6-Achs-Controller für Hexapoden, integrierte Treiber für BLDC-Motoren, TCP/IP, RS-232, Gehäuse 19" 2 HE
C-887.4xx1 Hexapod Motion Controller
Hexapod-Controller für industrielle Anwendungen
- Kommandierung in kartesischen Koordinaten
- Integrierte Treiber für BLDC-Motoren
- Anschluss für Sicherheitsschaltgerät
- Hochauflösende Analogeingänge optional
- EtherCAT-Feldbus-Schnittstelle optional
Hexapod-Controller für industriellen Einsatz
Kompakter Controller mit integrierten Treibern zur Ansteuerung von Hexapoden für industrielle Anwendungen. Der Controller eignet sich für den Betrieb von Parallelkinematiken, die mit BLDC-Motoren ausgestattet sind und keine Motortreiber enthalten. Unterstützt werden Hexapoden mit Motorbremsen und Encoderanbindung über BiSS C. Im Verbund mit geeigneter Hardware kann der Controller die Anforderungen des SIL 3 gemäß EN IEC 62061 erfüllen und damit ein hohes Maß an funktionaler Sicherheit für sicherheitsbezogene Anwendungen gewährleisten.
Bedienung
Die Bedienung des Hexapod-Systems ist einfach und intuitiv, da die Positionseingabe in kartesischen Koordinaten erfolgt. Der Controller berechnet in jedem Servozyklus aus den eingegebenen Zielpositionen die Ansteuerung der Hexapod-Kinematik. Für die maßgeschneiderte Integration des Hexapod-Systems können die Koordinatensysteme (Work, Tool) vom Anwender an die individuelle Einbausituation angepasst werden. Der Drehpunkt ist frei im Raum definierbar. Ein Datenrekorder kann Betriebsgrößen wie z. B. Motoransteuerung, Geschwindigkeit, Position oder Positionsfehler aufzeichnen. Die Ausführung von Makros und Python-Skripten auf dem Controller ermöglicht den Stand-Alone-Betrieb.
Schnittstellen
Zur Verwendung mit dem Befehlssatz GCS 2.0 für PI Positioniersysteme:
- TCP/IP zur netzwerkbasierten Ansteuerung und Wartung.
- RS-232 zur seriellen Verbindung mit einem PC.
- Anschluss für optionale manuelle Bedieneinheit.
Zur Verwendung für Sicherheitsfunktionen:
- Schnittstelle für Sicherheitsschaltgerät; Hardware und Verdrahtung sind kundenseitig bereitzustellen.
Versionsabhängig:
- Hochauflösende und extrem schnelle Analogeingänge, die ideal für Fast-Alignment-Routinen geeignet sind.
- EtherCAT-Schnittstelle für die Anbindung an eine SPS-Steuerung; erfordert kundenseitig einen EtherCAT-Master mit CoE-Protokoll.
Umfangreiche Softwareunterstützung
Für die Ansteuerung über GCS-basierte Schnittstellen. Die Bedienersoftware PIMikroMove® ermöglicht z. B. die grafische Darstellung von Fast-Alignment-Routinen. Umfangreicher Satz von Treibern z. B. zur Verwendung mit C, C++, C#, NI LabVIEW, MATLAB und Python. PIHexapodEmulator für die virtuelle Inbetriebnahme ohne Hardware.
Lieferumfang
Die Lieferung umfasst den Controller, ein Softwarepaket und ein Netzteil zur Spannungsversorgung. Es wird empfohlen, die Hexapod-Mechanik und einen passenden Hexapod-Kabelsatz zusammen mit dem Controller zu bestellen, damit die Komponenten vor Auslieferung aufeinander abgestimmt werden können. Bei Bedarf kundenseitig bereitzustellen:
- Sicherheitsschaltgerät, Not-Halt-Befehlsgerät, Schütze und deren Verdrahtung mit dem Controller
- SPS-Master-Controller
Spezifikationen
Spezifikationen
Grundlegendes | C-887.4101 | C-887.4111 | C-887.4511 | |
---|---|---|---|---|
Gehäuseform | Rackeinschub 19” 2 HE | Rackeinschub 19” 2 HE | Rackeinschub 19” 2 HE | |
Antriebstyp | Bürstenloser DC-Motor ǀ Bürstenloser DC-Getriebemotor | Bürstenloser DC-Motor ǀ Bürstenloser DC-Getriebemotor | Bürstenloser DC-Motor ǀ Bürstenloser DC-Getriebemotor | |
Achsen | 6 | 6 | 6 | |
Prozessor | Intel Atom Dual Core (1,8 GHz) | Intel Atom Dual Core (1,8 GHz) | Intel Atom Dual Core (1,8 GHz) | |
Anwendungsbezogene Funktionen | Controller Makros GCS ǀ Controller Makros PIPython ǀ Startup-Makro ǀ Datenrekorder ǀ Fast Alignment | Controller Makros GCS ǀ Controller Makros PIPython ǀ Startup-Makro ǀ Datenrekorder ǀ Fast Alignment | Controller Makros GCS ǀ Controller Makros PIPython ǀ Startup-Makro ǀ Datenrekorder ǀ Fast Alignment | |
Schutzfunktionen | Ausschalten des Servomodus im Fehlerfall | Ausschalten des Servomodus im Fehlerfall | Ausschalten des Servomodus im Fehlerfall | |
Funktionale Sicherheit | STO (Safe Torque Off) ǀ SS1 (Safe Stop 1) | STO (Safe Torque Off) ǀ SS1 (Safe Stop 1) | STO (Safe Torque Off) ǀ SS1 (Safe Stop 1) | |
Konfigurations-Management | Auslesen des ID-Chips ǀ manuelle Parametereingabe | Auslesen des ID-Chips ǀ manuelle Parametereingabe | Auslesen des ID-Chips ǀ manuelle Parametereingabe | |
Unterstützter ID-Chip | ID-Chip 2.0 | ID-Chip 2.0 | ID-Chip 2.0 | |
Bewegung und Regler | C-887.4101 | C-887.4111 | C-887.4511 | |
Unterstütztes Sensorsignal | BiSS-C | BiSS-C | BiSS-C | |
Geregelte Größen | Position | Position | Position | |
Maximale Regelfrequenz (Servozyklus) | 10000 Hz | 10000 Hz | 10000 Hz | |
Bewegungstypen | Punkt-zu-Punkt-Bewegung mit Profilgenerator ǀ Zyklisch synchrone Zielwertvorgabe für Position ǀ Area Scan Routinen ǀ Gradient Search Routinen ǀ Funktionsgenerator | Punkt-zu-Punkt-Bewegung mit Profilgenerator ǀ Zyklisch synchrone Zielwertvorgabe für Position ǀ Area Scan Routinen ǀ Gradient Search Routinen ǀ Funktionsgenerator | Punkt-zu-Punkt-Bewegung mit Profilgenerator ǀ Zyklisch synchrone Zielwertvorgabe für Position ǀ Area Scan Routinen ǀ Gradient Search Routinen ǀ Funktionsgenerator | |
Koordinierung der Bewegung | Koordinierte Mehrachsenbewegung ǀ Anwenderdefinierte Koordinatensysteme ǀ Work- und Tool-Koordinatensysteme | Koordinierte Mehrachsenbewegung ǀ Anwenderdefinierte Koordinatensysteme ǀ Work- und Tool-Koordinatensysteme | Koordinierte Mehrachsenbewegung ǀ Anwenderdefinierte Koordinatensysteme ǀ Work- und Tool-Koordinatensysteme | |
Referenzschaltereingang | TTL | TTL | TTL | |
Endschaltereingang | TTL | TTL | TTL | |
Signal für Motorbremse | 1 × integrierter Bremsentreiber je Hexapod-Bein, max. 2 A | 1 × integrierter Bremsentreiber je Hexapod-Bein, max. 2 A | 1 × integrierter Bremsentreiber je Hexapod-Bein, max. 2 A | |
Schnittstellen und Bedienung | C-887.4101 | C-887.4111 | C-887.4511 | |
Kommunikationsschnittstellen | RS-232 ǀ TCP/IP ǀ USB (nur für manuelle Bedieneinheiten) | RS-232 ǀ TCP/IP ǀ USB (nur für manuelle Bedieneinheiten) | EtherCAT Slave ǀ RS-232 ǀ TCP/IP ǀ USB (nur für manuelle Bedieneinheiten) | |
An/Aus-Schalter | Hardware-Schalter An/Aus | Hardware-Schalter An/Aus | Hardware-Schalter An/Aus | |
Display und Anzeigen | Status-LED ǀ Error-LED ǀ Power-LED ǀ Macro-LED | Status-LED ǀ Error-LED ǀ Power-LED ǀ Macro-LED | EtherCAT-Kommunikation ǀ Status-LED ǀ Error-LED ǀ Power-LED ǀ Macro-LED | |
Manuelle Bedienhilfe(n) | Manuelle Bedieneinheit mit USB-Anschluss | Manuelle Bedieneinheit mit USB-Anschluss | Manuelle Bedieneinheit mit USB-Anschluss | |
Befehlssatz | GCS 2.0 | GCS 2.0 | GCS 2.0 | |
Anwendersoftware | PIMikroMove® | PIMikroMove® | PIMikroMove® | |
Schnittstellen zur Anwendungsprogrammierung | C, C++, C# ǀ MATLAB ǀ NI LabView ǀ Python | C, C++, C# ǀ MATLAB ǀ NI LabView ǀ Python | C, C++, C# ǀ MATLAB ǀ NI LabView ǀ Python | |
Analoge Eingänge | 4 | 6 | 6 | |
Analoges Eingangssignal | 4 x -10 V bis +10 V, 12 Bit | 2 x -5 V bis +5 V, 16 Bit, 5 kHz Bandbreite ǀ 4 x -10 V bis +10 V, 12 Bit | 2 x -5 V bis +5 V, 16 Bit, 5 kHz Bandbreite ǀ 4 x -10 V bis +10 V, 12 Bit | |
Digitale Eingänge | 4 | 4 | 4 | |
Digitales Eingangssignal | TTL | TTL | TTL | |
Digitale Ausgänge | 4 | 4 | 4 | |
Digitales Ausgangssignal | TTL | TTL | TTL | |
Industrial Ethernet Protokoll | — | — | EtherCAT | |
EtherCAT Geräteklasse | — | — | EtherCAT Slave | |
EtherCAT Kommunikationsprofil | — | — | CAN application protocol over EtherCAT (CoE) | |
Antriebsprofil implementiert für EtherCAT | — | — | CiA402 Drive Profile (IEC 61800-7-201) | |
Unterstützte Betriebsmodi gemäß CiA402 | — | — | Referenzierungsfahrt (homing mode) ǀ Positioniermodus mit zyklischer Positionsvorgabe durch die SPS (cyclic synchronous position mode) ǀ Sicherer Grundzustand zum Aktivieren von Koordinatensystemen (No mode changes / no mode selected) | |
EtherCAT Zykluszeit | — | — | ≥1 ms | |
EtherCAT Synchronisierungsmodi | — | — | Distributed Clocks (DC) ǀ Synchron mit SYNC0 Event | |
Elektrische Eigenschaften | C-887.4101 | C-887.4111 | C-887.4511 | |
