Roboterschweißen direkt aus den CAD-Daten

Jeder Millimeter Schweißnaht geplant

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Wie leicht Schweiß- und andere Roboterprozesse inzwischen programmiert werden können, zeigt Cenit auf der Messe Euroblech. Die neue Edition von Fastsuite generiert Bahn und Bearbeitungsprozesse direkt aus den CAD-Daten.

Ob Lichtbogen- und Punktschweißen, Bahnschweißen, Laserschweißen, Rollfalzen, 3D-Laserschneiden oder Lackieren – die 3D-Simulationsplattform Fastsuite Edition 2 beherrscht alle komplexen Prozesse in der Blechbearbeitung. Die Software ermöglicht die Offline-Programmierung des Roboters, bevor die Anlage gebaut ist. So umreißt Anbieter Cenit die Fortschritte der aktualisierten Suite schon vor der Fachmesse Euroblech und will sie am Beispiel einer Lichtbogenschweiß-Roboterzelle von Fanuc auf dem Stand vorführen (Halle 13, Stand G34).

Mit Fastsuite Edition 2 wird nicht mehr die Maschine oder der Roboter programmiert. Die Roboterbahn und das Bearbeitungsprogramm werden direkt aus den CAD-Daten generiert – und zwar mit allen Parametern für die jeweilige Fertigungstechnologie. Dabei spielt es keine Rolle, ob Material aufgetragen, transportiert oder abgetragen wird. Die Fastsuite Edition 2 unterstütze neben weiteren Blechverarbeitungstechnologien zum Beispiel auch das Laserschweißen, heißt es bei Cenit – und sei kompatibel mit diversen CAD-Programmen, also unabhängig von Datenformaten.

Sogenannte Technologiepakete erleichtern die semantische und herstellerneutrale Roboterprogrammierung. Sie ermöglichen den prozessspezifischen Aufbau der Bahnen und definieren automatisch alle Prozessparameter und Steuerungsbefehle – unabhängig vom Robotertyp. Cenit verfügt nach eigenen Angaben über Schnittstellen zu allen gängigen Roboter- und Anlagenherstellern, deren proprietäre Systeme sich als virtuelle Steuerungen in die 3D-Programmier- und Simulationsplattform einbinden lassen. Trotzdem, so heißt es, sei das System so einfach und intuitiv zu bedienen, dass selbst unerfahrene User nach einer dreitägigen Schulung das Programmpaket in der Regel problemlos einsetzen könnten. Auf dem Messestand erläutern die Mitarbeiter die Offline-Programmierung an verschiedenen Technologien, beispielsweise Laserschweißen, Rollfalzen, Bahnschweißen, 3D-Laserschneiden und Punktschweißen.

Praxiserprobte Lösungen

Cenit kann bereits Praxislösungen vorweisen, die sich bewährt haben. In Verbindung mit Fanuc-Robotern und der Steuerung Fanuc RoboGuide unterstützt Fastsuite Edition 2 beispielsweise parametrisch umfangreiche Schweißstrategien und -methoden einschließlich Einmessen der Bauteillage oder der Nahtverfolgung. Dazu wird RoboGuide als virtuelle Steuerung angebunden. Auch mit Robotern von Kawasaki, Reis, Yaskawa, Jenoptik oder Kuka habe sich Fastsuite als 3D-Layout- und Simulationsplattform bewährt, betont Cenit.

Weiteres Beispiel: Der Leonberger Systemintegrator Haimerl Lasertechnik setzt bei Laserschweiß-Anlagen auf Fastsuite Edition 2. Dabei nutzt Haimerl alle Funktionen vom Import der Bauteil- und Vorrichtungsdaten über die Offline-Programmierung, Simulation und Optimierung bis hin zum Einspielen der Programme auf die reale Anlage. Ein Nach-Teachen sei in aller Regel nicht mehr nötig, betont Cenit.

Auch Gabelstaplerhersteller Crown verwendet die Software für seine Roboterschweiß-Anlagen. Statt mehrerer Tage dauere das Programmieren eines neuen Werkstücks oder einer neuen Teile-Variante nur noch wenige Stunden, teilt der Anwender mit. Weil die Programmierung in der Simulationsumgebung von Fastsuite Edition 2 geschieht und damit parallel zum Produktivbetrieb der Anlage, wurden die Stillstandzeiten wesentlich verringert. Die Produktionsunterbrechung zum Einrichten und Teachen neuer Bauteile sei auf ein Minimum reduziert worden, die Qualität der Schweißstellen durchgehend sehr gut. Dazu gibt es auch einen Film: http://hier.pro/u4YTv

Während sich die früheren Fastsuite-Versionen auf die Steuerungen konzentrierten, hat Cenit die Funktionalität der aktuellen Generation massiv um vor- und nachgelagerte Schritte erweitert. Das beginnt beim Import von CAD-Daten aus der Fertigungs- und Fügefolgenplanung als Basis für das Produktionslayout. Hier beschleunigt die Fastsuite Edition 2 den Anlagenaufbau mit vordefinierten Simulationskomponenten. Sind projektspezifische Komponenten nicht in der mitgelieferten Bibliothek enthalten, können sie über Cadenas PartSolutions als „smarte Komponenten“ geladen und in der Simulation direkt verwendet werden.

Tests und Optimierung ohne reale Anlage

Mit Anlagenlayout, Offline-Programmierung und virtueller Einbindung herstellerspezifischer Steuerungen entsteht ein mechatronisches Modell als Simulationsumgebung, das direkt zur PLC-Validierung (Programmable Logic Controller) und zur virtuellen Inbetriebnahme genutzt wird. Die virtuelle Anlage verhält sich dabei wie die reale Hardware inklusive I/O-Signalen oder Sensordaten.

Das bietet die Möglichkeit, die Steuerungssoftware bereits in einer frühen Projektphase zu testen und zu optimieren, obwohl die reale Anlage noch gar nicht existiert. Laut Cenit bringt dies zwei entscheidende Vorteile: Die Projektlaufzeit für den Anlagenaufbau wird drastisch reduziert und mögliche Fehler können in der virtuellen Inbetriebnahme schon erkannt und korrigiert werden, bevor die reale Anlage aufgebaut wird.

Dies macht die Software auch für Systemintegratoren zu einer interessanten Lösung: Sie können die Anlagen nicht nur schneller produktionsreif machen, sondern ihre Kunden auch in allen Planungsphasen transparent auf dem Laufenden halten. (os)



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