Der Kern des Tooldrivessystems sind Bohrmodule, die ein oder zwei Bohrspindeln im 32 mm-Raster enthalten. Jede Bohrspindel wird über einen integrierten Servomotor angetrieben, wobei jeweils zwei Servomotoren über einen DSC (Dual Servo Controller) bestromt werden. Die DSC implementieren ein geberloses Regelverfahren und werden vom Toolmanager über einen Can-Bus kontrolliert. Ihre Zwischenkreisspannung erhalten die DSC von einem gemeinsamen Netzteil, dem Powermodul.
Der Toolmanager läuft entweder auf einer Beckhoff-SPS (Generation I) oder in Generation II auf einem FPGA-basiserten System (Softing RTEM) in Verbindung mit einem XMC4500 und stellt als EtherCAT- oder Profinet-Device eine Feldbusschnittstelle zur übergeordneten SPS bereit. Abgerundet wird das Tooldrives-System von einer kleinen PIC-basiserten Elektronik im Bohrmodul zur Betriebsdatenerfassung, das ebenfalls über den Can-Bus mit dem Toolmanager kommuniziert.
Für unseren Kunden realisierten wir folgende Teilprojekte:
- Erkennung von Bohrerbruch und Fehlbohrungen durch Prozeßüberwachung
- Berührungslose Endlagenerkennung der Bohrspindeln (Patent erteilt).
- Profinetanbindung des Toolmanagers der I. Generation
- Implementierung der Canbusanbindung für das Powermodul (Port-Stack, TMS320)
- CanOpen-Bootloader Powermodul (Port-Stack)
- Firmware LCM (PIC 18F26K80, CanOpen-Anbindung, CanOpen-Bootloader)
- Toolmanager II. Generation: EtherCat und Profinet-Schnittstellen für Softing RTEM (NIOS-II, Altera FPGA, Echtzeitbetriebssystem Ecos II)
- Webserver zur Konfiguration und zum Handbetrieb
- Kommunikation XMC4500 ? Altera FPGA über SPI (Protollentwurf und -implementierung)
- Implementierung CanMaster-Funktionalität XMC 4500 (Port-Stack)
- Firmwareaktualisierung über Webinterface für alle angeschlossenen Komponenten
- FPGA-Redesign des Softing RTEMs (Portierung eines aktualisierten Referenzdesigns für eine andere Hardware)
Hier sehen Sie das ToolDrives-System in Einsatz an einem Messestand der Hannover Messe: