Elektronischer Tragegriff-Applikator XHE v3.0 – Fortgeschrittene Softwareentwicklung mit KI-Unterstuetzung und praeziser Bewegungsregelung von Decimo Srl

Einleitung

Der elektronische Tragegriff-Applikator XHE, entwickelt von Decimo Srl, ist eine vielseitige Loesung fuer die automatische Applikation von Klebegriffen auf Mehrfachgebinden.

Das System kombiniert Automatisierung, Motion Control und einen patentierten Applikatorarm. Diese Architektur sorgt fuer fluessige Dynamik, reproduzierbare Genauigkeit auch bei hohen Geschwindigkeiten, einfacheres Setup und hoehere Betriebssicherheit.

AI schreibt unseren Code nicht, sie transformiert und optimiert ihn fuer die Regelung.

Systemarchitektur und kinematisches Modell

Die XHE-Architektur kombiniert Relativkinematik, Motion Control und dedizierte Software. Sie wurde entwickelt, um die Praezision bei der Applikation auf Mehrfachgebinden zu sichern, die Inbetriebnahme zu vereinfachen und Format- sowie Geschwindigkeitsvariationen stabil zu beherrschen.

Algorithmusentwicklung: von der Simulation zu Structured Text

Der Algorithmus wurde zunaechst durch Simulationen in einer wissenschaftlichen Rechenumgebung und mit Unterstuetzung von ChatGPT Team validiert und anschliessend in Structured Text (ST) fuer die Automatisierungsumgebung Sysmac Studio neu implementiert.

Die Uebertragung und Optimierung mit Unterstuetzung von KI-Modellen ermoeglichen die autonome Trajektoriengenerierung auf Basis eines einzigen Betriebsparameters: Gebindebreite.

Eingefuehrte Vorteile:

• Wegfall formatabhaengig vorgeladener Nocken
• Hoehere Anpassungsfaehigkeit bei Produktionsvariationen
• Code-Optimierung und vereinfachte Logik
• Reduzierte CPU-Zykluszeit

Achsregelung, Synchronisation und Rueckfuehrung

Alle Bewegungen werden ueber den EtherCAT-Bus in Echtzeit synchronisiert. Geschlossene Vektorumrichter mit Encoder liefern kontinuierliches Feedback an den Regler und gewaehrleisten reproduzierbare Stopps sowie dynamische Korrekturen der Greiferposition.

Dadurch bleibt der Griff auch bei Geschwindigkeitsaenderungen zentriert, mit hoeherer Praezision und gleichmaessigerem Bewegungsablauf dank progressiver Beschleunigungsrampen.

Linienintegration und adaptive Reaktion auf Produktionsfluesse

Seit Version v2.0 wurde ein dynamisches Flussmanagement eingefuehrt, das die Produktionsgeschwindigkeit in drei Stufen (niedrig, mittel, hoch) automatisch an die Betriebsbedingungen der Linie anpasst.

Das System kann Signale stromaufwaerts und stromabwaerts verarbeiten und die Geschwindigkeit in Echtzeit anpassen. Das verbessert die Produktionskontinuitaet, reduziert Stopps und handhabt Lastschwankungen effizienter.

HMI Mensch-Maschine-Schnittstelle

Die HMI (Mensch-Maschine-Schnittstelle) der XHE ist fuer eine praktische und intuitive Nutzung ausgelegt. Software und Handbuch werden von einem spezialisierten Team entwickelt und in mehreren Formaten bereitgestellt.

• Doppelspur mit 2 HMI-Displays (je eines pro Seite), ohne sperrige externe Arme.
• Betriebskontinuitaet: faellt ein Display aus, bleibt das andere verfuegbar.
• Seitenlayout inspiriert von Smartphone-Oberflaechen, mit 7"-Versionen und Option ab 10".
• Aktualisierbares Handbuch, auch online verfuegbar, mit Betriebsabschnitten fuer Formatwechsel und Achsreferenzierung.

Wesentliche Optionen

Die XHE ermoeglicht einen schnellen Formatwechsel ueber drei Hauptjustierungen:

• Seitliche Einfuehrungsfuehrungen
• Breite der Applikationskoepfe
• Hoehe der Applikationskoepfe

Die Einstellungen sind im manuellen Modus (Handraeder und HMI), halbautomatischen Modus (Taster) oder automatischen Modus (Motoren mit Encoder) verfuegbar. So bleibt der Formatwechsel einfach, schnell und ohne Unterbrechung des Produktionsflusses steuerbar.

Versionsentwicklung

XHE v1.0

• Nocken in mathematischer Software berechnet und manuell geladen
• Einzelne HMI und drehbares Bedienfeld
• Nur eingangsseitige Regelung
• Keine Innenbeleuchtung
• Mechanische Schalter

XHE v2.0

• Vektorumrichter mit Encoder
• Zwei seitliche HMIs
• LED-Innenbeleuchtung
• Bidirektionale Regelung
• Hoehere operative Flexibilitaet

XHE v3.0

• Automatische Nockengenerierung
• Vereinfachte Konfiguration
• Beruehrungslose elektronische Sensoren und LED
• Optimierte Software

Fazit

Die XHE v3.0 ist eine technologisch ausgereifte Loesung fuer die automatisierte Applikation von Klebegriffen. Sie vereint physikalische Modellierung, fortgeschrittene Programmierung und industrielle Automatisierung mit KI-Integration in Motion-Control-Prozesse.

Referenztext: Bruno Siciliano, Lorenzo Sciavicco, Luigi Villani, Giuseppe Oriolo, Robotics – Modelling, Planning and Control, Third Edition, McGraw-Hill.

Zusaetzlicher Hinweis: Die Uebertragung und Optimierung des Algorithmus in Structured Text (ST) wurde mit ChatGPT Team von OpenAI und mit Unterstuetzung der Automatisierungsumgebung Sysmac Studio von Omron durchgefuehrt.

Autor: Ing. Vincenzo Ripa – Decimo Srl