Hallo Freaks!
Da mein CAMRob Projekt jetzt in die heiße Phase eintritt, d.h. alle Komponenten treffen nächste Woche ein, will ich jetzt mal meine ersten Eindrücke hier Schildern. Es kann sein, daß ich den ein oder anderen Teil erst päter genauer erläutern kann oder auch mal was berichtigen muß. Bitte seht mir das nach.
Und jetzt los:
Kuka CAMRob / KUKA Milling 8kW
Teil 1
1. Aufgabenstellung
Aus Gründen der Geheimhaltung, kann ich nicht genau beschreiben, welche Produkte in dieser Applikation gefertig werden. Sagen wir einfach es handelt sich um Schaumstoffplatten, die in eine bestimmte Form gefräst werden.
Auf eine Stelle des gefräßten Produktes wird ein Kunstoffrahmen aufgeklebt.
Außerdem soll der Roboter nach Anforderung die Zelle mit einem an die Hauptabsaugung angeschlossenen Staubsauger reinigen.
2. Aufbau der Roboterzelle
Die Zelle ist eine geschlossene Schallschutzkabine. Die Kabine hat links und rechts jeweils eine Zutrittstür. Im Boden der Zelle ist ein Transportband angebracht, welches die niederfallende Späne seitlich aus der Zelle transportiert. Unterhalb der Zelle sind zwie Staplertaschen angebracht. Oberhalb der Zelle befinden sich 4 Ösen für Krantransport. An der Frontseite der Kabine befindet sich ein vertikal verlaufender Wendetisch.
In der Kabine steht ein Kuka KR100-2 HA mit Energiezuführung und einer 8kW Elektro-Frässpindel. Durch sie Energiezuführung wird die Versorgung mit den notwendigen Medien ermöglicht. Dazu gehören:
- Motor- und Signalleitungen für Spindel
- Wasserkühlung für Spindel
- Pneumatik für Werkzeugwechselsystem
- Blasluft für Werkzeug
- Reinigungsluft für den Werkzeugkegel
- Verdichtungsluft für den Werkzeugflansch
An der Seitenwand innerhalb der Zelle ist ein Werkzeugmagazin mit verschiedenen Fräs-Werkzeugen, einem Vakuumsauger für die Kunsstoffrahmen und dem Staubsauger.
Das Magazin für die Kunststoffrahmen ist ausserhalb der Zelle montiert und kann im laufenden Betrieb nachgefüllt werden. Jeweils ein Kunsstoffrahmen wird aus dem Magazin in das Innere der Kabine gefördert.
Der Steuerschrank steht außerhalb der Zelle. Unterhalb des Steuerschrankes befindet sich das Wasserkühlgerät. Auf dem Steuerschrank steht ein Ausatzschrank. Diese beinhaltet unter anderem:
- ein Ein- und Ausgangsmodul für externe Sicherheitstechnik und Externe Peripherie
- eine Pluto-Sicherheits-SPS zur logischen Prozessüberwachung und Ansteuerung des Frequenzumrichter für sie Spindel
- Ethernet-Schnittstelle zur Kommunikation mit dem externen PC.
An der Rückseite ist die integrierte Pneumatik angebracht.
An der Frontseite befinden sich:
- Ethernet-Anschluß
- Hauptschalter
- Servicesteckdose
- Not-Aus
- andere Bedienelemente.
Natürlich gibt es auch das gute alte KCP. Auf diesem läuft zusätzlich eine HMI-Oberfläche „Handbedienung“.
3. Software
Das Softwarepaket beinhaltet folgende Komponenten.
- KRC Systemsoftware 5.2
- Kuka CAMRob 2.0
- Kuka Sim Pro 2.0 oder KUKA SIM Tech
- ProConOs Soft-SPS
- MultiprogWT 3.5
4. Funktion
Wie kann man sich das jetzt vorstellen? Ich fange mal ganz simpel an eine ungefähre Übersicht der Funktion zu beschreiben.
Am Anfang steht das Modell, welches ein Konstrukteur in irgendeinem 3D-Konstruktionsprogramm (in meinem Fall Inventor) erstellt hat.
Diese Model wird in eine CAM-Software geladen. Unser Kunde benutzt dafür HyperMill von der Firma Open Mind. In diesem Programm wird die Frässtrategie erstellt. In diesem Programm wird virtuell aus dem Rohmaterial das Endprodukt herausgefräst. Der Anwender bestimmt dabei die Werkzeuge, Geschwindigkeiten und Fräsbewegung, also von wo nach wo das Material abgetragen wird. Das Ergebnis ist kurz gesagt eine Liste mit Positionsangaben, Geschwindigkeiten und Werkzeugdaten.
Nun kommt der Postprozessor zum Tragen. Der Postprozessor ist eine Art Übersetzer oder Konvertierer, der diese Daten aufbereitet und sie entweder an eine CNC-Maschine übergibt oder wie in unserem Falle an das CAMRob. Es gibt fertige Postprozessoren für viele CNC-Maschinen. Für anderer muß ein Postprozessor programmiert oder angepasst werden. Für unserer CAMRob Applikation wurde der Postprozessor ebenfalls von Open Mind geschrieben.
Der Postprozessor erstellt aus diesen aufbereiteten Daten so genannte NC-Daten, die später in das CAMRob, welches in Kuka Sim integriert wird, geladen werden.
An dieser Stelle muß ich erstmal zur Simulation springen. In Kuka Sim wird die Applikation 1:1 nachgebildet. Alle Störkonturen müssen hierbeinachgebildet sein, um die wirkliche Umgebung möglichst realistisch nachzubilden. An dieser Stelle sei gesagt, dass es im neuen Sim Pro Modelle gibt, wie bewegliche Energiezuführungen. Grund dafür ist die Programmiersprache Python. Mit dieser können auch eigene bewegliche Modelle erstellt werden.
Auch die Werkzeuge müssen genau nachgebildet werden.
Ist die Applikation virtuell nachgebildet worden, muss ein Abgleich zwischen Realität und Simulation erstellt werden. Dazu möchte ich später genauer eingehen.
In der KRC-Software wird eine Art Basisprogramm erstellt. In diesem Programm können verschiedene Module programmiert werden, die der Anwender später in die Simulation einbinden kann. Für unsere Applikation werden z.B. Module zum Handling des Kunststoffrahmens oder zum Reinigen der Zelle erstellt. Außerdem wird ein Programmablauf erstellt.
Nun kann die Programmierung unseres Produktes an der Simulationssoftware beginnen.
Details dazu folgen später.
Ist das Programm erstellt worden und in der Simulation erfolgreich abgelaufen, wird das CAMRob Programm per Netzwerk in die Steuerung übertragen. Der Anlagenbediener kann nun das Pogramm auf die gewohnte Weise anwählen und ausführen.
Fortsetzung folgt…
Links:
http://www.kuka.com/NR/rdonlyr…D142/0/KUKA_CAMROB_de.pdf
http://www.openmind-tech.com/
