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Bohren und Fräsen gehören heute zu den Standardanwendungen für Roboter. Was aber, wenn bestimmte vorgegebene Parameter wie etwa die korrekte Spannlage des Werkstücks nicht garantiert werden können? Auch dafür gibt es jetzt mit dem „Dinamtrack-System“ eine überzeugende Lösung.
Der spanische Integrator eProject4 hat eine innovative Automatisierungslösung für die Metallbearbeitung realisiert. Das „Dinamtrack“-System erlaubt die bildgesteuerte Bearbeitung von komplexen Bauteilen. Der Datenaustausch zwischen 3D-Scanner, Roboter und CNC-Steuerung erfolgt in Echtzeit über die uniVAL drive Schnittstelle von Stäubli.
Im "Dinamtrack"-Projekt geht es um das automatisierte Einbringen von Bohrungen in Getriebegehäuse. Grundgedanke war der Wunsch, den Prozess auch dann voll automatisiert ablaufen zu lassen, wenn die Ausgangsbedingungen nicht hundertprozentig dem definierten Zustand entsprechen. Das heißt: Die Bohrungen sollen auch dann präzise eingebracht werden, wenn das Getriebegehäuse nicht korrekt eingespannt ist.
Das funktioniert nur mit einer 3D-Bildverarbeitung, die den Prozess überwacht und der Steuerung die Ist-Daten liefert, um den Prozess situativ abzuarbeiten. Der Roboter muss also quasi sehen können. Dazu wiederum muss das Getriebegehäuse mit Referenzpunkten versehen sein, die der Scanner erkennt.
Diese Voraussetzungen hat eProject4 bei „Dinamtrack“ geschaffen – und auch zwei weitere Grundbedingungen erfüllt. Der Roboter muss hoch präzise arbeiten. Deshalb kommt ein Stäubli Roboter aus der TX/TX2 Serie – in diesem Fall ein TX60 – zum Einsatz. Und es muss eine direkte Echtzeit-Verbindung zwischen Scanner, CNC-Steuerung und Robotersteuerung sichergestellt sein. Diese Anforderung lässt sich mit der einzigartigen uniVAL drive Schnittstelle von Stäubli erfüllen.
Welche Vorteile „Dinamtrack“ bietet, wird beim Blick auf den Bearbeitungsprozess deutlich. Der Roboter, überwacht und gesteuert von einem 3D-Scanner, tastet die Löcher ab, in die Gewinde gebohrt werden sollen. Liegt das Getriebegehäuse nicht plan auf dem Werkstückträger auf, erkennt der Roboter die Fehlstellung anhand der Daten des 3D-Scanners und bringt sein Werkzeug in eine Schrägstellung, die ein exaktes, d. h. gerades Eintauchen in das Bohrloch ermöglicht. Das Werkzeug passt sich also an die individuelle, sensorisch erfasste Position des Werkstücks an.
Das gelingt, weil die externe Vermessung mit dem 3D-Scanner die reale Position des Werkstücks mit dem in der Steuerung hinterlegten 3D-Modell vergleicht. Die Robotersteuerung erhält dann als Input den „Offset“, den der Roboter bei der Positionierung des Werkzeugs und der Bearbeitung selbst berücksichtigt.
Ohne die echtzeitfähige uniVAL drive Schnittstelle ließe sich die Kombination von Roboter-, CNC- und Scanner-Steuerung nicht realisieren. Deshalb sind laut eProject4 auch "Dinamtrack"-Projekte mit größeren Robotern möglich, aber eben nur mit Stäubli Robotern mit uniVAL drive Schnittstelle wie beispielsweise dem TX200.
Der "sehende“ Roboter bringt Flexibilität in den Bearbeitungsprozess. Das bietet große Vorteile insbesondere bei der Bearbeitung komplexer Teile. Neben dem einzigartigen Steuerungskonzept spricht auch die hohe Präzision und Dynamik für den Einsatz von Stäubli Robotern. Einen weiteren positiven Aspekt sieht eProject4 auch in der Zusammenarbeit mit der spanischen Stäubli Tochtergesellschaft, deren Mitarbeiter insbesondere bei der Anbindung der Siemens-CNC-Steuerung über uniVAL drive an den Roboter hervorragende Unterstützung geleistet haben.
