Sensorgeführte Echtzeitsteuerung von Industrierobotern

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Mitsubishi Electric Europe B.V. Factory Automation

Bei Funktions- und Dauerprüfungen von Bedienelementen wie Schalter, Taster oder Drehregler kommen Kraft-Drehmoment-Sensoren zum Einsatz, die zwischen dem Roboterhandflansch und dem Werkzeug angebracht werden. Der Sensor misst während der Bewegung des Roboterarms die Kräfte und Drehmomente, die zum Beispiel eine Tastspitze oder ein Greifer auf einen Schalter oder einen Drehsteller ausüben, und sendet diese Daten an einen Computer. Dieser berechnet in Echtzeit die Positionen, die in Richtung der ausgeübten Kraft oder des Drehmoments zeigen, und übermittelt diese als Bewegungspositionen an die Robotersteuerung. Sämtliche Daten werden aufgezeichnet und für die Auswertung bereitgestellt.

Handgeführte Roboterprogrammierung macht Programmierkenntnisse überflüssig

Die Roboterprogrammierung für den Prüfablauf geschieht im Teach-In-Verfahren. Besonders einfach und schnell ist ein handgeführtes Programmieren der Positionen und Bahnkurven, wie es das Programm RobPoint von Battenberg Robotics gestattet. Der Anwender führt den Roboter mit der Hand auf der gewünschten Bahnkurve, die gleichzeitig aufgezeichnet wird, und auf die Positionen, die der Roboter später auf dem Prüfobjekt als Start- und Messpunkte anfahren soll. Dazu sind keine Programmierkenntnisse erforderlich. Die Prüfung selbst erfolgt später automatisch mittels des im Programm festgelegten Prüfablaufs.

Durch die Kombination von Echtzeitsteuerung, Robotertechnik, Sensorik und Software konnten speziell auf dem Gebiet der haptischen Prüfung erhebliche Fortschritte erzielt werden. So erlaubt es die Messrobotik heute bereits, das subjektive Gefühl beim Bedienen von Schaltern, Hebeln und Tastern in reproduzierbare Zahlen zu fassen.

Vor allem in der Automobilindustrie ist das Interesse groß, objektiv messbare Bewertungskriterien wie Betätigungswege, Druckpunkt und taktile Rückmeldung am Schalter als für Hersteller und Zulieferer verbindliche Qualitätsstandards festzulegen. Auch Dauertests sind ein ideales Feld für die robotergestützte Messtechnik. In nur wenigen Tagen lässt sich der gesamte Lebenszyklus eines Bedienelements simulieren.

Sensorgeführtes Schweißen

Ein weiteres Anwendungsbeispiel der Echtzeitsteuerung ist das sensorgeführte Schweißen. So hat das Unternehmen APT Automation und Produktionstechnik in Bienenbüttel eine vollautomatische Anlage zum Schweißen nichtrotationssymmetrischer Werkstücke entwickelt. Das Schweißsystem GeniaWeld verschweißt zum Beispiel Fahrzeugkatalysatoren, Rechteckrohre und Werkstücke mit ovalem Querschnitt in einer einzigen Drehtischaufspannung. Ein Sechs-Achsen-Knickarmroboter vom Typ Melfa RV-12SL mit zwölf Kilogramm Traglast und bis zu 1385 Millimetern Reichweite (ohne Schweißbrenner) ist eine zentrale Komponente der Anlage.

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