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Flexible Robotersysteme für die digitalisierte Produktion

Autor / Redakteur: Karin Röhricht / M.A. Frauke Finus

Speziell auf die Anforderungen kleiner und mittlerer Produktionsbetriebe zugeschnittene wirtschaftliche Automatisierungslösungen für Montage, Schweißen und Holzbearbeitung: Dies zeigt die europäische Initiative SME Robotics auf der Automatica vom 21. bis 24. Juni in München. Das vom Fraunhofer-IPA koordinierte EU-Projekt präsentiert Technologiebausteine für Systemintegratoren und Ausrüster innovativer Robotersysteme sowie direkt einsetzbare Anwendungen für den Mittelstand.

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Schweißen für Losgröße 1: „Co Weld Rob“ scannt Werkstücke und findet automatisch Schweißnähte, die der Werker in einem graphischen System anpassen kann.
Schweißen für Losgröße 1: „Co Weld Rob“ scannt Werkstücke und findet automatisch Schweißnähte, die der Werker in einem graphischen System anpassen kann.
(Bild: Fraunhofer-IPA/Rainer Bez)

Hohe Variantenvielfalt und Qualitätsanforderungen sowie kleine Losgrößen erschweren bislang den wirtschaftlichen Einsatz klassischer Robotersysteme in kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU). Die Robotersysteme passen mit der aufwendigen Einrichtung, dem hohen Platzbedarf getrennt vom Menschen und der unflexiblen Programmierung nicht zur kundenorientierten Produktionsweise in KMU.

Um KMU mehr Automatisierung zu ermöglichen, hat die SME-Robotics-Initiative speziell auf deren Bedürfnisse zugeschnittene intelligente Robotersysteme entwickelt. Sie arbeiten ohne trennende Schutzeinrichtungen mit und neben ihren menschlichen Kollegen. Neue Technologien zur intuitiven Programmierung sowie zur robusten sensorüberwachten Programmausführung erlauben Unternehmen, Robotersysteme auch bei vielen Produktvarianten effizient einzusetzen und den Durchsatz und die Qualität ihrer Produkte weiter zu verbessern.

Schlüsselkomponente Software

Ein Ziel von SME Robotics ist, dass Anwendungsfachkräfte Roboter einfach instruieren sowie verlässlich und zeitsparend bedienen können. Dies wird durch die Programmierung von Montage- und Handhabungsaufgaben mittels intuitiver graphischer Bediensysteme möglich. Mithilfe eines „skill-basierten“, also auf fertigen Programmbausteinen basierenden graphischen Programmiersystems instruiert die Fachkraft den Roboter in anschaulichen Anwendungen.

In einem weiteren graphischen Programmiersystem für komplexe Montageaufgaben, beispielsweise in der Getriebemontage, spezifiziert der Anwender die Montageabläufe interaktiv am CAD-Modell unabhängig von einem konkreten Robotersystem. Leistungsfähige Planungs- und Schlussfolgerungssysteme berechnen anschließend selbsttätig die notwendigen Roboterbewegungen anhand von Modellen der einzelnen Teile und des ausführenden Robotersystems. Damit konnten Fachkräfte ohne Robotikerfahrungen Montageaufgaben in Tests zehn- bis fünfzehnmal schneller programmieren als erfahrene Roboterprogrammierer mit Handbediengeräten.

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