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Werkshalle wird zu einem CNC-Bearbeitungsraum

Komponente 3: Direkte Programmierung

Statt die Robotereinheit klassisch zu programmieren, setzte das Entwicklerteam auf eine Sinumerik 840D sl Steuerung. Die Idee dahinter: Statt mit proprietären Robotersteuerungen lassen sich Roboter so über eine CNC direkt programmieren. So lässt sich die komplette Robotereinheit von einem routinierten CNC-Anwender mit bekanntem G-Code programmieren oder CAM-Programme lassen sich auf den Roboter übertragen. Statt aufwändig ein weiteres Programmiersystem für Roboter in die Fertigung einzuführen und dafür Mitarbeiter ausbilden zu müssen, setzt das Projekt auf eine einfache Integration in CAD/CAM, PLM- und Planungssysteme oder als digitaler Zwilling für Simulationen.

Zeiteinsparung bei der Bearbeitung

Erste Tests zeigen vielversprechende Ergebnisse. So lassen sich mit den bereits entwickelten Prototypen die für die Flugzeugfertigung typische Bearbeitungsschritte wie Konturfräsen, Ausschneiden, Bohren und Nieten mit hohen Absolut- und Wiederkehrgenauigkeiten durchführen. Das volle Potential lässt sich aber erst erahnen, wenn mehrere Roboter parallel am Werkstück arbeiten und dabei identische oder unterschiedliche Bearbeitungsprozesse durchführen. So lassen sich Kapazitäten skalieren, zwischen verschiedenen Werkstücken und Bearbeitungsschritten flexibel verschieben und die Durchlaufzeiten weiter verkürzen. Mit zwei Robotern an einem Werkstück erwarten die Entwickler bereits Reduzierungen von mindestens 30 Prozent bei den Durchlaufzeiten.

Autonom agierender Roboterschwarm

Die jetzt angestoßenen Folgeprojekte für das Mobile Machining befassen sich folgerichtig mit dem flexiblen Einsatz von mehreren der mobilen Robotereinheiten. Dennoch bleiben Fragen: Wie lässt sich die Sicherheit der neben den Robotern arbeitenden Menschen gewährleisten? Wie werden Kollisionen zuverlässig vermieden? Hier wird daran gearbeitet, dass die mobilen Roboter mit Hilfe von Sensoren virtuelle Zellen um sich herum aufbauen. Bis zum autonom agierenden Roboterschwarm sind noch viele Hürden zu nehmen. Mobile Machining eröffnet dennoch neue Wege für eine hochflexible Automatisierung bei der Bearbeitung großer Teile – für Flugzeugstrukturteile aber auch für Rotorblätter von Windkraftanlagen, Strukturen von Schienenfahrzeugen oder Großbauteile im Schiffsbau.

Werkshalle wird zu einem CNC-Bearbeitungsraum
Bild: Siemens AG


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