Der sensorische Roboter
Aus der Industrie und dem Schiffbau sind Schweißroboter nicht mehr wegzudenken. Bisher mussten diese aufwendig von Hand programmiert werden. Rostocker Forscher haben nun einen Sensor entwickelt, der die Aufgabe in einem Bruchteil der Zeit erledigt.
In der Versuchshalle der Werft Nordic Yards in Warnemünde ist im Testverfahren zu sehen, wie ein Scanner automatisch erkennt, was es zu schweißen gibt. Vier hohe Metallboxen stehen aneinandergereiht in der riesigen Halle. Der sogenannte Mockup simuliert Bauteile einer Ölplattform, an denen SENSPRO die sensorbasierte Roboterprogrammierung von Schweißnähten entwickelt und erprobt. Blau leuchtet der Laserscanner, wenn er langsam über die Metallboxen fährt. Ein Sensor erfasst grob aus vier Perspektiven den Mockup, um zu ermitteln, wo sich die einzelnen Boxen genau befinden, die geschweißt werden sollen. Dann fährt der Scanner nahe an die einzelnen Boxen heran. In dem Moment, in dem ein rotes Leuchten erscheint, macht die Kamera detaillierte Aufnahmen. Vier Aufnahmen werden zusammengesetzt, um die Punktfolge der Schweißnaht zu ermitteln. Bei der anschließenden automatischen Auswertung der 3D-Sensordaten werden die zu schweißenden Nähte bestimmt.
Deutlich weniger Programmieraufwand
Auch wenn das Scannen der vier Boxen aktuell im Testverfahren noch rund sieben Minuten dauert – später soll eine höhere Geschwindigkeit erreicht werden – so ist der Programmieraufwand mit diesem Verfahren deutlich geringer als vorher.
„Vergleichbares ist nach heutigem Stand nicht auf dem Markt zu finden“, berichtet Alexander Zych vom Lehrstuhl für Fertigungstechnik an der Rostocker Universität, der das Projekt koordiniert. So stehen „die Chancen gut, dass das Rostocker Fraunhofer-Anwendungszentrum für Großstrukturen in der Produktionstechnik dieses Verfahren vermarkten kann“, meint Reinhard Schollenberg von Nordic Yards.
Optimierung des Verfahrens
Noch muss an der Genauigkeit zur Programmierung der Schweißbewegungen gearbeitet werden. Es werden bisher noch nicht alle wichtigen Bauteilmerkmale erfasst. Das Rostocker Partnerunternehmen Hensel Elektronik entwickelt hierfür eine Kamera, die als Nahtsensor eingesetzt wird, um auch diese Bereiche zu erfassen.
Das Fraunhofer-Anwendungszentrum für Großstrukturen in der Produktionstechnik, der Lehrstuhl für Fertigungstechnik an der Uni Rostock, Nordic Yards und die zwei Rostocker Unternehmen sind ein erfahrenes Forschungsteam. Im vorangegangenen InnoProfil „MAPRO“ konnte bereits ein neuartiges, sensorbasiertes Verfahren zur Programmierung von Schweißrobotern von schiffbaulichen Mikropaneelen erprobt und weiterentwickelt werden. Dieses Verfahren wird heute bereits in der Industrie eingesetzt.
Weitere Informationen zur InnoProfile-Transfer-Initiative SENSPRO finden Sie hier.