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Automatisierte Programmierung von Robotern und Prozessen

| Autor / Redakteur: Christof Eberst / Reinhold Schäfer

Bild 1: Beispiel einer mit Automappps geplanten und programmierten 100-%-Inspektion von reflektierenden Oberflächen (Lack).
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Bild 1: Beispiel einer mit Automappps geplanten und programmierten 100-%-Inspektion von reflektierenden Oberflächen (Lack). (Bild: Micro-Epsilon)

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Mit einem Software-Tool zur interaktiven und automatischen Roboterprogrammierung können die Anwender Roboter schneller programmieren als konventionell beziehungsweise die Roboter können sich in Sekunden selbst programmieren. Dies ermöglicht Kostenvorteile bei komplexen oder variantenreichen Anwendungen.

Die Potenziale der automatisierten Produktion (schnell, günstig und qualitativ hochwertig) sind bekannt. Dennoch, Programmieren und Testen der Automation sind aufwendig und müssen bei jeder Änderung neu ausgeführt werden. Bei kleinen Losen werden so jedoch die Kostenvorteile der Automation wieder aufgefressen. Sind die Anwendungen komplex und haben sie zudem noch hohe Anforderungen an die Prozessqualität, sind die zahlreichen notwendigen Iterationen, um die geforderte Ergebnisqualität zu erreichen, auch bei großen Losen kostentreibend.

Roboter lassen sich mit Offlineprogrammier-(OLP-)Tools schneller programmieren

Offlineprogrammier-(OLP-)Tools leisten ihren Beitrag zur Reduktion der Programmierzeiten, insbesondere am Roboter. Besteht aber ein komplexer Zusammenhang zwischen Roboterbewegung und Prozessergebnis oder setzt sich das Prozessergebnis aus sehr vielen – gegebenenfalls zu minimierenden – Interaktionen zusammen, muss derzeit weiterhin zeitaufwendig am Roboter selbst optimiert werden. Deshalb wird es wirtschaftlich zunehmend interessant, die Programmierung und das Testen der Automation oder die Roboterprogrammierung und Prozessoptimierung selbst zu automatisieren.

Convergent Information Technologies(CIT) entwickelt deshalb seit 2006 das Software-Tool Automappps zur interaktiven und automatischen Roboterprogrammierung. Damit können die Anwender die Roboter signifikant schneller programmieren als konventionell beziehungsweise ihre Roboter programmieren sich in Sekunden komplett selbst. Der Tool-Einsatz ermöglicht hohe Kostenvorteile, wenn die Anwendungen komplex oder variantenreich sind (Bild 1). Er eignet sich weniger bei einfachen Anwendungen mit sehr großen Losen. Im Jahr 2008 zum ersten Mal bei OEM in der Automobilindustrie eingesetzt, generieren Automappp-Tools heutzutage europaweit bereits alle 20 s Roboterprogramme für High-End-Anwendungen, die in der Ausführung ein Vielfaches dauern.

Software-Tool Automappps konzentriert sich auf die zu automatisierenden Prozesse

Zentrale Idee hinter Automappps ist die Zentrierung nicht auf CAD, sondern auf die zu automatisierenden Prozesse: Das Software-Tool verwendet für die Planung und Optimierung, sowohl im interaktiven als auch im automatischen Modus, als Gütekriterium eine eingebettete Prozesssimulation. In beiden Fällen wird das Prozessergebnis akkurat vorhergesagt. Somit wird die Zeit für interaktives Testen und Optimieren einer Anwendung an der Roboterzelle signifikant reduziert oder komplett vermieden.

Das Software-Tool nutzt zur Vorhersage des Prozessergebnisses der Aktionen der Roboter eine mathematische Modellierung der Prozesse, die für verschieden Werkzeuge parametriert werden kann. Die Simulation erlaubt die Darstellung des Ergebnisses der gesamten Applikation, einzelner Aktionen sowie ein Zoom-in in die Prozessphysik zu jedem bestimmten Zeitpunkt in der Anwendung. Der große Nutzen wird zum Beispiel beim kontaktbasierten Reinigen von Werkstücken ersichtlich. Dort muss zum Beispiel die (gewollte) Deformation von Reinigungstool und -filamenten sowie die Aufnahme oder Verschiebung von Partikeln geplant und simuliert werden.

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