Roboter erledigen Testaufgaben mit Feingefühl

Konventionell gesteuerte Roboter bewegen sich mit konstanter Geschwindigkeit auf dem programmierten Pfad. Treten in der Praxis ungeplante Widerstände auf, reagiert der Servomechanismus mit Erhöhung der Kraft, ggf. bis zum Erreichen einer Grenze: dem maximalen Drehmoment, dem Beschädigen des Werkstückes oder Werkzeuges. Anders bei Force Control. Mit einem 6-DOF-Sensor macht es den Roboter sensibel. Er ist direkt zwischen dem Handgelenk des Roboters und der Werkzeugspindel montiert. Dieser Sensor nimmt Kräfte und Drehmomente in allen drei Koordinatenrichtungen auf und meldet die Daten direkt an die Robotersteuerung. Zwischen dem Erkennen und dem Reagieren vergehen maximal vier Millisekunden. Bei der Kommunikation über E/A- oder Bussysteme würde die Zeitspanne ein Vielfaches betragen.

Der Robotersteuerung stehen zwei Strategien zur Verfügung: FC Pressure und FC Speed Change.

FC Pressure: Die Steuerung hält die (Bearbeitungs-) Kraft konstant. Treten auf der vorgesehenen Bahn unvorhergesehene Widerstände auf, ändert die Steuerung die Bahn. Ergebnis: Das Werkzeug des Roboters folgt der Kontur mit konstanter Kraft und Geschwindigkeit bzw. mit konstantem Druck auf die Oberfläche. So kann er Materialüberstände überall auf dieselbe Tiefe abtragen. Die Strategie FC Pressure erzielt bei Bearbeitungsprozessen wie Schleifen mit paralleler Achse zur Oberflächenkontur, z.B. beim Gussputzen, gute Ergebnisse.

FC SpeedChange: Der Roboter hält seine programmierte Bahn und die vorgegebene Kraft ein. Die ermittelten Kontaktkräfte und -drehmomente führen bei zusätzlichen Widerständen zu einer Geschwindigkeitskorrektur. Dann bearbeitet das spanende Werkzeug das Werkstück langsamer. Wenn die vorgegebene Formkontur genau erzeugt werden soll, gewährleistet die Strategie FC SpeedChange beim Fräsen und Entgraten mit senkrechter Achse zur Oberfläche gute Ergebnisse. Weil die Bearbeitungskräfte zu Lasten der Bearbeitungsgeschwindigkeit konstant bleiben, treten trotz des Einhaltens der programmierten Bahn keine Schäden auf.

Die Sensoren von Force Control sind auf maximale Kräfte von +/- 16.000 N und Drehmomente von +/- 2000 Nm ausgelegt. Ihre Messauflösung beträgt +/- 1,5 N bzw. +/- 0,1 Nm. Zur FC-Ausrüstung gehören außerdem der Montageflansch, die Messeinrichtung und Kabel. Hinzu kommt die Arbeitsspindel von üblich 7,5 oder 15 kW Leistung und maximal

24.000 min-1. Das Spindelpaket enthält alle erforderlichen Bauteile inklusive Frequenzumrichter. Zum Leistungsumfang von ABB für Klingspor gehören auch die Schutzschaltungen für eine Zugangs- und eine Programmiertür.

Für Schleifmopteller oder auch Fächerschleifscheiben entwickelte Klingspor als einziges Unternehmen ein eigenes Schleifgewebe. Über zwanzig verschiedene Typen stellt das Unternehmen her. Sie sind vielseitig einsetzbar für die Metallbearbeitung: Kanten-, Flächen-, Planschliff, Reinigungs-, Entgratarbeiten, Schweißnahtbearbeitung und Entfernen von Oxyd-, Farb- und Lackschichten.

Klingspor Schleiftechnologie ist einer der ältesten und größten Schleifmittelhersteller der Welt. 1893 gegründet, gehört das Familienunternehmen mit mehr als 250 Mio. € Jahresumsatz, 4 Produktions-, 12 Konfektions- und 29 Vertriebsstandorten weltweit zu den führenden Herstellern von Schleifwerkzeugen. 2700 Mitarbeiter arbeiten an der Entwicklung, Produktion und dem Vertrieb des insgesamt über 50.000 Produkte umfassenden Sortiments. Klingspor produziert täglich 110.000 Schleifmopteller, 350.000 Trenn- und Schruppscheiben und 135.000 m² Schleifmittel auf Unterlage.