Prosta droga: KUKA.CNC – bezpośrednie przetwarzanie G-kodów poprzez zintegrowane jądro systemu CNC w układzie sterowania robota
Alexander Bay
Manager Produktu, KUKA Roboter GmbH
Dzięki zastosowaniu KUKA.CNC otwiera się możliwość wykonywania programów CNC według DIN 66025 bezpośrednio przez układ sterowania robota. Poprzez zintegrowanie jądra systemu CNC z układem sterowania robota robot przemysłowy staje się obrabiarką z otwartym łańcuchem kinematycznym, która łączy zalety robota przemysłowego z zaletami układu sterowania CNC.
ROBOT PRZEMYSŁOWY JAKO CENTRUM OBRÓBCZE
Obróbka z użyciem robotów przemysłowych znajduje coraz szersze zastosowanie. Elastyczność robota przemysłowego umożliwia rozległy zakres użycia, który dotychczas ograniczał się głównie do obróbki końcowej wyrobów seryjnych. Z użyciem robotów szlifuje się i poleruje krany wodne oraz armatury, roboty wykorzystywane są do obcinania brzegów i docinania kształtek wtryskowych, a także do wykańczania i czyszczenie odlewów oraz usuwania wypływek.
Co prawda było i jest wiele systemów programowania offline robotów na bazie systemów CAD/CAM, jednak brakowało dotychczas swobodnej transmisji danych procesowych do układu sterowania robota. Podstawowym warunkiem opracowywania programów było dotychczas tłumaczenie programów CNC na język robota z pomocą odpowiedniego postprocesora. Dochodziło przy tym automatycznie do utraty informacji, gdyż funkcje z programu CNC nie były wspierane w różnych językach robota.
KUKA.CNC znosi dotychczasowe ograniczenia
Ograniczenie to zostało wyeliminowane wraz z zastosowaniem KUKA.CNC. Dzięki bezpośredniej integracji jądra CNC z układem sterowania robota system obróbki przy użyciu robota otrzymuje dodatkowe funkcje w pakiecie.
Wprowadzając na rynek KUKA.CNC, firma KUKA Roboter GmbH oferuje możliwość wykonywania programów CNC według DIN 66025 bezpośrednio przez układ sterowania robota. Pełny zakres kodów standardowych może być interpretowany przez KUKA.CNC i realizowany przez robota – funkcje G, funkcje M/H/T, podprogramy lokalne i globalne, struktury komend, pętle, itd. Dzięki tym możliwościom zastosowanie robota przemysłowego staje się coraz powszechniejsze – przede wszystkim w następujących obszarach:
.: frezowanie elementów kształtowych z materiałów miękkich i średniotwardych, takich jak drewno, tworzywo sztuczne, aluminium, materiały złożone, itp.
[FILM]_FYT8x9vpLU[/FILM].: polerowanie i szlifowanie elementów kształtowych
[FILM]yxmVwmFbu4I[/FILM].: nanoszenie powłok i obróbka powierzchniowa wszelkich elementów konstrukcji
.: obcinanie brzegów oraz docinanie wszelkich elementów konstrukcji
.: cięcie laserowe, plazmowe oraz cięcie strumieniem wody wszelkich elementów konstrukcji
Dzięki bezpośredniej integracji jądra CNC z układem sterowania robota, robot staje się obrabiarką z otwartym łańcuchem kinematycznym, która łączy zalety robota przemysłowego, jak na przykład szeroki zasięg pracy, wysoka elastyczność, niskie koszty inwestycyjne oraz obróbka 6-osiowa z zaletami układu sterowania CNC, takimi jak programowanie przy użyciu G-kodów, interfejs użytkownika CNC, kompensacja promienia narzędzia, duża liczba punktów pozycjonowania, szerokie możliwości planowania trajektorii robota w oparciu o krzywe sklejane oraz komfortowe zarządzanie narzędziem.
Integracja jądra CNC umożliwia ponadto bezpośrednie wykonanie programu do obsługi maszyny CNC przez układ sterowania robota. Zarówno programiści CAD/CAM jak i operatorzy maszyn CNC mogą dzięki temu programować i obsługiwać robota przemysłowego bazując na posiadanym know-how.
KUKA.CNC: Obróbka przy użyciu robota i automatyzacja obrabiarek
Oprócz podstawowej możliwości wykonywania odpowiednich programów poprzez zintegrowane w układzie sterowania robota jądro systemu CNC firma KUKA oferuje ponadto pełny zakres funkcji układu sterowania robota. W ten sposób w zależności od zastosowania można przełączać pomiędzy trybem CNC a konwencjonalnym trybem pracy robota. Dzięki temu dla danego procesu użytkownik jest w stanie wybrać idealne środowisko sterowania, programowania i obsługi.
