Robotics. Flex Finishing Force Control Kraftsteuerung für Roboterbearbeitungsprozesse

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Karlheinz Meyer
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1 Robotics Flex Finishing Force Control Kraftsteuerung für Roboterbearbeitungsprozesse

2 Force Control (FC) Der traditionelle Weg einen Roboter zu programmieren war, den Pfad, die Verfahrgeschwindigkeit sowie weitere Parameter manuell zu teachen. Der Pfad und die Geschwindigkeit wurden dann durch die Robotersteuerung konstant gehalten, unabhängig vom eigentlichen Bearbeitungsprozess. Die Realität beim Roboterbearbeiten erfordert oft ein Anpassen des Roboterpfades an die tatsächliche Bauteilkontur. Ein konstantes Abfahren eines fixen Pfades resultiert jedoch allzu oft in Qualitätsproblemen bis zu Schäden am Bearbeitungsteil. Vielmals wird viel Zeit verbracht bzw. werden teure Werkzeuge und zusätzliche Servoachsen eingesetzt um diese Mängel auszugleichen. Force Control leistet hierfür Abhilfe. FC Automatic Path Learning Eine grafische Bedienoberfläche führt den Bediener mit wenigen Mouseclicks durch den normalerweise aufwendigen Programmierprozess. Der Bediener positioniert den Roboter per Hand ungefähr zu den gewünschten Bearbeitungspositionen. In einem zweiten Schritt lernt der Roboter in wenigen Minuten automatisch und adaptiv die tatsächlichen und komplexen Bearbeitungspositionen entlang der Bauteilkontur. FC Pressure Nach dem Programmieren stellt FC Pressure beim automatischen Bearbeitungsprozess sicher, dass der Roboter mit einem eingestellten konstanten Anpressdruck an der Bearbeitungsoberfläche entlang fährt. Dies unabhängig von etwaigen Konturenunebenheiten und Fertigungstoleranzen des Bauteils. Um einen konstanten Kontaktdruck an der Oberfläche bzw. an der Bauteilkontur beizubehalten werden die Roboterpfade entsprechend der Kraftrückmeldung adaptiv abgeändert. FC Speed Change Bei Gratänderungen entlang der Teilekontur gewährleistet diese Funktion eine konstante Bearbeitungskraft bzw. kontrollierte Abtragsleistung am Bauteil durch Änderung der Roboterbearbeitungsgeschwindigkeit. Softwareoption Robotware Machining FC FC Automatic Path Learning 2 Flex Finishing Force Control

Die Realität beim Roboterbearbeiten erfordert oft ein Anpassen des Roboterpfades an die tatsächliche Bauteilkontur.

3 Funktionspaket FC für Roboterbearbeitungsprozesse Startpakete für Kunden/Partner, die diese neue Funktionalität in ihren verschiedensten Roboterbearbeitungsprozessen bei ihren Systemen integrieren möchten. Das Basis-Funktionspaket beinhaltet: RobotWare Machining Force Control Grafische Benutzeroberfläche (GUI) Axis Board plus DAQ Board Kraft/Drehmoment Sensor Kabelpaket montiert, geprüft und getestet Die Vorteile von Force Control sind... Leichte Handhabung Kürzere Programmierungs-, schnelle Integration: Abstimmungs- und Zykluszeiten Kostenreduzierung Risikominimierung eines Schadens am in der Produktion: Werkstück, Werkzeug und am Roboter, konstant gute Oberflächengüte Verbesserte Minimiert die Verletzungs- Arbeitsbedingungen: u. Gesundheitsrisiken für das Personal Niedrigere Kosten: Voraussagbarer Werkzeugverschleiß und längere Werkzeugstandzeiten Höhere Produktivität: Reagieren auf die verschiedenen Lagen, lokalisieren von Gratabweichungen, passt sich den Bauteileigenheiten an Bessere Die Fähigkeit, den Bearbeitungsprozess Verfahrenergebnisse: zu kontrollieren, nicht die Positionen Mit der Investition werden grundlegende Vorteile erzielt, die es dem Kunden / Partner ermöglichen, sich auf die eigentlichen Anwendungen / Prozesse zu konzentrieren. Dieses Funktionspaket hat den Vorteil, dass das grundlegende Setup vom System bereits getan ist und der Kunde Zeit, Kosten und Ressourcen spart. Das Funktionspaket FC steht zur Verfügung für: IRB 140, IRB 2400, IRB 2600, IRB 4400, IRB 4600, IRB 66xx (6640, 6650, 6660) und IRB Herkömmliche Roboterbearbeitung, positionsgesteuert Kraftgesteuerte Roboterbearbeitung mit FC Funktionalität Flex Finishing Force Control 3

