IRC5 - Kooperative Steuerungsfunktionen für Industrieroboter

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "IRC5 - Kooperative Steuerungsfunktionen für Industrieroboter"

Lorenz Kohler
vor 8 Jahren
Abrufe

1 Dr. Sönke Kock VDI/VDE GMA Fachausschuss Sitzung IRC5 - Kooperative Steuerungsfunktionen für Industrieroboter

2 Gliederung

3 Definition Kooperation Kooperierende Roboter brauchen kooperative Steuerungsfunktionen

4 Definition Kooperierende Industrieroboter Roboter kooperiert mit Roboter IRC5 MultiMove Quelle: Roboter kooperiert mit Mensch Assistor MORPHA etc.

5 1.1 Motivation & Nutzen Höhere Produktivität Geringerer Invest Weniger Komponenten Kompaktere Anlagen Kürzere Zykluszeiten Reduzierung von Umspannvorgängen Einsparung von Arbeitsschritten Bearbeitung während des Transports Verdoppelte Relativgeschwindigkeit Höhere Qualität Realisierung von Vorzugslagen Symmetrische Wärmeeinbringung Konstante Relativgeschwindigkeiten

Arbeitsschritten Bearbeitung während des Transports Verdoppelte Relativgeschwindigkeit

6 1.1 Motivation & Nutzen Höhere Produktivität Multi-Prozess Ein Positionierroboter für verschiedene Prozessroboter Mehrere Bearbeitungsschritte sequentiell oder gleichzeitig in einer Station Abwechselnd synchronisiert und unabhängig Höhere Traglast Last aufteilen auf mehrere Arme

Bearbeitungsschritte sequentiell oder gleichzeitig in einer Station

7 1.1 Motivation & Nutzen Anwendungen Laserschweißen Rollbördeln FlexFramer

8 1.1 Motivation & Nutzen Anwendungen Flexibler Positionierer Flexibler Positionierer Hinterachsfügen

9 1.2 Anforderungen Betriebsmodus unabhängig Jeder Roboter hat eigenen Bewegungsplaner Programme laufen gleichzeitig, aber mit unterschiedlicher Dauer ab Bis zu 5 Bewegungstasks mit max. 36 Achsen Roboter fahren einzeln zeitoptimal

gleichzeitig, aber mit unterschiedlicher Dauer ab Bis zu

10 1.2 Anforderungen Betriebsmodus synchronisiert Ein Bewegungsplaner übernimmt mehrere Roboter und ext. Achsen (Bildung einer Gruppe) Roboter/Achsen einer Gruppe fahren gemeinsam zeitoptimal (langsamste Achse bestimmt die Geschwindigkeit der anderen)

Achsen (Bildung einer Gruppe) Roboter/Achsen einer Gruppe

11 1.2 Anforderungen Betriebsmodus koordiniert Ein Positionierer oder Handlingroboter trägt Werkstück Bis zu drei Prozessroboter fahren synchron am bewegten Werkstück Gesamte Gruppe fährt gemeinsam zeitoptimal (langsamste Achse bestimmt die Geschwindigkeit der anderen)

synchron am bewegten Werkstück Gesamte Gruppe fährt gemeinsam

12 1.2 Anforderungen Weitere Anforderungen Sicherheit Gemeinsamer Freigabekreis (4 Roboter = eine Maschine) Nur ein Bediengerät für alle Roboter Performance Gleiche Geschwindigkeit und Genauigkeit wie Einzelroboter Kosten Kostenskalierung: Einsparung statt Mehrkosten Bedienung & Programmierung Einfach und übersichtlich, ohne Bruch zur herkömmlichen Philosophie Zeitoptimales Fahrverhalten - Programmierung mit maximaler Geschwindigkeit oder Prozessgeschwindigkeit wie gewohnt Vollständiges Error-Handling Offline-Programmierung und Simulation möglich Prozess Mehrere Technologien an einer Steuerung

Einfach und übersichtlich, ohne Bruch zur herkömmlichen Philosophie Zeitoptimales Fahrverhalten - Programmierung mit maximaler Geschwindigkeit oder

13 1.3 Technische Umsetzung IRC5 MultiMove-Architektur Computer-Modul: Programmierung Bewegungsplanung 36 Achsen I/O SPS-Interface Massenspeicher FlexPendant Antriebs-Modul: 9 Achsregler Max. 9 Antriebsverstärker 14 Messeingänge Einzelsteuerungen Einsparung Multimove

Massenspeicher FlexPendant Antriebs-Modul: 9 Achsregler Max.