Ausgangsspannung | Wie Betriebsspannung; 24 oder 48 V | Wie Betriebsspannung; 24 oder 48 V | Wie Betriebsspannung; 24 oder 48 V | |
Dauerausgangsstrom pro Kanal | 1000 mA | 1000 mA | 1000 mA | |
Spitzenausgangsstrom pro Kanal | 2000 mA | 2000 mA | 2000 mA | |
Anschlüsse und Umgebung | C-887.4101 | C-887.4111 | C-887.4511 | |
Motor-/Aktoranschluss | 6 × HD D-Sub 26 (w) | 6 × HD D-Sub 26 (w) | 6 × HD D-Sub 26 (w) | |
Anschluss analoger Eingang | HD D-Sub 26 (w) | BNC ǀ HD D-Sub 26 (w) | BNC ǀ HD D-Sub 26 (w) | |
Anschluss digitaler Eingang | HD D-Sub 26 (w) | HD D-Sub 26 (w) | HD D-Sub 26 (w) | |
Anschluss digitaler Ausgang | HD D-Sub 26 (w) | HD D-Sub 26 (w) | HD D-Sub 26 (w) | |
Anschluss Sicherheitsschaltgerät | D-Sub 9W4 (w) | D-Sub 9W4 (w) | D-Sub 9W4 (w) | |
Anschluss TCP/IP | RJ45 Buchse, 8P8C | RJ45 Buchse, 8P8C | RJ45 Buchse, 8P8C | |
Anschluss RS-232 | D-Sub 9 (m) | D-Sub 9 (m) | D-Sub 9 (m) | |
Anschluss EtherCAT | — | — | RJ45 Buchse, 8P8C | |
Anschluss Versorgungsspannung | D-Sub 3W3 (m) | D-Sub 3W3 (m) | D-Sub 3W3 (m) | |
Betriebsspannung | 24 oder 48 V | 24 oder 48 V | 24 oder 48 V | |
Netzteil | Im Lieferumfang ǀ Netzteil 24 V DC | Im Lieferumfang ǀ Netzteil 24 V DC | Im Lieferumfang ǀ Netzteil 24 V DC | |
Maximale Stromaufnahme | 15 A | 15 A | 15 A | |
Betriebstemperaturbereich | 5 bis 40 °C | 5 bis 40 °C | 5 bis 40 °C | |
Gesamtmasse | 5600 g | 5700 g | 5940 g |
Die Sicherheitsfunktionen STO und SS1 gemäß EN 61800-5-2 werden nur unterstützt, wenn das Hexapod-System um geeignete, kundenseitig bereitzustellende Hardware erweitert wird. Informationen zu geeigneter Hardware (Sicherheitsschaltgerät, Not-Halt-Befehlsgerät, Schütze, Verdrahtung) siehe Benutzerhandbuch des Controllers.
BiSS-C ermöglicht die Übertragung von Signalen absoluter oder inkrementeller Encoder.
Für einige Hexapod-Modelle von PI ist eine 48-V-Versorgung möglich und in bestimmten Anwendungsfällen sinnvoll. Wenn die Stromversorgung des Hexapods auch in diesem Fall durch den Controller erfolgen soll, können Sie den Controller mit einem geeigneten 48-V-Netzteil betreiben. Weitere Informationen auf Anfrage.
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Technologie

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In vielen Anwendungsfeldern gibt es die Anforderung, Komponenten bis auf Nanometer genau auszurichten. Optische Komponenten wie z.B. die Linsen oder Linsenbaugruppen in kleinen Kameras, ebenso wie der CCD Chip selbst, müssen mit zunehmender Genauigkeit positioniert werden.

Digitale Motion Controller
Digitale Controller haben gegenüber analogen Verstärkerelektroniken Vorteile, die vor allem bei hochpräzisen Positionieraufgaben zum Tragen kommen.

Digitale und analoge Schnittstellen
Schnelle USB- oder TCP/IP-Interfaces zählen neben RS-232 zu den Standardschnittstellen, die moderne Digitalcontroller von PI unterstützen.