Zalety podczas projektowania trajektorii
Tryb CNC przynosi przede wszystkim znaczne korzyści przy projektowaniu trajektorii robota. Programy obróbcze z dużą liczbą punktów pozycjonowania mogą być wykonywane przez jądro systemu CNC i jego podfunkcje w sposób dokładniejszy i ze zredukowanymi czasami cyklu. Zwiększenie dokładności oraz redukcja czasów cyklu są możliwe dzięki rozbudowanym funkcjom projektowania trajektorii w jądrze systemu CNC. Projektowanie toru ruchu przy wykorzystaniu przeszło 500 punktów, pozwala robotowi w procesie obróbki przede wszystkim na utrzymanie stałych prędkości oraz na optymalne planowanie rampy przyspieszenia i hamowania. Ale również dzięki różnym interpolacjom krzywymi sklejanymi w jądrze systemu CNC poprawia się dokładność toru ruchu. Obliczanie punktów krzywych Akima oraz krzywych B-sklejanych gwarantuje możliwie najdokładniejsze przemieszczanie się robota wzdłuż zadanej trajektorii. Ta typowa funkcjonalność CNC w połączeniu z tradycyjnymi funkcjami układu sterowania robota pozwala na uzyskanie optymalnego rezultatu obróbki.
Uproszczona integracja robota stwarza korzyści dla operatora obrabiarki
Ale również zastosowanie robota w otoczeniu tradycyjnych obrabiarek CNC nabiera nowego wymiaru dzięki możliwości przetwarzania kodów sterujących (G kodów). W przyszłości w zautomatyzowanych liniach obróbkowych obok obrabiarki będzie można przy użyciu kodu według DIN 66025 zaprogramować i obsługiwać również robota. Ułatwi to integrację robota i będzie przede wszystkim znaczącą korzyścią dla operatora obrabiarki, który odtąd nie będzie musiał wykazać się umiejętnościami w zakresie programowania robotów, ale wyposażony w wiedzę na temat skomputeryzowanych układów sterowania będzie mógł obsługiwać również robota.
Obrabiarka i zautomatyzowana linia obróbkowa zespolone w jedną jednostkę
Szczególnym przypadkiem zautomatyzowanej obróbki jest obróbka elementów konstrukcji, którymi manipuluje robot. Połączenie obróbki i manipulowania sprawia, że ten rodzaj procesu staje się wyjątkowo efektywny. Ponieważ robot chwyta element obrabiany, przenosi go do stanowiska obróbkowego, tam poddaje go obróbce, a następnie przekazuje do stanowiska składowania obrobionych elementów, do automatyzacji procesu nie jest konieczny dodatkowy układ kinematyczny odpowiedzialny za czynności transportowania i manipulowania. Obrabiarka i zautomatyzowana linia obróbkowa tworzą zespoloną jednostkę, co ma duże znaczenie dla efektywności kosztów.
Programowanie CNC otwiera dla robotyki możliwości wykorzystania wielu nowych systemów programowania. Rynek systemów CAD/CAM oferuje szereg rozwiązań specjalnych dla najróżnorodniejszych zastosowań w obróbce. Pozwoli to również w przyszłości na dalszy rozwój możliwości programowania i zastosowania robotów. Coraz więcej systemów CAD/CAM wykorzystuje tę tendencję i wyposaża swoje oprogramowanie w odpowiednie moduły do programowania robotów i symulacji.
To właśnie integracja i możliwość swobodnego przepływu danych w całym łańcuchu procesowym począwszy od systemu CAD poprzez połączony moduł CAM aż po dostosowane do specyfiki robota planowanie trajektorii i procesów jest największą zaletą tego rozwiązania.
Dzięki bezpośrednio połączonemu systemowi robota wraz z jądrem CNC łańcuch procesowy stanowi zamkniętą i zwartą strukturę. Obejścia w postaci korzystania z narzędzi postprocesowych nie są konieczne, a dzięki bezpośredniemu połączeniu z systemem CAD/CAM możliwe jest dokonanie optymalizacji na każdym poziomie procesu.
KUKA – Automation becomes easy
_____________________________________________________________________________
KUKA Roboter GmbH, z główną siedzibą w Augsburgu, jest spółką akcyjną, która posiada wiele oddziałów na całym świecie. Jest jednym z największych dostawców robotów przemysłowych. Głównymi dziedzinami działalności jest rozwój, produkcja i sprzedaż robotów przemysłowych, sterowania, oprogramowania i jednostek liniowych. Firma KUKA jest liderem na rynkach niemieckim i europejskim oraz trzecią siłą na rynku światowym.
KUKA Robot Group zatrudnia około 2000 pracowników na całym świecie, z czego 1100 pracowników jest zatrudnionych w Niemczech. W 2009 roku obrót firmy wyniósł 330.5 milionów euro. 25 oddziałów zapewnia firmie obecność na najważniejszych rynkach Europy, Ameryki i Azji.
KUKA Roboter CEE GmbH
Oddział w Polsce
ul. Porcelanowa 10
40-246 Katowice
www.kukarobotics.pl
biuroPL@kuka-roboter.pl
Źródło: KUKA Roboter, http://www.kuka-robotics.pl; zdjęcie: http://www.headland.com.au/robotics
Zobacz też:
