Programmierung von Industrierobotern – So funktionieren die drag&bot Wizards

In Deutschland werden pro Jahr etwa 20.000 Industrieroboter neu installiert. Bis 2025 soll der Markt um etwa 10 Prozent pro Jahr weiter wachsen, da neben der Automobilindustrie auch Branchen wie Maschinenbau, Elektronikfertigung und Kunststoffverarbeitung zunehmend Roboter in der Produktion einsetzen werden. Momentan werden Roboter in der Regel maximal einmal pro Jahr angepasst und umprogrammiert. Die Programmierung ist zeitaufwändig und kostenintensiv, da dafür meist externe Entwickler beauftragt werden. Wir von drag&bot beschäftigen uns nun seit über 10 Jahren mit Methoden zur einfachen Programmierung von Industrierobotern. Mit unserer Software können Industrieroboter auch ohne Expertenwissen von Mitarbeitern in der Produktion und wenn notwendig auch täglich umprogrammiert und so flexibel für die Produktion eingesetzt werden.

Parameter von Funktionsbausteinen werden über die drag&bot Wizards definiert

Die Programmieroberfläche von drag&bot beinhaltet verschiedene Bedien- und Eingabehilfen, die Funktionsabläufe aneinanderreihen und miteinander kombinieren. Die sogenannten Wizards unterstützen den Nutzer bei der Parametrisierung der einzelnen Funktionssequenzen. Das Besondere: Der Nutzer muss nicht umständlich eine Unmenge an Parameterwerte händisch eintippen. Beim Funktionsblock „Bewegen“ des Roboters muss beispielsweise der Fahrweg (sogenannte Trajektorien) als Parameter festgelegt werden. Die Punkte des Fahrwegs kann der Nutzer über verschiedene Arten definieren:

  1. Entweder der Roboter wird über das Teach-Panel des Roboters zu den entsprechenden Punkten gefahren
  2. Oder (vor allem bei kollaborierenden Robotern) durch einfaches „Ziehen“ des Roboterarms an die richtige Stelle
  3. Oder über das Operators-Panel von drag&bot festgelegt werden

Auch andere Wege der Bahndefinition, z.B. per Gestensteuerung, sind ohne Probleme nutzbar und werden vollständig unterstützt.

Parameter können z.B. auch über Kamerasysteme und entsprechende Bildverarbeitung definiert und dann an einen anderen Funktionsblock zur Weiterverarbeitung der Information weitergegeben werden. Beispielsweise kann eine Bildverarbeitung die Schraublöcher in einem Werkstück erkennen und diese Positionen dann an den Bewegungsbaustein des Roboters übermitteln, um dorthin zu fahren.

Auch bei kraftgeregelten Bewegungen gibt es spezielle Wizards, die anschaulich erklären, wozu welche Parameter benötigt werden und dem Nutzer Schritt für Schritt bei den richtigen Einstellungen dieser Funktionsblöcke helfen. So kann beispielsweise bei einer einfachen, kraftgeregelten Bewegung entlang einer Achse festgelegt werden, in welcher Geschwindigkeit sich der Roboter bewegen soll und welche Kraft in dieser Dimension als Abbruchkriterium notwendig ist. So kann der Roboter z.B. solange in eine Richtung fahren, bis er auf einen entsprechend großen Widerstand stößt.

Guides

Um komplexere Funktionsabläufe zu definieren, können Nutzer auch auf sogenannte Guides in drag&bot zurückgreifen. Das sind Schritt-für-Schritt-Anleitungen mit erklärenden Grafiken und Animationen, die dem Anwender helfen, schnell und einfach eine Programmstruktur für typische, immer wiederkehrende Funktionsabläufe zu erstellen – wie zum Beispiel das Greifen oder Ablegen von Teilen in einem Raster oder einer Pallette. Guides erzeugen wiederrum Programme in Baumstruktur, die später jederzeit weiter individualisiert werden können.

Skill-Sharing über die Cloud

Um einmal programmierte Abläufe von einem Roboter auf einen weiteren zu übertragen oder Programme mit entsprechenden Nutzern innerhalb der Firma zu teilen, werden die programmierten Funktionen verschlüsselt in der Cloud gespeichert und können dort schnell und einfach weitergegeben werden.

Erweiterungsmodule

Unser Entwickler-Team arbeitet kontinuierlich an neuen Modulen, um die Roboterprogrammierung so einfach und komfortabel wie möglich zu machen. Aktuell ermöglicht das Modul „Force“ die Automatisierung anspruchsvoller Montagearbeiten mit Hilfe eines Kraftsensors und kraftgesteuerten Bewegungen. Die „Object Localization“ hilft dabei, die genaue Position von Objekten im Arbeitsraum mit Kameras und Computer-Vision-Algorithmen zu bestimmen.