Schweißen in Losgröße 1: Co-Weld-Rob scannt Werkstücke und findet automatisch Schweißnähte, die der Werker in einem graphischen System anpassen kann.

Schweißen in Losgröße 1: Co-Weld-Rob scannt Werkstücke und findet automatisch Schweißnähte, die der Werker in einem graphischen System anpassen kann. - Bild: 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 SMErobotics-Initiative, ein vom Fraunhofer IPA koordinierte EU-Projekt - 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 efizient einzusetzen und den Durchsatz und die Qualität ihrer Produkte weiter zu verbessern.

Ein Ziel von SMErobotics 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.

Mehrere in ersten Praxistests erprobte Roboterzellen und Arbeitsplätze für die Mensch-Roboter-Kollaboration demonstrieren den praktischen Nutzen der Softwarekomponenten in typischen Produktionsszenarien von KMU.Der Co-Weld-Rob des Fraunhofer IPA ist etwa eine Schweißzelle für Losgröße 1. 3D-Sensorik, umfangreiche Technologie- und Prozessmodelle und eine intuitive graphische Bedienoberfläche ermöglichen das Nahtschweißen von vormontierten Bauteilen mit wenigen Handgriffen. Das System scannt neue Werkstücke, identifiziert die zu schweißenden Nähte und schlägt dem Schweißer geeignete Parameter für den Schweißprozess vor. Die SMErobotics-Initiative zeigt ihre Projekte auf der Automatica.

Fraunhofer IPA/Susanne Nördinger