Add-on

netvision LaserTools AddOn Robotics Module

Laser-Roboterprogramme werden direkt aus dem CAD-Modell generiert, anstatt per Teach-in.

Nirgendwo ist das Einlernen (Teach-in) aufwendiger als bei Robotern. Jeder Punkt einer Laserbahn auf einem dreidimensionalen Bauteil muss manuell angefahren, ausgerichtet und gespeichert werden – und das für jede neue Variante. Das netvision LaserTools AddOn Robotics Module Add-on nutzt dieselben Laserstrategien, die auch CNC-Lasermaschinen steuern, und überträgt sie auf Industrieroboter, Linearachsen und Positioniereinheiten.

Die komplette Roboterzelle als virtuelles Modell

Roboter, Linearachse, Dreh-Kipp-Positionierer, Laserkopf, Spannvorrichtung und Bauteil werden zu einem kinematischen Modell der Zelle zusammengeführt. Die externen Achsen sind fester Bestandteil der kinematischen Kette und keine nachträgliche Ergänzung; dadurch wird das Bauteil dem Roboter exakt so präsentiert, wie es später in der Fertigung vorliegt. Die Zellen werden entweder aus der Maschinenbibliothek geladen oder mithilfe des integrierten Maschineneditors erstellt und angepasst

Roboterbewegung vor der Ausführung berechnet und verifiziert

Werkzeugposition und -orientierung entlang der Laserbahn werden über inverse Kinematik in Gelenkwerte des Roboters übersetzt, wobei verschiedene Lösungsstrategien zur Auswahl stehen. Die Simulation spielt das Programm Schritt für Schritt unter Einbeziehung der gesamten Zelle ab; Kollisionen zwischen Robotergliedern, Bearbeitungskopf, Spannvorrichtung und Bauteil werden auf Basis vorab berechneter Kollisionsdaten geprüft, und Gelenkgrenzen, Erreichbarkeit sowie Achsdynamik werden angezeigt, noch bevor sich der Roboter bewegt. Die Simulation spielt das Programm Bewegung für Bewegung mit der kompletten Zelle ab; Kollisionen von Roboterarmen, Kopf, Spannmitteln und Bauteil werden anhand vorberechneter Kollisionsdaten geprüft, und Gelenkgrenzen, Erreichbarkeit und Achsdynamik sind sichtbar, bevor sich der Roboter bewegt.

Dieselben Laserstrategien wie bei CNC-Maschinen

Schneid-, Schweiß- und Auftragsprozesse werden am CAD-Modell exakt wie bei einer CNC-Lasermaschine programmiert: mehrachsiges Konturschneiden, Nahtschweißen mit Strahlausrichtung von den angrenzenden Flächen aus sowie mehrachsiges Auftragschweißen und Aufbau dünnwandiger Strukturen. Anstell- und Vorschubwinkel, Winkelbegrenzungen und eine automatische Kollisionsvermeidung halten die Werkzeugausrichtung innerhalb des Arbeitsbereichs des Roboters, während die Bearbeitung der Werkzeugbahn die Ausrichtung entlang des Pfades bei Bedarf korrigiert.

Roboterprogramme in nativer Steuerungssprache

Postprozessoren schreiben das Programm in der Sprache der Robotersteuerung: KUKA KRL mit .src- und .dat-Dateien, LIN- und PTP-Bewegungen, Überschleifen sowie externen Achsen E1 bis E3 inklusive Laseransteuerung über digitale Ausgänge; Stäubli VAL3-Projekte mit Linear-, Achs- und Kreisbewegungen; sowie Cloos-Roboterprogramme. Kein manuelles Nachteachen, kein Übertragen von Punkten.

Passt zu

Gleiches Projekt, gleicher CAD-Kern, gleicher digitaler Zwilling.

Features

netvision LaserTools AddOn Robotics Module im Überblick.

Das netvision LaserTools Robotics Module Add-on überträgt die Laser-Bearbeitungsstrategien von CNC-Maschinen auf Industrieroboter. Roboter, Linearachse und Positionierer bilden ein gemeinsames kinematisches Modell der Fertigungszelle; Werkzeugbahnen werden mittels inverser Kinematik in Gelenkwerte umgerechnet und auf Kollisionen, Gelenkgrenzen sowie Erreichbarkeit geprüft. Das Ergebnis wird in der nativen Sprache der Robotersteuerung ausgegeben – ganz ohne manuelles Teachen.

