Entwicklung eines KMU-gerechten CAM-integrierten Leit- und Steuersystems für Robotik-betriebene Bearbeitungszellen (CAMiROB)

Problemstellung
Die Automatisierung der Produktion birgt besonders für den deutschen Mittelstand große Chancen, die weltweite Wettbewerbsfähigkeit zu verbessern. Dieses Potenzial steckt vor allem in der Nachbearbeitung von komplexen Gussbauteilen. Im Gießprozess entstehen bei jedem Gussteil unregelmäßige, unterschiedliche und überschüssige Materialansammlungen, welche entfernt werden müssen. Viele der dabei notwendigen Arbeiten werden aufgrund der hohen Auftragsschwankungen manuell durchgeführt, da der Programmieraufwand von maschinellen Bearbeitungszentren meist zu zeitintensiv und teuer ist. Eine neuartige Lösung stellen robotergestützte Bearbeitungszellen dar. Aufgrund ihrer vergleichsweise geringen Anschaffungskosten gegenüber großen Bearbeitungszentren bieten diese eine bislang nicht beachtete Chance für den Mittelstand. Jedoch ist deren Programmierung für Kleinserien und individuelle Produkte zu aufwendig.

Ziel
Ziel des KMU-innovativ-Projekts CAMiROB ist es, die Steuerung und Programmierung von Roboterzellen zu vereinfachen und zu beschleunigen. Hierzu wird eine IT-Lösung entwickelt, welche den digitalisierten Produktionsprozess bis hin zur Robotersteuerung umfasst. Damit werden KMU in die Lage versetzt, Roboterzellen kostengünstig für die Nachbearbeitung von Gussbauteilen einzusetzen.

Vorgehensweise
Im Rahmen des Vorhabens wird eine standardisierte Schnittstelle zwischen CAD (computer-aided design) und CAM (computer-aided manufacturing) entwickelt, welche es ermöglicht, Roboter unterschiedlicher Hersteller an das System anzudocken, zu programmieren und zu steuern. Durch ein integriertes CAM-System werden aus den 3D-Modellen automatisiert Bewegungsdaten für die Roboter abgeleitet und in die jeweils benötigten Bewegungsabläufe, sogenannte NC-Codes, konvertiert. Mit Hilfe eines integrierten Anforderungs- und Wissensmanagements werden Technologieparameter, die für die Erstellung der NC-Codes notwendig sind, automatisiert abgeleitet. Abschließend wird zur Steigerung der Robustheit des Herstellprozesses eine optische Messmethode zur Online-Bahnkorrektur integriert.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Vor allem KMU werden durch diese Lösung befähigt, flexibel auf schwankende Auftragszahlen zu reagieren und selbst bei der Losgröße eins kosteneffizient zu produzieren. Die Ergebnisse sind im Maschinenbau breit anwendbar.

• Arnold IT Systems GmbH & Co. KG
• Kautenburger GmbH