F R A U N H O F E R - I N S T I T U T F Ü R P R O D U K T I O N S T E C H N I K U N D A U T O M AT I S I E R U N G I PA AUTOMATISCHE BAUTEILERFASSUNG UND PROGRAMMERZEUGUNG FÜR SCHWEISSAUFGABEN Ausgangssituation Unsere Lösung Solides Fachwissen und langjährige Erfah Die europäische Forschungsinitiative SME rung: Das sind die Anforderungen für die robotics entwickelt neue modulare und hochwertige Fertigung von Schweißbau interaktive Bedienkonzepte und Steue- teilen. Zunehmend fehlen qualifizierte Fach rungssysteme für einen effizienten Roboter kräfte für Schweißaufgaben. Vorhandenes einsatz in unterschiedlichen Anwendungen. technologisches Wissen sollte daher auf Das Fraunhofer IPA konzipiert und entwi Fraunhofer-Institut für Produktions- Robotersysteme übertragen werden. Be ckelt dafür Lösungen, die Schweißroboter technik und Automatisierung IPA sonders bei Kleinserien und hoher Produkt- intelligenter machen und die Zusammen vielfalt, wie in kleinen und mittelständischen arbeit mit dem Menschen vereinfachen. Nobelstraße 12 Produktionen üblich, ist eine Automatisie Ziel ist es, den Programmieraufwand für 70569 Stuttgart rung jedoch aufgrund des hohen Program die automatisierte Fertigung in kleinen und mieraufwands für Roboteranlagen bislang mittelständischen Schweißbetrieben deut Ansprechpartner nicht möglich. Notwendigist ein Roboter lich zu senken. Die Automatisierung von Dipl.-Ing. Thomas Dietz system, das selbstständig Schweißprogram Schweißaufgaben soll auch für kleine Los Telefon +49 711 970-1152 me für verschiedene Teilprozesse erstellt größen und Stückzahlen wirtschaftlich ge [email protected] und ausführt. macht werden, indem der Roboter einfach und intuitiv durch den Schweißexperten Dipl.-Ing. Alexander Kuss zu programmieren ist. Zum einen kann der Telefon +49 711 970-1297 Schweißroboterassistent Programme auto [email protected] matisieren. Der Programmieraufwand für neue Bauteile lässt sich dadurch drastisch www.ipa.fraunhofer.de senken. Zum anderen können die Program me auf die genaue, durch den Roboter ver © F r a u n h of e r I PA 3 0 0 /412 0 5 . 2014 / 0 5 . 2014 messene Position des Bauteils angepasst Anwendungen werden, was den Aufwand heute für in der Entgraten Die entwickelten Ansätze wurden durch Automatisierung übliche produktspezifi Bahnschweißen das Fraunhofer IPA bereits auf verwandte sche Vorrichtungen stark senkt. Vor allem Eine Einsatzmöglichkeit für den Schweiß Prozesse, insbesondere das Entgraten von kleine und mittelständische Unternehmen roboterassistenten ist das Bahnschweißen Kanten übertragen. Auch hier ist eine exakte, können somit flexibler auf Auftragsschwan an gehefteten Schweißbaugruppen. Das wiederholbare Positionierung des Bauteils kungen reagieren. Werkstück lässt sich beliebig auf dem nicht mehr erforderlich, da dessen genaue Schweißtisch positionieren. Die Position Position durch den Roboter erfasst wird wird durch die optische 3D-Sensorik und und das Bearbeitungsprogramm automa eine geeignete Software automatisch er tisch entsprechend angepasst wird. Systemkomponenten kannt und die Roboterbewegung entspre Automatische Programmerzeugung chend angepasst. Zudem lassen sich die Auf Basis von Modellen der Bauteile, des Roboterprogramme ohne Kenntnisseim Schweißprozesses und des Robotersystems Bereich klassische Roboterprogrammierung werden Roboterprogramme automatisch er erstellen. Das Bauteil wird auf einem Touch Als Ihr Partner unterstützt Sie das zeugt. Durch die intuitive Bedienung direkt screen-Tablet angezeigt, sodass der Bediener Fraunhofer IPA: am Roboter lassen sich Änderungen des durch Antippen die jeweiligen Kanten aus –Konzeption von Anlagen für Schweiß Schweißexperten schnell einbeziehen und wählen kann, an denen eine Schweißnaht umsetzen. Diese Benutzereingaben sowie erzeugt werden soll. Die anschließende Pro weitere sensoriell erfasste Daten werden in grammgenerierung erfolgt automatisiert. einen logischen Zusammenhang gebracht. Somit kann der Schweißroboterassistent Wiederverwendet werden können diese Prozessanforderungen, wie z. B. die Ver Informationen für verschiedene nachge meidung von Kollisionen des Roboters mit programmen aus CAD-Daten für Ihre lagerte Prozesse, wie beispielsweise für das anderen Komponenten und die Einhaltung Schweißanwendung Schleifen oder die Qualitätskontrolle. Da der korrekten Schweißwinkel und -ge mit lassen sich Programmier- und Rüstzei schwindigkeiten, berücksichtigen. Durch ten deutlich senken. den Einsatz zusätzlicher Modelle können Unser Leistungsangebot aufgaben –Anpassung unserer Software zur ge nauen Erfassung der Bauteillage für Ihre Anwendung –Automatische Erzeugung von Roboter –Umsetzung von Roboteranlagen zusammen mit Systempartnern auch Nebenprozesse, wie das Schleifen Diskutieren Sie mit uns Ihr individuelles Bauteillokalisierung oder eine Qualitätskontrolle mit automati Einsatzszenario. Der Schweißroboterassistent kann durch den siert werden. Da eine intelligente Software Vergleich von CAD- und Sensordaten die viele Programmiertätigkeiten übernimmt, genaue Lage des Bauteils und schließlich können die Zeiten für eine Neuprogrammie der Schweißbahnen automatisch bestim rung der Anlage wesentlich reduziert wer men. Damit ist es möglich, die Roboter den. Auf diese Weise lassen sich Schweiß- bahn anzupassen und auf starre Vorrich prozesse auch bei kleinen Losgrößen wirt tungen zur exakten Positionierung der schaftlich automatisieren. Bauteile zu verzichten.