist der Motor in der Vergangenheit mal auf die Achse gefallen. Der außerhalb des Motors gelegene Achsenstummel ist beim rauen Motor etwa 0,25mm kürzer als beim glatten. Durch die Achsenverschiebung klemmt die Bremse.
• Lösung: MRQ hat zwischen Motorgehäuse und Bremse zwei kleine Blechteile gelegt. Die Bremse kann jetzt wieder lösen, hat aber noch leichte Schleifgeräusche. Durch die schwächere Verbindung zum Motorgehäuse kann die Bremse jetzt wahrscheinlich nicht mehr (ohne Schäden) aus voller Fahrt anhalten.

Zu lange kein Update mehr, deshalb ist der Eintrag sicher unvollständig. In der Zeit wurde wenig am Gerät gearbeitet, sondern hauptsächlich offline:

• Konstruktion für den Tisch entworfen. Stahlprofile mit Hilfe der Balkentheorie dimensioniert.
• OpenSCAD-Modell von Tisch und Roboter entworfen
• Schaltplan der bisherigen Steuerung (ElectricalCS7.pdf) verstanden, Schaltplan für Servoverstärker gefunden.

Entschluss gefasst die bisherige Steuerung zu ersetzen. Die Rückseite des Schaltschranks soll behalten werden (Schütze, Sicherungen, Transformator, Security-Platine) Die Vorderseite soll ersetzt werden (Steuerungsrechner, Module im Servoverstärer-Einschub)

• Steuerungsrechner gekauft und in 19-Zoll-Gehäuse eingebaut.
• Sanftstart für Gleichrichter dimensioniert und Teile gekauft. Aufgrund der deutlich größeren Kapazitäten der parallelgeschalteten STMBLs wird ein Sanftstart benötigt.
• Drei Schaltungen designt:
  • Eine zum Anschluss der STMBLs an die Servoverstärker-Backplane
  • Eine mit Pegelwandlern für RS-232 zu RS-422
  • Eine für Digital-IO, vor allem für Safety-Anwendung (Overtemperature, High Power Enable, Not-Aus)
• Platinen von PCBway fertigen lassen.

Wieder lange keine Updates mehr. Deshalb in stichpunkten das wichtigste, an das ich mich erinnern kann:

• Frühjahr 2018: Die Schaltungen sind inzwischen zum Teil bestückt und getestet. Ärgerlichster Fehler: Belegung der RS-232-Anschlüsse ist falsch. Aber damit lässt sich umgehen. Alles andere getestete funktioniert.
• Sommer 2018: Ich habe von renedev weitere 5 stmbl bekommen.
• 2018-09-26: Tischkonstruktion aus Rohrprofilen zusammengeschweißt. Danke Bernd!
• Roboter auf Tisch gehoben und wieder mit der Steuerung verbunden.
• November 2018: Erste Übertragung von Encoder-Signalen über die Original-Leitungen und die Adapterplatine zum stmbl.
• 2019-01-04: Safety-Platine wieder mit Strom versorgt und Bremsen über Taster am Roboterfuß gelöst.

Safety-Platine extern versorgt und Notaus-Kreise durchgegangen. Buchse für MI6-Machine: Leitungen für BRE und HPE herausgeführt und jeweils verbunden.

Folgende Modifikationen vorgenommen:

• Extern ES auf turtle-Platine überbrückt, weil turtle-Option ohne Netz nicht geht.
• SysPES überbrückt, Kabel aufgetrennt und Ardern zusammengelötet

Erfolgreich alle Bremsen gelöst. Betriebsstundenzähler läuft auch.

• Brücke auf Turtle-Platine entfernt
• Safety-Stromversorgung wieder über großen Trafo
• STMBL an Backplane angeschlossen (HV-DC, HV-Motor, Encoder, 24 V)
• Steuerung zum ersten Mal seit ca 18 Monaten wieder an den Strom angeschlossen und angeschaltet.
• Lüfter liefen, Safety lief, Bremsen wurden gelöst. Keine Defekt-Symptome
• Gleichrichter funktioniert. Auf turtle-Stellung kamen ca 56 V auf HV-DC an (soll: 35 V)
• Die 24 V kamen nicht beim STMBL an. Auf der Backplane konnte man sehen, dass die 0 V des 24-V-Steckers nicht mit GNDD verbunden waren. Die bisherigen Servocontroller haben sich ihre low voltage 0 V aus der high voltage-Seite geholt. TODO: Hier muss ich eine Leitung einlöten, die 0 V und GNDD verbindet.
• Beim Widereinschalten flog die Sicherung etwa in 4 von 6 Versuchen. Das liegt wohl an der Remanenz des Trafos. TODO: Anlaufschaltung für Trafo designen und bauen. Denkbare Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Einschalten_eines_Transformators

• 0V-Verbindung auf Backplane
• high power an im turtle-modus
• resolver-verbindung korrigieren
• Motor-phasing für dicken Motor richtig einstellen.
• Motor mechanisch verbinden.
• Arm bewegen.