Das Basis-Funktionspaket beinhaltet: RobotWare Machining Force Control Grafische Benutzeroberfläche (GUI) Axis Board plus DAQ Board Kraft/Drehmoment Sensor Kabelpaket montiert, geprüft und getestet

4 Flex Finishing Zelle Auf der beschriebenen Funktionalität basierend hat ABB Robotics eine standardisierte Roboterbearbeitungszelle entwickelt, die Flex Finishing Zelle. Das komplette Paket beinhaltet: einen ABB Industrieroboter IRB 140F Funktionspaket FC für Roboterbearbeitungsprozesse manueller 2 Stationen Drehtisch 2700 mm x 1700 mm große Grundplatte inkl. Zellenumhausung 2000 mm hoch eine Bearbeitungsspindel Werkzeugpuffer für bis zu 5 Werkzeuge Mensch-Maschinen Schnittstelle (HMI) Die Flex Finishing Zelle ist transportabel ausgeführt und kann sofort in die Produktion integriert werden. Das Verwenden verschiedener Werkzeuge sowie das einfache und schnelle Anpassen an verschiedene Bauteile und zu bearbeitende Objekte bringen große Flexibilität. Zelleneckdaten Gewicht: 2000 kg Anschlusswerte: 400V/50 Hz, 6 bar (ölfrei, trocken) Spindelleistung: 3,3 kw Spindeldrehzahl: max U/min Werkzeugwechsler: SKI 11.5 Force Control, eine neue Technologie im Roboterbearbeiten für... Typische Materialien Typische Produktionsprozesse Stahl z. B. Gratbeseitigung Edelstahl Schleifen / Polieren von Kanten / Oberflächen Aluminium, Magnesium Grate von Druckgussteilen entfernen Holz Schleifen / Fräsen von Holzbauteilen Kunststoff Grate entfernen, schleifen und polieren Glas Abrunden von scharfen Kanten FC Speed Change FC Pressure Flex Finishing Force Control 4

Zellenumhausung 2000 mm hoch eine Bearbeitungsspindel Werkzeugpuffer für bis zu 5 Werkzeuge Mensch-Maschinen Schnittstelle (HMI) Die Flex Finishing Zelle ist transportabel ausgeführt und kann sofort

5 Führen Sie den Roboter mit der Hand und erkennen Sie mit wenigen Klicks, wie einfach heute Roboter in Bearbeitungsprozessen verwendet werden können. Flex Finishing Force Control 5

6 Kontakt ABB Automation GmbH Unternehmensbereich Robotics Grüner Weg Friedberg, Deutschland Telefon: +49 (0) Telefax: +49 (0) robotics@de.abb.com Hinweis: Technische Änderungen der Produkte sowie Änderungen im Inhalt dieses Dokuments behalten wir uns jederzeit ohne Vorankündigung vor. Bei Bestellungen sind die jeweils vereinbarten Beschaffenheiten maßgebend. Die ABB Automation GmbH übernimmt keinerlei Verantwortung für eventuelle Fehler oder Unvollständigkeiten in diesem Dokument. ROB0215DE_A Mai / robotics Wir behalten uns alle Rechte an diesem Dokument und den darin enthaltenen Gegenständen und Abbildungen vor. Vervielfältigung, Bekanntgabe an Dritte oder Verwertung seines Inhaltes auch von Teilen ist ohne vorherige schriftliche Zustimmung durch die ABB Automation GmbH verboten. Copyright 2011 ABB Alle Rechte vorbehalten!

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