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Roboter Stäubli RX90 CR

Roboter Stäubli RX90 CR
Git Steuerungsplatine, Originalcode
Inventar Roboter RX90 CR, Steuerung CS7
Host staubli.space.aachen.ccc.de
Kontakt MRQ
Status aktiv (2019-08-28)
Interessenten

Zwischenstand

Originalsteuerung CS7

Nach dem alle Notstopps überbrück wurden, meldet die CS7 “fatal error”. Im Handbuch ist nicht dokumentiert was alles ein fatal error sein kann. Deswegen hat MRQ die Steuerung aufgegeben. Ein kleiner Hoffnungsschimmer besteht noch darin das Uhrenmodul auszutauschen. Es hat eine integrierte Batterie, die wahrscheinlich inzwischen entladen ist.

Neue Steuerung

Wegen den schlechten Aussichten mit der alten Steuerungung möchte MRQ eine neue Steuerung auf Basis von stmbl bauen. stmbl ist ein Treiber für Servomotoren, der auch mit den verbauten Resolvern und Bremsen umgehen kann. Es werden also 6 stmbl-Module benötigt. (Eins pro Motor). Die Ansteuerung soll über einen dedizierten konventionellen PC mit ROS-Industrial geschehen.

Einige Bauteile sollen aus der bisherigen Steuerung übernommen werden:

  • Die komplette Rückseite mit Eingangsfilter, Hauptschalter, Sicherungen, Schütze.
  • Der Transformator
  • Die Safety-Platine
  • Der Dreiphasen-Brückengleichrichter für die Servomotoren
  • Die Backplane der Servoverstärker
  • Alle Kabel. Also vom PC zur Steuerung und von der Steuerung zu den Servomotoren.

Die stmbl-Platinen wurden von renedev bestückt und MRQ mitgegeben (Sommer 2018).

Verbindung zum PC

Die Steuerung wird von einem konventionellen PC übernommen, anstelle des bisherigen PCs eingebaut wird. Mit den STMBLs wird über UART kommuniziert. Auf der PC-Seite gibt es eine achtfach-RS-232-Karte mit PCI-Express-Anschluss. Damit sollte harte Echtzeit möglich sein (im Gegensatz zu USB-Lösungen). Auf STMBL-Seite wird RS-422 full duplex benutzt.

Zur Verbindung wurden drei Schaltungen entwickelt:

  • muxer_minsys: Trägt ein STM32-minimal-system-Board (“blue pill”) und übernimmt echtzeitkritische Aufgaben:
    • Verteilung von Broadcast-Informationen und der Uhr über die ehemaligen ACB-Leitungen. Die Broadcast-Informationen sind RS-422. Die Uhr soll über PWM bereitgestellt werden und alle beteiligten STMBLs synchronisieren.
    • Anbindung sicherheitsrelevanter Eingänge über Optokoppler. Die dahinterstehende Logik wird direkt in der blue pill verarbeitet. Angeschlossen wird: OK-Leitung jedes STMBLs, Not-Aus für jeden STMBL, Overtemperature Limit für jeden Motor, Bremsen lösen, High Power Enable. Die SPI-Leitungen der Schieberegister sind über Pfostenleisten herausgeführt, um möglicherweise weitere Digitalsignale anzuschließen.
    • Ärgerlicherweise wurde der Anschluss SYSIO FP/MCP vergessen. Hoffentlich kann man den über eine gepatchte muxer_minsys-Platine anschließen.
  • adapter_encoder: Verbindet RX und TX zweier RS-232-Anschlüsse mit je einem RS-422-Wandler. Davon werden drei Stück benötigt. An der RS-422-Seite wird der Stecker MI6-Encoder der Originalsteuerung angeschlossen. Diese Leitungen werden mit dem CMD-Port der STMBLs verbunden.
  • adapter_stmbl: Aufsteckboard für die Servoverstärker-Backplane. Trägt Anschlüsse für: CMD-Port (individuelle Motorsteuerung), FB1 (Resolver), FB2 (Broadcast, Clock), Not-Aus, OK-Leitung, 24V-Spannungsversorgung.

Tisch

Der Roboter wurde auf einem Tisch montiert, um eine starre Verbindung zu den Werkstücken zu erlauben. Die Werkstücke sollen auf den Tisch geschraubt werden. Bernd hat den Tisch im Herbst 2018 zusammengeschweißt. Danke an moho und twk für die Hilfe.

Es fehlten noch die Befestigungslöcher für Tichplatten und Werkstücke.

Anschaltprozedur

  1. Vergewissern, dass der Drehstromstecker neben dem Sicherungskasten nicht eingesteckt ist.
  2. Hintere rechte Ecke des Schaltschranks des Roboters: Da sollte ein Verlängerungskabel und ein Schuko-Stecker hängen. Die einstecken.
  3. Am Frontpanel des Schaltschranks die Taste PROC START tief drücken.
  4. Wenn alles richtig lief, sollte die Lampe POWER grün leuchten. Ansonsten Stromversorgung prüfen und Taste noch mal drücken. Wenn es immer noch nicht angeht bitte Stromversorgung trennen.

Journal

Es gibt eine Seite Chronologische Notizen zum Roboter. Dort wird die aktuelle Erforschung festgehalten, bis es Ergebnisse gibt, die langfristigen Bestand haben.

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