Robotik Robotik gibt Konstrukteuren neue Freiheiten

Redakteur: Jan Vollmuth

Moderne Robotertechnologie führen zu größerer Freiheit in der Gestaltung und Umsetzung – was die Tätigkeit von Entwicklern und Konstrukteuren direkt betrifft.

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Ein Ziel der Robotik: die sichere Mensch-Roboter-Kollaboration.
Ein Ziel der Robotik: die sichere Mensch-Roboter-Kollaboration.
(Bild: ABB)

Die Auswirkungen moderner Robotertechnologie sind vielfältig: Wirtschaftliche Produktion in Losgröße 1, höhere Präzision und Qualität, Kollaboration von Mensch und Maschine, Adaption von menschlichen Fertigkeiten, Vernetzen mit anderen Systemen bis hin zum Einstieg in Industrie 4.0. Die Entwicklungen prägen immer stärker intelligente Lösungen hinsichtlich der Software sowie angeschlossener peripherer Systeme. Sie führen zu größerer Freiheit in der Gestaltung und Umsetzung –Themen, die die Tätigkeit und Möglichkeiten von Entwicklern und Konstrukteuren direkt betreffen. Eine zusätzliche Entwicklungsrichtung nennt Stefan Lampa, Global Head of Robotics bei ABB: „Wir entwickeln ein System, damit Roboter nicht mehr programmiert, sondern über grafische Systeme konfiguriert werden können.“ An zwei Beispielen aus der Metall verarbeitenden Industrie zeigt dieser Beitrag Trends der Entwicklung auf.

Komplexes Handling in ganzheitlichem Prozess

Die Abfolge aus Endbearbeiten, Oberflächenbehandlung und Reinigen ist für die Prozesse in zahlreichen Metall verarbeitenden Betrieben typisch und alltäglich. Denn an Metallwerkstücken haften nach den Bearbeitungsprozessen meist Reste von Kühlschmierstoff, Öl, Späne u.a. Verunreinigungen. Häufig schließt sich ein Prüf- oder Testprozess an. An allen genannten Tätigkeiten können Roboter aktiv beteiligt sein – und darüber hinaus können die einzelnen Arbeitsschritte miteinander verknüpft und so ganze Linien voll automatisiert werden.

Der Anwendungsfall einer Aluminiumgießerei zeigt die Reinigung von bearbeiteten Gussteilen für Getriebe-Gehäuse. Das Be- und Entladen der Maschinen übernimmt eine Roboter-Portalanlage. Alle Maschinen und Funktionen inklusive der Sicherheitstechnik sind bis zur BDE (Betriebsdatenerfassung) informationstechnisch vernetzt. Den Abschluss bildet eine Waschanlage.

Roboter führen alle Schritte aus

Der Handlingroboter der Bearbeitungslinie fördert die Gehäuse in die Waschanlage. Mit seinem Doppelgreifer entnimmt der Roboter zuerst das Fertigteil aus der Waschstation, dreht dann seine Hand mit dem Greifer und belädt die Station mit einem zu reinigenden Teil. Der Waschprozess besteht aus dem pulsartigen Tauchen in 60°C warmes Wasser und dem Beaufschlagen mit Ultraschall, um Öl und feine Partikel zu lösen. Die gereinigten Fertigteile setzt der Roboter auf die Ladungsträger ab. Das Verkettungssystem, eine umlaufende Rollenbahn mit Werkstückpaletten, transportiert sie zur Ausblasstation. Zwei Gelenkarmroboter IRB 1600 entfernen dort mit aus Düsen austretender Luft restliche anhaftende Partikel. Außerdem blasen die Luftlanzen die Bohrungen sowie Kühlrippen aus und trocknen sie. Danach transportieren die Werkzeugträger die Gehäuse zum Prüfplatz.

Für die Portalanlage setzen die Programmierer das Softwarepaket RobotStudio von ABB ein. Damit kann der Projektierer die Anlage vor ihrem Start offline programmieren und den realen Betrieb simulieren. Ohne die Produktion zu unterbrechen, übernimmt er Programmmodule, verkürzt Zykluszeiten, erkennt und vermeidet Kollisionsrisiken. Softwarefunktionen wie TrueMove und QuickMove sorgen automatisiert für exakte Bewegungen bei hohen Beschleunigungen und Geschwindigkeiten. Auch in dieser Anwendung gelingt die komplexe Steuerung über das Einbinden der anwendungsrelevanten Daten in die betrieblichen digitalen Informationsnetzwerke.

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