Montage Industrieroboter lösen Montageaufgaben selbstständig

Redakteur: Mag. Victoria Sonnenberg

Das Fraunhofer-IPA zeigt auf der Motek unter anderem ein neues Verfahren für die Industrieroboterprogrammierung. Indem der Montageprozess aufgabenorientiert programmiert wird, ist er leicht auf neue Aufgaben ähnlicher Art oder gar andere Robotersysteme übertragbar.

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Die Programmierung der Montageaufgabe ist roboterunabhängig.
Die Programmierung der Montageaufgabe ist roboterunabhängig.
(Bild: Fraunhofer-IPA)

Damit ein Robotersystem eine Montageaufgabe ausführen kann, gibt der Programmierer bisher in einer robotertypischen Programmiersprache die gewünschte Bewegung des Roboters vor. Mit einem Bediengerät positioniert er dazu den Roboter überwiegend manuell, damit das System die für die Montage wichtigen Koordinaten des Werkstücks abspeichern kann. Basierend auf diesen Daten und weiteren Programmschritten führt das System die Montageaufgabe aus.

Bestimmte Montagevorgänge werden nur manuell durchgeführt

Diese Methode ist aufwendig und wenig flexibel, denn der Roboter fährt eine unveränderliche Bewegungsliste ab, die nur mit genau dem eingelernten Werkstück und dem Prozess funktioniert. Wenn beispielsweise das Werkstück an einer anderen Position liegt, wenn es Varianten aufweist oder ein anderer Roboter die Montageaufgabe übernehmen soll, muss der Programmierer das System neu einlernen. Bestimmte Montagevorgänge werden deshalb aktuell meist manuell ausgeführt. Ein Beispiel hierfür ist das Montieren von Schaltschränken. Die Schränke selbst und die darin montierten Komponenten wie Klemmen oder Schnittstellenmodule sind in der Ausführung individuell, werkstückseitige Toleranzen können erheblich sein und der Montageprozess erfordert Feinfühligkeit. Eine konventionelle Automatisierung und explizite Roboterprogrammierung wäre deshalb aufwendig und damit in vielen Fällen unwirtschaftlich.

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Robotersystem ermittelt Lösungsweg selbst

Am Fraunhofer IPA setzen Wissenschaftler aktuell eine Methode aus der Roboterforschung erstmals für industrierelevante Abläufe ein und demonstrieren sie auf der Motek. Die Methode ermöglicht das Automatisieren anspruchsvoller und vielfältiger Montageaufgaben. Anstatt das Robotersystem wie bisher durch eine direkte Vorgabe von Bewegungen einzulernen, ist es effizienter, den Prozess, Werkstück- und Prozessparameter wie unter anderem die Maße des Werkstücks oder die für die Montage nötigen Kräfte des Roboters zunächst in allgemeiner Form zu modellieren. Durch Zuweisung variantenspezifischer Werte und mithilfe aktueller Sensordaten berechnet das Robotersystem selbst, wie es sich bewegen muss. Die einmal modellierte Aufgabe ist dann auch flexibel auf neue Werkstückvarianten oder andere Systeme übertragbar.

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