14 1.3 Technische Umsetzung Bewegungsplaner kein Master/Slave!

15 1.3 Technische Umsetzung Synchronisation synchron unabhängig Gemeinsamer Programmzeiger

16 1.3 Technische Umsetzung Koordinatensysteme - 1 Unabhängig/synchron: 1: WeltKS 2: BasisKS Rob A 3: BasisKS Rob B 4: AnwenderKS für Rob A+B 5: ObjektKS für Rob A 6: ObjektKS für Rob B

17 1.3 Technische Umsetzung Koordinatensysteme - 2 Koordiniert: 1: WeltKS 2: BasisKS Handlingroboter B 3: BasisKS Prozessroboter A 4: AnwenderKS für Prozessroboter A 5: ObjektKS für Prozessroboter A

18 1.3 Technische Umsetzung Koordinatensysteme - 3 C Koordiniert: 1 3 B 1: WeltKS 2: BasisKS Prozessroboter A 3: BasisKS Prozessroboter B 4: BasisKS Linearachse 5: AnwenderKS (Linearschlitten) 2 A 6: ObjektKS = BasisKS für Handlingroboter C 7: AnwenderKS für Prozessroboter (Greifer) 8: ObjektKS für Prozessroboter (Werkstück)

Linearachse 5: AnwenderKS (Linearschlitten) 2 A 6: ObjektKS = BasisKS für

19 1.3 Technische Umsetzung FlexPendant: Single-Point-of-Control

20 1.3 Technische Umsetzung FlexPendant: Roboteranwahl

21 1.3 Technische Umsetzung FlexPendant: Taskanwahl

22 1.3 Technische Umsetzung RobotStudio MultiMove PowerPac Schnelle Evaluierung Verschiedene Layoutvarianten Neue Fertigungskonzepte Einfachste Programmierung Beschreibung von Vorzugslagen Parametrierung von Toleranzen

Systemredundanzen Minimierte Zykluszeiten Reduzierung der

23 1.3 Technische Umsetzung RobotStudio MultiMove PowerPac Optimierung des Bewegungsverhaltens Nutzung der Systemredundanzen Minimierte Zykluszeiten Reduzierung der mechanischen Beanspruchungen Verifikation der erzeugten Programme Ohne Übersetzung ausführbar

24 2.1 Motivation & Nutzen Mensch-Roboter-Koop. in der Fertigung Geringerer Invest Weniger/keine Fördereinrichtungen Weniger/ohne trennende Schutzeinrichtungen Kleinere Zellen Produktivität Kürzere Zykluszeiten durch direkte Interaktion (keine Verzögerungen durch Drehtische, Schützaktivierung etc.) Skalierbare Automation Grenze Automation/Handarbeit ist verschiebbar Produktionsassistent Ergonomie Roboter übernimmt schwere Arbeit Mensch erledigt filigrane Tätigkeit Foto: MORPHA

25 2.2 Anforderungen Anforderungen an die Steuerung Elektronische Sicherheit Antriebstechnik/ Bewegungssteuerung mindestens Kat. 3 intrinsisch oder überwacht EN 954-1, EN 775, ISO/DIS (ersetzt 775), ISO (ersetzt 954-1), IEC 61508/62061 etc. Periodische Kontrolle Umdrehungszähler über Referenzschalter Periodischer Bremsentest Bedienung/Konfiguration Einfach Sicherer Download Zugangsgeschützt Manipulationssicher Anbindung von sicheren Sensoren und SPS

26 Zusammenfassung Kooperierende Roboter erlauben flexible, schlanke und ergonomische Produktionskonzepte Möglich geworden durch Gestiegene Rechenleistung Schnelle Kommunikation (Ethernet) Sichere Rechnertechnik Neue Sicherheitsnormen Schlüssel für den Markterfolg Zuverlässigkeit Einfache Bedienung, Konfiguration und Programmierung Kosteneffizienz Akzeptanz

Ähnliche Dokumente

Folie 1 rbc robotics 2015. Erfolgsfaktor: Integration der Komponenten zum System

Folie 1 rbc robotics 2015. Erfolgsfaktor: Integration der Komponenten zum System Folie 1 Erfolgsfaktor: Integration der Komponenten zum System Inhalt des Vortrags: Vorstellung rbc robotics Aufgabenstellung des Kunden Typische Anforderungen Die Komponenten Roboter Roboterperipherie