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Roboter bieten neue Perspektiven für die Materialbearbeitung

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Die Glasbearbeitung muss perfekt synchron erfolgen

Perfekt synchrone Bewegungen der beiden Roboter untereinander und mit den externen Achsen des Lasers sind bei dieser Anwendung unerlässlich. So müssen Glasrohr, Sinterglasfilter und sämtliche Roboterachsen während der Bearbeitung exakt auf einer Symmetrieachse liegen und die endlos rotierenden Greifer beider Roboter mit absolut gleicher Geschwindigkeit drehen. Schon geringste Unterschiede in der Umdrehungsgeschwindigkeit würden das Glasrohr zerstören, wogegen Fehler durch nicht exakt im Glasrohr platzierte Glasfilterscheiben sich erst im späteren Einsatz zeigen und zu Reklamationen führen. Präzision hat daher oberste Priorität.

Für den Schmelzprozess sind aber nicht nur höchstpräzise Roboter erforderlich, sondern auch der richtige Abstand des Glasrohrs zum Brennpunkt, um unbeherrschbare thermische Spannungen zu vermeiden. Sollte die Leistung des Lasers im Fokus dennoch zu hoch oder zu niedrig sein, können die Roboter eigenständig ihren Abstand zum Brennpunkt verändern und regeln so das System wieder ein. Die Grundlage für alle hier beschriebenen Bewegungen liefert Multi Move, eine Softwarefunktion der IRC5 und des Virtual Controllers von ABB. Die Funktion kann bis zu vier Roboter und 36 externe Achsen über eine einzige Steuerung ansprechen und deren Bewegungen synchronisieren. Das Prinzip ist wie folgt: Eine Handhabungseinrichtung (Roboter oder Werkstückpositionierer) bewegt das Werkstück, während die übrigen Geräte oder Roboter ihre Bewegungen relativ zu dem bewegten Bauteil anpassen und dieses bearbeiten. Programmiertechnisch definiert man dazu die Objektkoordinatensysteme der einzelnen Geräte relativ zum geführten Bauteil beziehungsweise der das Werkstück führenden Maschine. Multi Move eröffnet Anwendungsmöglichkeiten, die vorher als nicht machbar oder unwirtschaftlich galten. Ganz nebenbei verringert Multi Move den Werkzeugeinsatz sowie den Befestigungsaufwand und erlaubt den Bau wesentlich kompakterer Roboterzellen.

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Ein weiterer Vorteil ist, dass sich die in Robot Studio entwickelten Steuerprogramme später 1:1 in die reale Robotersteuerung übertragen lassen. Das führt im betrieblichen Alltag zu deutlich kürzeren Anlaufzeiten, schnelleren Produktwechseln und einer erhöhten Produktivität.

Kooperierende Roboter nehmen eine Schlüsselposition ein

Beim Handhaben selbst kommt es auf die Greifer an. Trebbin hat für beide Roboter spezielle Dreibackengreifer entwickelt, von denen einer als Kombigreifer über ein zusätzliches, zentrisch eingebautes Saugrohr zur Aufnahme und Positionierung der gesinterten Glasfilterscheiben im Glasrohr verfügt.

Die robotergestützte Automation ist heute ein wichtiger Schlüssel zu mehr Wirtschaftlichkeit, Wettbewerbsfähigkeit, Produktionssicherheit sowie einer reproduzierbaren und gleichbleibend hohen Produktqualität. Geeignete Software wie Robot Studio zur Visualisierung, Simulation, Programmierung und einfacheren Bedienung verringert die Programmierzeiten und verkürzt die Inbetriebnahme. Kooperierende Roboter spielen eine immer wichtigere Rolle, da sie als multifunktionale, Hand in Hand arbeitende Hochleistungsmaschinen nahezu beliebige Prozesse in Fertigung und Montage abbilden können. Gegenüber Lösungen des klassischen Maschinen- und Sondermaschinenbaus sparen sie an Investment und ermöglichen schnellere Reaktionen auf Marktveränderungen.

* Stephan Curland ist Geschäftsleiter der Robu Glasfilter-Geräte GmbH in 57644 Hattert; Dipl.-Ing. Hans P. Fritsche arbeitet als Redakteur für das Redaktionsbüro Gerd Trommer RGT in 64579 Gernsheim

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