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Roboter-Teaching per Template

Aufpoliert vom Roboter

Um die Oberflächenbearbeitung einfacher zu gestalten hat Visomax Coating nach einer Lösung gesucht, die die Roboterprogrammierung dahingehend erleichtert. Mit der Programmiersoftware ArtiMinds RPS konnten so neue Roboterapplikationen zur kraftgeregelten Oberflächenbearbeitung geschaffen werden.

(Bild: Visomax Coating GmbH)

(Bild: Visomax Coating GmbH)

Die Visomax Coating GmbH aus Waldbüttelbrunn bietet Prozesslösungen für die Nachbearbeitung – das heißt das Anschleifen und Aufpolieren – von lackierten Oberflächen an. Wichtig sind dem Unternehmen dabei individuelle, unkomplizierte sowie effiziente Lösungen und Produkte. Dabei werden regelmäßig neue Technologien evaluiert, um den Prozess der Oberflächenbearbeitung zu vereinfachen und zu verbessern.

Auspolieren automatisieren

So war Ludwig Kemmer, verantwortlich für die Roboterprogrammierung, 2016 auf der Suche nach einer Möglichkeit, das Auspolieren von Fehlstellen auf Bauteilen zu automatisieren. Die Komplexität der Anwendung stellte Kemmer vor eine schwere Aufgabe: „Unsere größte Herausforderung sind Fehlstellen, die bei jedem Bauteil an unterschiedlichen Stellen liegen. Dies ließ sich mit der klassischen Roboterprogrammierung nicht lösen.“ Kemmer stieß er schließlich auf die Software ArtiMinds Robot Programming Suite (RPS) von ArtiMinds: „Die integrierte CAD2Path-Funktion macht es möglich, komplexe Bewegungsbahnen, z.B. für das Polieren eines Kotflügels, schnell und präzise zu erstellen.“ Um Punkte nicht manuell teachen zu müssen, kann eine CAD-Datei eines Objektes importiert und die Bewegungsbahn anhand der Kanten des CAD-Modells erstellt werden.

(Bild: Visomax Coating GmbH)

(Bild: Visomax Coating GmbH)

Sensorik integrieren

Die Schwierigkeit der Anwendung lag jedoch nicht nur im Handling von Bauteilen mit unterschiedlichen Fehlstellen, sondern auch in der Integration notwendiger Sensorik-Komponenten wie einem Kraft-Momenten-Sensor und einem Kamerasystem. Denn die Fehlstellen sollten zunächst per Kamera lokalisiert und dann kraftgeregelt angefahren und auspoliert werden. Solch sensoradaptive Roboterbewegungen stellen den Anwender schnell vor eine sehr komplexe Programmieraufgabe und beliebig hohen Aufwand. „Damit die Polierbewegung immer den perfekten Anpressdruck hat, arbeiten wir mit dem Force-Modul der RPS“, erklärt Kemmer. Mit den im Programm hinterlegten Templates bzw. Bausteinen für einzelne Bewegungsabläufe lasse sich der Programmieraufwand im Gegensatz zur herkömmliche Programmierung erheblich verkürzen. Das Kamerasystem gibt zunächst die Koordinaten der Fehlstellen an den Roboter weiter. Der Roboter inklusive Kraft-Momenten-Sensor und Polierkopf übernimmt dann die eigentliche Aufgabe, indem er die Fehlstellen präzise und selbstständig anfährt.

 (Bild: Visomax Coating GmbH)

(Bild: Visomax Coating GmbH)

Polierbewegungen erfassen

In einer zweiten Anwendung werden lackierte Bauteile vollflächig poliert. Der Roboter fährt zunächst kraftgeregelt auf einen Referenzpunkt, um auch bei Abnutzung der Polierbürsten immer mit dem gleichen Anpressdruck polieren zu können. Die Polierbewegung sei mit einem eigens für Visomax angepassten Pfadbaustein aufgenommen worden, was den Programmieraufwand im Gegensatz zur herkömmlichen Programmierung erheblich verkürzt habe, resümiert Kemmer. „Neben den standardmäßig schon verfügbaren Templates ermöglichte uns diese Option einen viel intuitiveren Ansatz.“

Offline-Programmierung

Visomax nutzt die Lösung auch über den eigentlichen Polierprozess hinaus. „Mit der Software wird nicht nur das Einlernen und Programmieren maximal vereinfacht. Die Offline-Programmierung und Simulation der Roboterapplikation im dreidimensionalen Raum ist ein weiterer großer Vorteil“, sagt Kemmer. Dies mache die Software für Visomax zu einem wertvollen Werkzeug, mit dem das Unternehmen schon in der Vorbereitungsphase ohne großen Aufwand bestimmen könne, ob ein Kundenprojekt mit den gegebenen Faktoren überhaupt realisierbar sei.“In den letzten Jahren hat uns die Software viel Programmieraufwand erspart. Dadurch konnten wir uns auf die eigentlichen Prozesse und deren Optimierung fokussieren, um die Bearbeitung von lackierten Oberflächen neu zu betrachten und neue Wege zu gehen“, so Kemmer.


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