• 2019-02-09 (?)
  • Aceton (+Lochblechstreifen) kaufen
  • Wenig ABS in wenig Aceton auflösen → ABS-Pampe
  • Löcher in Seitenteile bohren, 0,5mm schmaler als Schraube
  • Ritzen zwischen den Seitenteilen mit ABS-Pampe kitten, v.a. unterste
  • Blechstreifen aufschrauben
• 2019-02-08 (?)
  • Scanner in den Club gebracht
  • Rechner (testweise) in Rack eingebaut
  • Papier auf Vorderseite geklebt
  • Kabel anhalten und gute Umrisse für Buchsen einzeichnen + Beschriften
  • Frontplatte eingescannt
• 2019-02-13
  • einige Bauteile auf die restlichen STMBL-Adapter gelötet.
• 2019-02-20
  • Restliche Bauteile auf STMBL-Adapter gelötet

• 2019-03-13
  • Muxer_minsys weiterentwickelt:
  • ShiftIn: Debug deaktiviert, funktioniert jetzt.
  • SihftOut: Botchwires gesetzt, funktioniert jetzt.
• 2019-03-10
  • Frontplatte angefangen
• 2019-03-25
  • Frontplatte fast fertig (Lüfterloch fehlt)
• 2019-03-27
  • Lüfterloch gebohrt

• KW14
  • Code für muxer-minsys deutlich erweitert. Deutlich besser strukturiert. Kommunikation mit PC funktioniert jetzt.

• 2020-10-20 Netzwerkkabel zum Router legen
• 2020-10-20 Neunschwänzige UART-Peitsche suchen und anschließen
• Debugge warum “sd” bei muxer-ansteuerung so ausreißer hat. Es lag am sleep, der war zu knapp
• 2020-11-02 STMBL mit servoterm getestet (es dreht wieder)
• 2020-11-03 Versucht vom Muxer aus über SSI zusenden. Erkenntnisse:
  • SSICK dient nur der Verbreitung des Sync-Ticks. Das funktioniert
  • SSI ist halb-Duplex. Es gibt noch keinen Code zum Umschalten.

• 2021-12-16 Blech für Anfahrschaltung gesägt und gebohrt. Erste Widerstandsreihe in Schrumpfschlauch gepackt und festgeschraubt.

• 2022-09-23 Restliche Widerstände gelötet, isoliert, verschraubt.
• 2022-09-25 Trafostarter mit Schütz und Zeitschalter fertig gebaut und getestet

• 2022-10-03
  PC getestet. Kleinere Problem mit muxer-minsys. Kommunikation funktioniert aber jetzt. Nächste Baustelle: Safety-Platine. Zweite Sicherheitskrokoklemme wahrscheinlich richtig gesetzt. Safety-Platine bleibt aber ziemlich dunkel. Muss man vieleicht noch mal komplett reversen. Fault-Lampe am Frontpanel ist kaputt (flackert manchmal noch)
• 2022-10-05
  Startup-Prozedur funktioniert jetzt. High Power geht an und die Bremsen lösen. Fault-Lampe ausgebaut und mitgenommen, tatsächlich durch. Servoterm funktioniert wahrscheinlich wegen snap nicht.
• 2022-10-14
  sudo snap connect chromium:raw-usb hat nichts gebracht. https://github.com/STMBL/QtServoterm gebaut. Läuft einbahnfrei! Erstmals seit 3 Jahren wieder Bewegung auf dem Roboterarm! Längeres Netzwerkkabel mitgebracht und angeschlossen. Kaputtes Lampchen vom Fault-Signal liegt lose in einer Ecke der Pappschachtel. Erkenntnis: Die vermutete ungewollte langsame Bewegung ist tatsächlich ein Schleppfehler und der interne Notaus des Controllers.
• 2022-10-22
  STMBL kann wieder programmiert werden, toolchain eingerichtet. muxer-minsys leitet Motor-Telegramme an SSI weiter. Telegramme mit Oszi gefunden. Festgestellt: eine SSI-Leitung zu Controller 2 (J23-2) funktioniert nicht.
• 2022-10-30
  STM32-UART-Debugging. Festgestellt: Pins von SSI müssen vertauscht werden. Auf Platine muss es idle-high sein. Dann geht UART (mit 1 Postfach), aber nicht mit DMA.

• 2022-11-01
  Datenübertragung per DMA funktioniert jetzt.
• 2022-11-06
  SSI-Pinbelegung an Muxer-Minsys korrigiert. Die Leitungen waren um eins verschoben.
• 2022-11-13
  Ersatz für Fault-Lämpchen eingebaut, aber ungetestet stmbl: Grüne LED blinkt für Pakete stmbl/syncmsg: Port umstellbar CMD oder FB1