Fraunhofer-Gesellschaft

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Industrie-Roboter zur flexiblen Automatisierung in mittelständischen Fertigungen

Industrial robots for flexible manufacturing in SME environments
 
: Hägele, M.

Ostbayerisches Technologie-Transfer-Institut e.V. -OTTI-, Regensburg:
Industrieroboter auf dem Weg zu mehr Intelligenz : OTTI-Profiforum, 03. und 04. November 2003, Regensburg
Regensburg, 2003
pp.235-263
Profiforum "Industrieroboter auf dem Weg zu mehr Intelligenz" <2003, Regensburg>
German
Conference Paper
Fraunhofer IPA ()
Assistenzsystem; industrial robot; Mensch-Maschine-Interaktion; human-robot; Industrieroboter; Sicherheit; Entgraten; Gießen; Metallbearbeiten

Abstract
Die Suche wirtschaftlichen Automatisierungslösungen selbst bei kleinen Stückzahlen erfordert neue Ansätze zur Flexibilität von Robotersystemen. In der vorliegenden Präsentation werden Ansätze zur Prozess-Flexibilität und Anlagenflexibilität vorgestellt.
Neue robotergerechte Prozesse wie das modellfreie Giessen, das inkrementelle Blechumformen oder flexible Verfahren zur Oberflächenbearbeitung bauen auf ähnlichen generellen Prinzipien der Prozessführung auf: Aus einem CAD-Modell werden mittels eines unterlegten Prozessmodells Roboter-Bahnen automatisch geplant. Geometriemessende Sensoren sind Eingang für einen Regelkreis zur Feinführung der Prozesse.
Der zeitige Anlagenflexibilität stützt sich auf Modulansätze zur raschen Implementierung und Umkonfigurierung von Roboter-Arbeitszellen ab. Künftige Ansätze werden auf eine arbeitsteilige Mensch-Maschine-Kooperation abzielen. Die Kooperation erfolgt entweder innerhalb einer Arbeitszelle oder als weitere Entwicklung, als Assistenzsystems, das am manuellen Arbeitsplatz den Werker unterstützt. Dies bedingt, dass Mensch und Roboter in gemeinsamen Räumen ohne trennende Schutzeinrichtung agieren und Roboter einfach und rasch instruiert werden. Erste Ansätze zur Lösung der Arbeitsraumüberwachung durch video-optische Sensoren sowie Abläufe einer intuitiven Mensch-Maschine-Interaktion werden an zwei Experimenten (team@work und rob@work), die im Fraunhofer IPA aktuell betrieben werden, dargestellt.

 

Small and medium manufacturing is characterized by uncertain product volumes and product life times up to the vision of cost effective production of goods at lot size 1. This imposes extreme requirements concerning cost and flexibility of manufacturing equipment. Flexibility in robot automation is expressed by both process and workcell configuration flexibility. This paper highlights on both new robot supported manufacturing processes and flexible robot system architectures to arrive at most flexible robot systems.
Low volume robot manufacturing processes such as producing casts, sheet metal objects, welding and machining depend on a typical sequence of data processing. It is presented that from CAD-data in combination with a process model robot paths can be generatedautomatically. Geometry measuring sensors feed actual geometries back in to a quality controlled robot trajectory generation.
Current robot architectures use modularity to assure rapid deployment and re-configurability to adjust manufacturing lines to uncertainty in product volumes and life-times. New approaches focus on cooperative robots for increased flexibility and productivity. Either the worker shares tasks with the robot workcell or the robot is used as an assistive system at the manual workplace. These un-caged robots ask for new programming and safety techniques. Advances in visual safety monitoring and intuitive man-machine interaction are addressed.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-19640.html