Modellierung der Roboterzelle

  • RobotermodelleIndustrieroboter wie KUKA KR 20 und KR 90 als Kinematikmodelle
  • LinearachsenRoboter auf einer Linearführung als zusätzliche Achse
  • PositioniererDreh-Kipp-Positionierer wie der KUKA DKP-400 in der Kinematikkette
  • MaschinenbibliothekFertige Zellenmodelle aus einer Galerie
  • MaschineneditorErstellen und Anpassen kinematischer Zellenmodelle
  • KollisionsmodelleSeparate vereinfachte Kollisionsgeometrie für schnelle Prüfungen
  • Werkzeuge und WerkzeugaufnahmenLaserköpfe aus Bibliotheken eingefügt und am Roboterflansch montiert
  • Spannmittel und BauteileSpannmittel- und Bauteilmodelle direkt in die Zelle geladen
  • Mehrere NullpunkteUrsprünge auf Bauteil, Spannmittel, Positionierer oder Zelle gesetzt
  • Mehrteil-AufspannungenMehrere Teile in einem Projekt, jedes mit eigener Spannung und eigenem Nullpunkt
  • LaserstrategienSchneid-, Schweiß- und Auftragsoperationen am CAD-Modell programmiert
  • Inverse KinematikGelenkwerte aus Werkzeugposition und -orientierung gelöst, mit pseudoinverser und gedämpfter Kleinste-Quadrate-Jacobi-Methode, FABRIK, Gradientenabstieg und Nelder-Mead
  • WerkzeugorientierungSeitenwinkel, Vorlaufwinkel und Winkelgrenzen entlang der Bahn
  • OrientierungsausrichtungController, die das Werkzeug an der Flächennormalen oder einem Zielpunkt ausrichten
  • Automatische KollisionsauflösungWerkzeugorientierung innerhalb gewichteter Achskosten angepasst
  • Orientierung bearbeitenWerkzeugwinkel entlang eines Programms anpassen, begrenzen, invertieren und einfrieren
  • BahnänderungPosition und Orientierung ändern, Abschnitte eines Werkzeugwegs ersetzen oder beschneiden
  • BahntransformationWerkzeugwege spiegeln, verschieben, skalieren, umkehren und morphen
  • MusterLineare und kreisförmige Muster kompletter Operationen
  • TechnologiemanagementProjektweite Standardtechnologie, Technologietabellen und mehrere Technologiesätze je Operation
  • BewegungsmodifikatorenVorschub, Beschleunigung, Laserleistung, Frequenz, Rampen und Voreinstellungen auf ausgewählten Bewegungen
  • ZellensimulationStart, Pause, Einzelschritt, vorherige und nächste Bewegung, einstellbare Geschwindigkeit
  • KollisionsprüfungRoboterglieder, Kopf, Spannmittel, Positionierer und Bauteil anhand vorberechneter Kollisionsdaten geprüft
  • Markierung außerhalb der GrenzenGelenkstellungen jenseits ihrer Grenzen am Werkzeugweg markiert
  • Achsen min/maxGelenkbereiche des gesamten Programms auf einen Blick
  • Erreichbarer ArbeitsraumErreichbarkeitshülle des Roboters am Modell dargestellt
  • BahndynamikGeschwindigkeit, Beschleunigung und Ruck der Robotergelenke entlang des Programms
  • Ruhige BewegungKeine Achsumschläge, korrekte Interpolation bei großen Achswinkeldifferenzen
  • MaterialauftragAdditiver Aufbau als reale Geometrie simuliert
  • KUKA KRL.src- und .dat-Programme, LIN- und PTP-Bewegungen, Überschleifen, Zusatzachsen E1 bis E3, Lasersteuerung über digitale Ausgänge
  • Stäubli VAL3Projekt-, Daten- und Programmdateien mit movel, movej und movec
  • CloosRoboterprogramme für Cloos-Schweißrobotersteuerungen
  • BerichteAufspann- und Programmdokumentation aus dem Projekt

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