Robotcel voor oppervlaktebewerking

In een gezamenlijk onderzoeksproject vormen manuele bewegingen en krachten de basis voor door AI ondersteunde programmering.

Oppervlaktebewerking van componenten door polijsten, randen verwijderen of slijpen is tijdrovend en foutgevoelig. Om de complexe manoeuvres sneller te kunnen uitvoeren, ontwikkelt de Technische Hochschule Köln samen met Joke Technology in het nabij gelegen Bergisch Gladbach software om een robot te besturen. Zijn bewegingen zijn bedoeld om de bewegingen van specialisten te imiteren. Op deze manier kunnen werknemers worden beschermd tegen gezondheidsrisico's. Ondersteuning door de machine is ook een manier om het toenemende tekort aan geschoolde arbeidskrachten aan te pakken.

Van hand naar robot

Handmatige nabewerking is in veel industrieën relevant, zowel bij de productie van nieuwe componenten als bij het opknappen of repareren van oude of beschadigde componenten. Voor een juiste uitvoering is vaak jarenlange ervaring nodig. Behalve de fysieke belasting kunnen vonken of het inademen van fijn stof de gezondheid beïnvloeden. Mede om deze redenen is het werven van jong talent lastig. Tegen deze achtergrond is op een robot gebaseerde fijnbewerking een manier om componenten in kortere tijd te verfijnen of voor te bereiden met een constant hoge kwaliteit en zonder gezondheidsrisico's voor werknemers.

Het project "Intelligente Programmierumgebung für die roboterbasierte Oberflächenbearbeitung (iPRO)" wordt geleid door het Institut für Allgemeinen Maschinenbau aan de TH Köln. Projectpartner Joke Technology brengt zijn expertise op het gebied van oppervlakteverwerking en automatisering in. Daarnaast is het bedrijf verantwoordelijk voor de verdere ontwikkeling van de robotcel en de integratie van de software.

Behoefte

De industrie heeft behoefte aan automatiseringsoplossingen die componenten snel en met hoge kwaliteit kunnen verwerken, zelfs in kleine hoeveelheden. Joke Technology is al lang van plan om een robotcel te gebruiken . Het bedrijf heeft ook al vooruitgang geboekt op het gebied van hardware-ontwikkeling. Het besturen van de robot is echter complex. Er is niet genoeg geschikte software op de markt voor de speciale nabewerkingsstappen die het bedrijf uitvoert.

Voor dit doel worden de handbewegingen van de werknemers tijdens het polijsten geregistreerd met behulp van optische sensoren. Bovendien worden belangrijke gegevens zoals de krachten bij het indrukken van de gereedschappen en het aantal omwentelingen via sensoren geregistreerd. Deze data wordt gebruikt om te programmeren hoe de robot werkt op de testopstelling. In overleg met de specialisten kan het bedrijf ook bepalen wanneer een deel van het oppervlak voldoende is behandeld en de volgende verwerkingsstap moet beginnen.

Sjablonen maken

Nadat alle processtappen zijn vastgelegd, worden deze via een software-interface vertaald naar een programmeercode die automatisch de bewegingen van de robot berekent en uitvoert. De gegevens worden samengevat in sjablonen voor het betreffende nabewerkingsproces. De sjablonen hoeven dan alleen nog in de juiste volgorde op de grafische interface aan de eisen van het betreffende onderdeel te worden aangepast. Deze aanpak zal het voor gebruikers gemakkelijker maken om het besturingsprogramma voor de robot te maken.

Het bedrijf ziet een mogelijk vervolgproject in de ontwikkeling van een kennisdatabase. De kennis van de specialisten kan daarin worden opgeslagen. Deze informatie zou ook kunnen worden gebruikt om kunstmatige intelligentie te trainen die zelfstandig bewerkingsprocessen kan plannen en controleren.

Foto: Joke Technology