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Anwenderorientierte Programmierung von Industrierobotern

23.08.2010
Die große Vielfalt der im Bereich der modernen Industrierobotik verwendeten Programmiersprachen, Sensoren und Schnittstellen ist für viele Anwender schwer zu überschauen.

So ist häufig nicht die Investition Grund für einen Verzicht des Robotereinsatzes, sondern die Bedienung und Programmierung. Einheitliche Soft-ware-Tools und eine nutzerorientierte Programmgenerierung werden benötigt, um eine wirtschaftliche Amortisationszeit von Roboteranlagen auch bei großer Variantenvielfalt und geringen Stückzahlen zu erreichen. Das Fraunhofer IPA entwickelt auf zentrale Software-Tools aufbauende, individuelle Lösungen für nahezu jede Anlage.

Gerade im Bereich der angewandten Robotik-Forschung trifft man auf Komponenten der unterschiedlichsten Hersteller. Ständig neue Herausforderungen bietet dabei die Integration der herstellerspezifischen Schnittstellen in das Gesamtkonzept komplexer Anlagen. Um diesen Prozess zu vereinfachen und zu beschleunigen, wird am Fraunhofer IPA ein zentrales Software-Tool entwickelt, welches einheitliche Schnittstellen für Maschinen, Sensoren, Positionsmesssysteme sowie innovative Programmierverfahren schafft. Von dieser Entwicklung profitieren jetzt auch Endanwender, die nach individuellen Software-Lösungen suchen, welche in ihrer Komplexität genau der geforderten Aufgabenstellung entsprechen.

Für jedes Anwendungsszenario muss zunächst die optimale Programmiermethodik gefunden werden. Je nach Bedarf und Komplexität des Szenarios sind Prozessexperten oder Programmierer mit der Betreuung des Roboters betraut. Damit erscheint der Roboter dem Endanwender auf verschiedenen Benutzerschnittstellen, die entweder auf den Prozess, spezifische Aufgaben oder Bewegungsbefehle auf-setzen können. Je nach Anwendung kann damit Komplexität verborgen und die Anwendung vereinfacht werden. Prozessexperten, für die Roboterprogrammierung häufig Neuland darstellt, arbeiten sich in kürzester Zeit in die Task-Level-Programmierung oder das Programmieren durch Vormachen ein, während auch erfahrenere Programmierer von übersichtlichen und zeitsparenden Software-Tools profitieren. Hierdurch wird die Einarbeitungszeit für die Bedienung der Anlage verringert und die Neuprogrammierung der Roboterzelle für neue oder veränderte Aufgaben beschleunigt.

In modernen Roboteranlagen muss eine Vielzahl komplexer Komponenten perfekt zusammenspielen. Hierunter fallen z.B. der Roboter selbst, die Werkzeuge des Roboters sowie anwendungsspezifische Vorrichtungen oder andere Peripheriegeräte. Durch maßgeschneiderte Schnittstellen können verschiedene Komponenten unkompliziert in das Software-Tool des Fraunhofer IPA integriert und flexibel ausgetauscht werden.

Am Ende der Programmierung steht die Kommunikation zur Maschine, welche in der Industrierobotik herstellerspezifisch ist. Die am Fraunhofer IPA entwickelte Software-Komponente zur automatischen Codegenerierung integriert Online-Daten aus dem gewählten Programmierverfahren mit bestehenden Daten, etwa aus einem CAD-Modell des Werkstücks oder bereits vorhandenen G-Code und erzeugt daraus ein ausführbares Programm, welches direkt auf die Robotersteuerung geladen werden kann.

Die am Fraunhofer IPA eingesetzten Komponenten finden in unterschiedlichen Roboterzellen ihre Anwendung. So ist es möglich, Schweißnähte durch direktes Führen des Roboterarms zu definieren und anhand einer übersichtlichen

graphischen Bedienoberfläche nachzubearbeiten. Präzise Fräsarbeiten können durch die Kombination von hochgenauen Positioniereinheiten und Messsystemen nun auch mit einem Roboter durchgeführt werden. Abläufe von Montagearbeiten lassen sich anhand von Task-Level-Programmierverfahren auf abstrakter Ebene intuitiv definieren.

Für nahezu jedes Szenario bietet eine auf zentralen Software-Tools aufbauende, individuelle Lösung zur Anlagenprogrammierung enorme Vorteile. Eine auf Basis von Kundenanforderungen konzipierte Benutzerschnittstelle erlaubt eine schnelle Programmierung der Gesamtanlage bei geringer Einarbeitungszeit des Anlagen-personals. Durch die maßgeschneiderte Integration der einzelnen Anlagenkom-ponenten werden Flexibilität und Verfügbarkeit der Anlage erhöht sowie die Diagnose von Fehlern erleichtert.

Voraussetzungen zur Umsetzung einer maßgeschneiderten Lösung sind eine sorgfältige Analyse durchzuführender Arbeitsaufgaben durch Experten in der Roboterprogrammierung, eine Implementierung entsprechender Schnittstellen durch Softwarespezialisten, die sorgfältige Analyse von Sicherheitsaspekten durch Sicherheitsexperten und ein von Steuerungsfachleuten entwickeltes Repertoire an Methoden zur Verarbeitung der Daten der einzelnen Anlagenteile. Das Fraunhofer IPA verfügt über entsprechende Experten mit Erfahrung auf diesen Gebieten.

Ihre Ansprechpartner für weitere Informationen:

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Dipl.-Inform. Rebecca Hollmann
Telefon +49 711 970-1095
rebecca.hollmann@ipa.fraunhofer.de
Dipl.-Ing. Manuel Drust
Telefon +49 711 970-1286
manuel.drust@ipa.fraunhofer.de

Hubert Grosser | Fraunhofer IPA
Weitere Informationen:
http://www.ipa.fraunhofer.de

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