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Industrie 4.0-geeignete Robotersysteme - Rob-I4.0

 
: Dunker, Thomas

:
Volltext urn:nbn:de:0011-n-5316097 (2.0 MByte PDF)
MD5 Fingerprint: 69d5e555d2d425e81df2d0eabcc57245
Erstellt am: 29.1.2019


Magdeburg: Fraunhofer IFF, 2018, 37 S.
Deutsch
Bericht, Elektronische Publikation
Fraunhofer IFF ()
Roboter; Handhabung; Offline-Programmierung; Inbetriebnahme

Abstract
Eine Zielsetzung von Industrie 4.0 ist die hochflexible Produktion stark individualisierter Produkte. Eine Basistechnologie dafür ist die Planung von Produktionsabläufen mit Hilfe virtueller Modelle der Produkte und Produktionssysteme. Dieser Ansatz wird auch bei der SYMACON GmbH verfolgt. Komplexere Roboterprogramme für die automatisierten Roboterhandhabungssysteme werden mit Hilfe von Offline-Programmier-Werkzeugen entwickelt. Aufgabe dieser Systeme ist das kollisionsfreie Aufnehmen und Ablegen orientierter Bauteilen. Wegen Abweichungen zwischen Modellen (CAD, Robotermodell) und realer Anlage müssen die Offline-Programme bei der Inbetriebnahme angepasst werden. Die letzten Millimeter und Zehntel werden durch manuelles Verfahren des Roboters korrigiert. Dabei werden Aufnahme- oder Ablage positionen langsam angefahren und Abweichungen visuell geschätzt. Herausfordernd sind Positionen deren Toleranzen nur geringfügig über der Wiederholgenauigkeit des Roboters liegen. Ob die richtige Position erreicht wurde, kann in vielen Fällen nur durch die korrekte Funktion des Nachfolgeprozesses geprüft werden, z.B. ob das Bauteil nach Öffnen des Greifers ohne zu verkanten in die Vorrichtung gleitet. Bei Fehlfunktion muss der Korrekturversuch wiederholt werden. Durch das Erfassen der Abweichung der Ist- von der Zielposition mit Hilfe eines berührungslos messenden Sensors soll das langsame Anfahren automatisierbar werden. Damit können die Roboterbewegungen für die Inbetriebnahme ebenfalls offline geplant werden. Die Robotersteuerung, kann die Roboterbewegung nur mit begrenzter Genauig keit prognostizieren, da sie nicht alle lastabhängigen Einflüsse abbilden kann. Die gleiche Position kann der Roboter jedoch mit hoher Wiederholgenauigkeit anfahren. Der erste Ansatz sah vor, dass ein am Greifwerkzeug montierter optischer 3D-Sensor die Zielposition erfasst. Damit kann die genaue Lage der Zielposition in Bezug auf den Sensor ermittelt werden. Durch ein Kalibrierverfahren kann die Beziehung zwischen Sensor, Greifwerkzeug und Roboter bestimmt und einer korrigierte Zustellposition berechnet werden, wobei jedoch die Fehler durch die begrenzte Genauigkeit des Roboters eingehen. Deshalb verbleibt meist ein wesentlich größerer Positionsfehler als die Wiederholgenauigkeit. Die Idee des zweiten Ansatzes ist es den Positionsfehler zu messen und iterativ zu verringern. Das Bauteil wi rd in der Zielposition platziert und von festmontierten Kameras erfasst. Bei der Annäherung des robotergeführten Bauteils an die Zielposition wird die Abweichung gemessen und als Korrektur an die Robotersteuerung übermittelt. Die Inbetriebnahme kann offline geplant werden. Verbleibenden manuellen Tätigkeiten, wie das Einrichten der Kameras, haben nur noch geringe Genauigkeitsanforderungen. Die herausfordernde Suche der richtigen Zielposition wird von den Kameras und dem Roboter erledigt. Damit wird der Zeitbedarf für die Inbetriebnahme besser planbar und verkürzt sich.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-531609.html