Kollisionsbehandlung als Grundbaustein eines modularen by By (author) Andreas Altenhein

By By (author) Andreas Altenhein

Der wirtschaftliche Einsatz von Industrierobotern hängt insbesondere von deren Nutzungszeit ab. Ein maximales Verhältnis der Programmierzeit zur Programmlaufzeit von 183:1 bei herkömmlichen Programmierverfahren läßt erkennen, daß der Einsatz bei vielen Anwendungen nur in der Großserie wirtschaftlich ist. Deshalb werden graphisch-interaktiv unterstützte Verfahren, welche die Programmierzeiten verkürzen, zunehmend an Bedeutung gewinnen. Ein modulares Industrieroboter-Off-line-Programmiersystem für die graphisch-interaktiv unterstützte Programmierung wird anhand eines Anforderungsprofils mit besonderer Beachtung der Kollisionsbehandlung entworfen und dargestellt. Durch die Verwendung von zwei unterschiedlichen Kollisionserkennungsverfahren werden sowohl die Anforderungen für die Planung - kurze Antwortzeiten - als auch für die Off-line-Programmierung - sehr sichere Aussagen über Kollision - berücksichtigt. Angeschlossen ist für beide Verfahren ein Algorithmus zur automatischen Kollisionsvermeidung. Aus den vorbereiteten Modulen lassen sich diejenigen herausziehen, die in Verbindung mit applikationsspezifisch zu entwickelnden Spezialmodulen ein einfach zu handhabendes anwendungsbezogenes Off-line-Programmiersystem ergeben.

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Kollisionsbehandlung als Grundbaustein eines modularen Industrieroboter-Off-line-Programmiersystems

Der wirtschaftliche Einsatz von Industrierobotern hängt insbesondere von deren Nutzungszeit ab. Ein maximales Verhältnis der Programmierzeit zur Programmlaufzeit von 183:1 bei herkömmlichen Programmierverfahren läßt erkennen, daß der Einsatz bei vielen Anwendungen nur in der Großserie wirtschaftlich ist.

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Fur die allgemeine Planung und Programmierung von Industrierobotern sind derzeit das Place-System von Mc Donnell Douglas /35, 36, 37/, der CATIA-Simulationsmodul von IBM /38, 39, 40/, das Grasp-System der Firma BYG /29/ und ROBCAD von Fa. Tecnomatix /31/ im industriellen Einsatz und von Bedeutung. Um einen Eindruck uber den heutigen Stand dieser Systeme zu geben, zeigt Bild 9 eine Bewertung bezuglich der Anforderungen. - 41 - Kriterien Anforderung Place CATIA Bedienoberflache Fenster/ Konfiguration 0 BefehIsgruppen kiare Gruppel'l () () Kinematikmodell mit Korrekturwerten Generator fur Industrieroboterprogramme Textuelle Programmierung e e automatische ModeUjustage notwendig () automatische Kollisionserkennung notwendig automatisehe Kollisionsvermeidung notwendig Bewegungssimulation 3- D- Eehtzeit () 0 e e e e e e Interface zu verse hied en en CAD - Systemen () () () teilweise entspreehend der Anforderungen realisiert () () o () e e niehl realisiert Bi1d 9: Verg1eich der vier Off-1ine-Programmiersysteme fur Industrieroboter () 0 0 0 () 0 () () 0 0 0 0 0 volisUindig entsprechend der Anforderungen realisiert e () e e 0 0 Einbindung teehnoiogieorientierter notwendig AlgorithmeI) wunschenswert Grasp Robcad 3.

Avch Diedenhoven /28/ macht eine fur die Kollisionserkennung von Industrierobotern nicht zulissige Einschrinkung. Er vereinfacht die Bahn, indem er die komplexe Bahn durch lineare und kreisformige Abschnitte ersetzt, wobei die Achse des Kreises senkrecht oder parallel zur Werkzeugachse stehen mue. 1 Anforderungen an die Kollisionsvermeidung Die Kollisionsvermeidung ist genauso wie die Kollisionserkennung auszulegen auf die beiden Falle Planung von Industrierobotersystemen und Off-line-Programmierung.

1 Dialogform und Dialogebenen Die Form des interaktiven Dialogs sollte in der, dem Stand der Technik entsprechenden, Fenstertechnik ausgefUhrt sein, womit eine weitgehende Los16sung von der Tastatur erreicht wird. Weiterhin ist es m6g1ich, den Benutzer durch Bildung von Befehlsgruppen und -ebenen gezielt zu fUhren. Die Befehlsgruppen sollten den Ablauf, der bei einer Planung oder Programmierung durchlaufen wird, widerspiegeln. Insgesamt werden mindestens vier Gruppen ben6tigt: Industrieroboterzellen generieren, - Bewegungssequenz des Industrieroboters bestimmen, - Simulation des Ablaufes, - Industrieroboterprogramm generieren.

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