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Nr 8 2021 www markttechnik de 33 Roboterbewegungen flexibel zu berechnen mit der SPS zu kommunizieren Werkzeuge und Bildverarbeitungssysteme anzusteuern oder komplexe Sensoren wie Kraft-Momenten-Sensoren einzubinden muss er herstellerspezifischen Roboter-Code schreiben Sind Roboter unterschiedlicher Hersteller im Einsatz führt dies unweigerlich zu größerem Aufwand Sobald die Anwendung in der Produktion läuft wird vom Instandhaltungs-Team erwartet dass es nicht nur eines sondern mehrere komplexe Roboterprogramme für unterschiedliche Roboterhersteller schnell online korrigieren und verbessern kann sowie Änderungen aufgrund des Schichtbetriebs nachvollziehbar dokumentiert Hierfür muss der Programmierer das komplexe Roboterprogramm in Form von Dokumentation Kommentaren und Eingabemasken bestmöglich vorbereiten damit das in Roboter-Code formulierte Prozesswissen möglichst nicht verloren geht Ein neuer Ansatz Angesichts der Probleme die diese drei Entwicklungsphasen mit sich bringen hat der 2013 als Spinoff des KIT Karlsruher Institut für Technologie gegründete Roboterprogrammier-Software-Hersteller ArtiMinds Robotics in seiner Software Robot Programming Suite RPS einen durchgängigen Ansatz verwirklicht der die Onlineund Offline-Programmierung nahtlos miteinander kombiniert Bild 1 So muss für alle Phasen der robotergestützten Automatisierung nur ein Produkt eingesetzt werden Bild 2 Der neue Ansatz ist leicht in die bestehenden Abläufe zu integrieren weil die Software grafisch mithilfe vordefinierter Anwendungsbausteine programmiert wird mithin automatisch Roboter-Code erzeugt wird der in der Standardsteuerung des Roboterherstellers läuft Daher fallen zum einen die Schnittstellenprobleme zwischen verschiedenen Tools weg Zum anderen können Rollen auch stärker verschmelzen was eine flexiblere Nutzung von Ressourcen erlaubt und die Effizienz der Zusammenarbeit zwischen den einzelnen Bereichen steigert So entstehen beispielsweise in der Planungsphase bei gleichem Aufwand wie zuvor realitätsnähere Ergebnisse und der Roboterprogrammierer kann diese dann mit deutlich weniger Aufwand umsetzen Das Risiko dass kritische Probleme erst in der Programmierphase oder bei der Inbetriebnahme auftreten wird geringer Auf Basis der Datendurchgängigkeit und eines eigenen Applikationskatalogs kann man sich zudem leicht roboterübergreifende Standards erarbeiten »Außergewöhnlich bei unserem Konzept ist dass man damit nicht nur spezielle Teillösungen sondern komplexe Roboter-Automatisierungsprojekte in ihrer Gesamtheit realisieren kann« erläutert Dr -Ing Andreas Hermann Senior Team Leader Advanced Robotics bei ArtiMinds »Und das mit den Robotern aller namhaften Hersteller « Durch die einfache Möglichkeit zum Wechsel zwischen online und offline bringt die Software weitere Vorteile die sich unter anderem bei der Programmierung zeigen Ein Beispiel macht das deutlich »Beim Entgraten von Bauteilen oder bei der Inspektion von Kanten müssen Roboter oft komplexe Trajektorien abfahren« führt Hermann aus »Diese bewegungsorientiert zu programmieren und mit dem realen Werkstück abzugleichen ist alles andere als trivial « Hier geht ArtiMinds mit seiner RPS einen anderen Weg Mit dem Tool CAD2Path lassen sich in der Offline-Welt CAD-Daten des Bauteils einlesen und daraus automatisiert Bewegungsbahnen aus dem Modell erzeugen Für den Abgleich mit der realen Welt wechselt der Programmierer dann in den Online-Modus bewegt den Roboterarm an einige charakteristische Punkte des Werkstücks und teacht diese ein Positionen vom digitalen Zwilling können auf den realen Roboter übertragen werden oder umgekehrt Bild 3 Innerhalb kurzer Zeit lassen sich so komplexe Pfade programmieren Auch Transferbewegungen bei denen es nicht auf Genauigkeit ankommt können offline oft einfacher definiert und bei Bedarf dann online um ihre exakte Zielposition ergänzt werden Schnell verschiedene Lösungen testen »Durch die Möglichkeit zum einfachen Umschalten zwischen beiden Welten lassen sich verschiedene Lösungsansätze schnell direkt auf dem Roboter evaluieren weil Teaching Programmieren und Testen in einer engen Verbindung stehen« stellt Hermann fest »Das ist gerade bei herausfordernderen Anwendungen die wegen der Komplexität bei der Programmierung häufiger getestet werden müssen von Vorteil « Ein Beispiel sind sensorbasierte Anwendungen mit Kraft-Momenten-Sensoren oder Kamerasystemen die einen deutlich höheren Programmieraufwand und mehr Knowhow erfordern als einfache Bewegungen »Programmierer können die Technik quasi wegabstrahieren und sich rein auf die Prozesse konzentrieren« verdeutlicht Hermann »Das macht die RPS auch zu einem Tool für Rapid Prototyping sensorbasierter Montageaufgaben Die Entwicklungszyklen aus Programmieren Nachteachen Code Erzeugen und Testen werden kürzer und unterschiedliche Lösungsstrategien lassen sich effizient evaluieren « Andreas Hermann ArtiMinds Robotics Unsere Robot Programming Suite kombiniert Onlineund Offline-Programmierung Bild 2 Die Robot Programming Suite RPS lässt sich in allen drei genannten Phasen einsetzen Planung Programmierung und Instandhaltung Bild ArtiMinds Robotics