Lasrobotsoftware in de cloud

Met nieuwe, voor willekeurige robotmodellen te gebruiken software van het Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) kan het MKB lastaken economisch automatiseren.

Robots worden al met succes toegepast voor het maken van grote series gelaste onderdelen. Maar in het MKB met kleine series en wisselende productvarianten worden de lasprocessen meestal met de hand uitgevoerd.

Robots zijn door de programmeerinspanning vaak niet flexibel genoeg en niet economisch inzetbaar, Bovendien moeten robots in het MKB vaak in ongestructureerde werkomgevingen werken en moeten ze kunnen omgaan met afwijkingen in de onderdelen.

Menselijk voorbeeld

De nieuwe software voorziet de robot van cognitieve capaciteiten waardoor hij net als een ervaren lasser kan functioneren. Met behulp van 3D sensoren en intelligente evaluatie-algoritmen kan de robot bijvoorbeeld 'zien'. Als hij een echt te lassen onderdelen met zijn CAD-model vergelijkt, herkent de robot de te lassen onderdelen, hun positie en afwijkingen van de geometrie met een nauwkeurigheid beter dan 0,2 mm.

Met behulp van een nieuwe baanberekeningscomponent genereert de robot voorstellen voor de te lassen naad. Dankzij de door de machine leesbare modellering van productiekennis over het lasproces 'weet' de robot wat lassen inhoudt en hoe hij bijvoorbeeld een lastoorts op het onderdeel moet richten.

Deze kennis wordt ook gebruikt om door automatische programma-aanpassingen een constante naadkwaliteit bij herkende lasspleten of vormafwijkingen te krijgen. De lasspecialist kan het proces in een 3D visualisering op een tablet-PC bewaken en onder meer de keuze en volgorde van de voorgestelde lasnaden bepalen.

In de cloud

Alle data van het robotsysteem, zoals robotpositie, sensordata en invoer van de lasser, worden in een digitaal, bijna real-time model samengevoegd. Daarmee kunnen een baanberekening zonder botsingen en de automatische generatie van robotprogramma's onafhankelijk van het robotmodel automatisch worden uitgevoerd.

Dit gebeurt in het kader van Industrie 4.0 in de cloud. Omdat hier alle productiestappen in een virtueel model digitaal worden vastgelegd, kunnen ze worden omgezet voor big data analyses ten behoeve van kwaliteits- en procesoptimalisatie.

Dankzij de cloud-oplossing kan het MKB zonder eigen software-infrastructuur machine-onafhankelijk complexe algoritmen en optimalisatiemethoden toepassen. Ook worden nieuwe business-modellen mogelijk zoals 'pay per use', waarbij ondernemingen alleen betalen voor het daadwerkelijk gebruik van de software.

Door door de nauwkeurige metingen van de werkstukken met behulp van sensoren kunnen dure lashulpmiddelen vervallen. Ook de verminderde programmeertijd draagt bij aan de rentabiliteit. Bij proeven met typische lasonderdelen in een middelgrote productie vergeleken de wetenschappers van Fraunhofer-IPA de tot nu toe gangbare teach-in methode met de nieuwe software. Daarbij werd de programmeertijd teruggebracht van 200 minuten tot 10 minuten. Hierdoor wordt de lasser minder belast met programmeertaken en kan hij zijn kennis optimaal inbrengen in het productieproces.