Entwicklung einer flexiblen Roboterzelle

  • Hallo Newsgroup,


    wir wollen eine flexible Roboterzelle für unsere eigene Fertigung entwickeln.
    Unsere Produktvielfalt ist recht hoch, Stückzahlen von 50 - 5000. Größe der Bauteile von wenige Millimetern bis ca. Größe einer Zigarettenschachtel.


    Schwerpunkt der Anforderung ist die Flexibilität. D.h. ein einmal eingerichtetes Produkt kann am Tag z.B. 3 mal gewechselt werden.


    Die Zelle soll einen 6-Arm-Roboter für das Teilehandling (ggf. auch für den ein oder anderen Bearbeitungsschritt) sowie Magazinsysteme zur Bauteilzuführung enthalten.


    Auf Grund der Anforderungen, z.B. an die Genauigkeit, haben wir KUKA, ABB, Stäubli und Epson ins Auge gefasst.


    Die Funktionen der Roboterzelle wird auf folgende 3 Komponenten verteilt:


    1. Host-PC mit Windows und einer .NET-Anwendung als HMI und zur Anbindung an Datenbanken
    2. SPS (Beckhoff/TwinCAT)
    3. Robotersteuerung für 6-Arm-Roboter.


    Von diesen 3 Komponenten werden verschiedene Peripheriegeräte bedient, die im Prozessablauf flexibel angesteuert werden müssen.


    Genau hier startet meine eigentliches Problem. Wie kann ein konfigurierbare Ablaufreihenfolge realisiert werden?


    z.B.
    SPS: Bereite einen Trayfeeder so vor, dass Teile aus dem Tray entnommen werden können
    Windows-Anwendungsprogramm: Steuere Bildverarbeitungsrechner an und analysiere ein Bild des Teils im Feeder
    Robotersteuerung: fahre Roboter auf in Abhängigkeit der ermittelten Bildverarbeitungsinformationen auf eine bestimmte Position
    SPS: Bereite eine Aufnahme zum Einlegen des Bauteils vor (z.B. fährt ein Linearschlitten auf eine bestimmte Position)
    Robotersteuerung: fahre Roboter auf die Position der Aufnahme und lege das Teil ab
    Windows-Anwendungsprogramm: Drucke ein Etikett aus


    Ich hoffe es ist soweit verständlich.


    Ich könnte mit z.B. vorstellen alle notwendigen Prozesschritte mit allen erforderlichen Parametern in Schritt für Schritt in einer XML-Datei abzuspeichern.
    Das Windows-Anwendungsprogramm könnte dann als übergeordnetem Master fungieren und die Peripheriekomponenten entsprechend ansteuern.


    Oder die XML-Datei wird irgendwie in die SPS geladen und dort abgearbeitet. Dann wäre die SPS der Master und würde die Peripheriekomponenten ansteuern.


    Wir wollen das Rad nicht neu erfinden. Deshalb meine Nachfrage an ein Realisierungskonzept.
    Ich möchte keine fertige Lösung sondern einfach weitere Gedanken aufnehmen.


    Grüße vom Bodensee, Michael

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  • Hallo,


    und willkommen im Forum.



    Wir wollen das Rad nicht neu erfinden. Deshalb meine Nachfrage an ein Realisierungskonzept.
    Ich möchte keine fertige Lösung sondern einfach weitere Gedanken aufnehmen.


    Naja, klingt schon etwas nach Bachelorarbeit oder so.


    Wir realisieren seit über 15 Jahren die Roboterprogrammierung unserer Prüfstände mit Codegenerierung aus einem PC Programm. Teilweise geht das sogar herstellerübergreifend, d.h. die PC-Software kann die Abläufe ohne Änderung auf Roboter verschiedener Hersteller übertragen.


    Mittlerweile wird das Konzept auch von einigen Kunden zur flexiblen Prototypenfertigung eingesetzt.



    Genau hier startet meine eigentliches Problem. Wie kann ein konfigurierbare Ablaufreihenfolge realisiert werden?


    Ganz allgemein beschreibt deine (XML- oder was auch immer) Datei Befehle. Befehle im Sinne von
    https://de.wikipedia.org/wiki/Kommando_%28Entwurfsmuster%29


    Das Programm, das dies dann ausführt, verteilt die einzelnen Befehle dann an die untergeordneten Systeme. Möglicherweise geht das nur in mehreren Phasen. D.h. vor der wirklichen Ausführung müssen ggf. SPS oder Robotersteuerung vorbereitet werden.


    Das Verfahren ist flexibel. Es setzt aber auch voraus, dass man die beteiligten Systeme sehr gut versteht. Da kauft man nicht eben mal Roboter von einem neuen Hersteller.


    Deswegen lohnt es sich da nicht ins Detail zu gehen. Die gewünschten Komponenten sind teilweise andere, als die von uns verwendeten.


    Grüße


    Urmel

    Einmal editiert, zuletzt von Urmel ()

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