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Wednesday, September 28, 2011, Saal F 9:00 AM Programmieren, Simulation |
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Automatische sensorbasierte Roboterprogrammierung am Beispiel des Stanznietens, Schweißens |
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Normen Fuchs / Fraunhofer Anwendungszentrum Großstrukturen
in der Produktionstechnik, MV Alexander Zych* / Fraunhofer AGP, Rostock Martin-Christoph Wanner/ Fraunhofer AGP, Rostock |
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Im Bereich der Einzel- und Kleinserienfertigung ist bezüglich des Einsatzes von Robotern ein wesentliches Entscheidungskriterium die Möglichkeit einer wirtschaftlichen Programmierung. Die geringen Stückzahlen führen oft zu einem ungünstigen Verhältnis von Programmierzeit zu Programmlaufzeit. Off-line-Programmiersysteme bieten hier weitestgehend automatisierte Lösungen zur Programmgenerierung, weisen aber abhängig von der Art der Fertigung auch einige entscheidende Nachteile auf. So wird der erforderliche Aufwand zur Erzeugung der Roboterprogramme oft unterschätzt. Des Weiteren bestehen in der Regel sehr hohe Anforderungen an die Qualität der zur Programmerstellung erforderlich CAD-Daten und durch den üblicherweise recht hohen zeitlichen Vorlauf der Programmierung zur Fertigung ergibt sich eine geringe Flexibilität. Außerdem müssen die Off-line erstellten Roboterprogramme insbesondere bei großen Werkstücken in der Fertigung zusätzlich an die aktuelle Lage der Werkstücke angepasst werden. Vor diesem Hintergrund wurde ein automatisches, sensorbasiertes Verfahren zur Programmierung von Industrierobotern entwickelt. Wesentliches Element dieses Verfahrens ist die dreidimensionale Erfassung des Bauteils direkt vor der Bearbeitung durch den Roboter. Aus den sensorisch erfassten 3D-Werkstückdaten werden anschließend automatisch die durch den Roboter auszuführenden Bearbeitungsschritte abgeleitet und ein entsprechendes Roboterprogramm erstellt. Eine graphische Benutzerschnittstelle ermöglicht dem Anwender zusätzlich die Kontrolle der erstellten Roboterprogramme sowie die Durchführung individueller Anpassungen. Durch die Integration der Programmerstellung in den Fertigungsprozess und die Verwendung aktueller Werkstückdaten und -positionen ergibt sich eine hohe Flexibilität. Weiterhin ist die Programmierung unabhängig von konstruktiven und technologischen Vorarbeiten sowie individuellen Fehlereinflüssen. Mögliche Anwendungsgebiete für das entwickelte Programmierverfahren finden sich insbesondere im Bereich des Fügens von Bauteilen mit großen Abmessungen wie zum Beispiel im Schiffbau beim Schweißen von Paneelen oder im Bereich des Schienenfahrzeugbaus beim mechanischen Fügen (Stanznieten) von Trägerelementen und der Außenhaut. Eine entsprechende Anlage zur Programmierung von Schweißrobotern im Bereich der Fertigung von Mikropaneelen im Schiffbau wurde bereits erfolgreich in eine bestehende Produktionsanlage integriert. |