Hier mal ein Blick in die reale Roboterwelt

Für Microcontroller und sonstige "echte" Technik-Themen, die sonst nichts mit ft zu tun haben
Everything technical that has nothing to do with ft
Forumsregeln
Bitte beachte die Forumsregeln!
Antworten
Benutzeravatar
Pilami
Beiträge: 307
Registriert: 31 Okt 2010, 21:35
Wohnort: Mörshausen

Hier mal ein Blick in die reale Roboterwelt

Beitrag von Pilami » 23 Okt 2020, 21:07

Hallo zusammen,

wie vielleicht einige von euch wissen, arbeite ich seit über 10 Jahren für einen japanischen Roboterhersteller.

jetzt zeige ich euch mal mit was ich mich so beschäftige.

Das erste Video ist wärend des finalen Auslieferungstest in einem unserer Werke entstanden. Hier werden insgesamt 15 Achsen synchron bewegt. Der Achsrechner steuert 17 Achsen parallel (2 x 6 Achsen Roboter plus 3 Stationsachsen) Die Positioniergenauigkeit beträgt <1mm, typischweise etwa 0,6mm +- 0,1mm
Bei 2,02min sieht man übrigens wie der Roboter nach Beendigung eines Zykluses sich selbst vermisst und die Position über ein Lasersystem checkt.


https://www.youtube.com/watch?v=Wt6FePh0Boc

Im zweiten Video ist ein Messe Demo zu sehen wo wir die maximale Anzahl von parallelen Achsen demonstrieren, die wir mit einem Controller steuern können. Die besondere Schwierigkeit die hier besteht ist, das an einem werkstück geschweisst wird, das von einem weiteren Handlingsroboter gehalten wird. Auch hier eine Genauigkeit <1mm

https://www.youtube.com/watch?v=xQB9AAZJluw&t=59s

Meine Aufgabe ist es Machbarkeitsstudien durchzuführen, Taktzeiten zu ermitteln und Layoutuntersuchungen durchzuführen.Ich arbeite dabei Offline in einer Simulationsumgebung

vg
Lothar

Lars
Beiträge: 508
Registriert: 25 Okt 2016, 21:50

Re: Hier mal ein Blick in die reale Roboterwelt

Beitrag von Lars » 23 Okt 2020, 21:22

Hallo Lothar,
Pilami hat geschrieben:
23 Okt 2020, 21:07
jetzt zeige ich euch mal mit was ich mich so beschäftige.
[...]
https://www.youtube.com/watch?v=Wt6FePh0Boc
[...]
https://www.youtube.com/watch?v=xQB9AAZJluw&t=59s
[...]
vielen Dank für den Einblick.

Ich bewundere ja immer die Kraft und die Schnelligkeit, mit der industrielle Knickarmroboter ihre Gelenke bewegen können. Es ist schwer, das mit ft nachzubauen. Vielleicht der zweite heilige Gral bei ft, so wie der Vorderradantrieb mit Lenkung bei Fahrzeugen.

Mit freundlichen Grüßen
Lars
Zuletzt geändert von Lars am 23 Okt 2020, 21:24, insgesamt 1-mal geändert.

Benutzeravatar
steffalk
ft:pedia-Herausgeber
Beiträge: 1463
Registriert: 01 Nov 2010, 16:41
Wohnort: Karlsruhe
Kontaktdaten:

Re: Hier mal ein Blick in die reale Roboterwelt

Beitrag von steffalk » 24 Okt 2020, 13:23

Tach auch!

Sehr spannend. Die Bahnsteuerung bei den Schweißnähten am sich drunter wegdrehenden Werkstück dürfte wohl komplex sein. Und die Geschwindigkeit finde ich beeindruckend.

Wie funktionieren denn diese Schweißelemente? Wodurch kommt da einfach ein "Feuerstrahl" raus?

Gruß,
Stefan

Lars
Beiträge: 508
Registriert: 25 Okt 2016, 21:50

Re: Hier mal ein Blick in die reale Roboterwelt

Beitrag von Lars » 24 Okt 2020, 13:37

Hallo Stefan,
steffalk hat geschrieben:
24 Okt 2020, 13:23
Wie funktionieren denn diese Schweißelemente? Wodurch kommt da einfach ein "Feuerstrahl" raus?
elektrisch. Wenn das Schweißen mal kurz unterbrochen ist, sieht man auch, daß die "Düsen" einen Schweißdraht führen, den sie beim Schweißen allmählich herausschieben.

Mit freundlichen Grüßen
Lars

Karl
Beiträge: 1413
Registriert: 24 Sep 2016, 17:28
Wohnort: Nordkanalien im Emscherland

Re: Hier mal ein Blick in die reale Roboterwelt

Beitrag von Karl » 24 Okt 2020, 14:53

Hallo,
wenn Mensch etwas runterscrollt erscheinen einige Graphiken. Diese zeigen die prinzipielle Funktionsweise
des Schutzgas-Schweißens. Das Handstück wird allerdings durch eine entsprechende Konstruktion am Schweiß-
automaten ersetzt.
https://www.schweisshelden.de/fachwisse ... schweissen
Grüße von
Karl

Es gibt immer viel mehr Lösungen als Probleme.

Benutzeravatar
Pilami
Beiträge: 307
Registriert: 31 Okt 2010, 21:35
Wohnort: Mörshausen

Re: Hier mal ein Blick in die reale Roboterwelt

Beitrag von Pilami » 24 Okt 2020, 18:17

steffalk hat geschrieben:
24 Okt 2020, 13:23
Tach auch!

Wie funktionieren denn diese Schweißelemente? Wodurch kommt da einfach ein "Feuerstrahl" raus?
Hier wird das MIG/MAG Schweißen angewand. Im Brenner wird durch das Schlauchpaket aus einem Vorratsbehälter der Schweißdraht kontinuierlich vorgeschoben, in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit und der Schweißnahtdicke. Gleichzeitig umfließt ein Schutzgas (meistens Argon) die Schweißdüse um ungewünschte Reaktionen mit der Umgebungsatmosphäre zu verhindern. deshalb nennt man dieses Verfahren auch Schutzgasschweißen.
Diesen Ablauf übernimmt die Schweißsteuerung die über TCP/IP oder ProfiBus direkt mit der Robotersteuerung verbunden ist. die Schweißsteuerung steuert auch die nötige Stromstärke um den Lichtbogen zu zünden. die Masseverbindung erfolgt meistens direkt über die Vorrichtung in der das Werkstück eingespannt ist.

vg
Lothar

fishfriend
Beiträge: 622
Registriert: 26 Nov 2010, 11:45

Re: Hier mal ein Blick in die reale Roboterwelt

Beitrag von fishfriend » 24 Okt 2020, 19:25

Hallo...
Womit werden denn die Bahnen erstellt, wenn z.B. ein Produktwechsel da ist?
Macht ihr das oder der Kunde?
Bei unseren Robotern sind Grundprgramme da und wir müssen die Positionen per Hand eingeben, was sehr mühselig, fehleranfällig und langwierig ist.
Im Grunde wie eine Tabelle.
Mit freundlichen Grüßen
fishfriend
Holger Howey

Benutzeravatar
Pilami
Beiträge: 307
Registriert: 31 Okt 2010, 21:35
Wohnort: Mörshausen

Re: Hier mal ein Blick in die reale Roboterwelt

Beitrag von Pilami » 24 Okt 2020, 20:49

Hallo Holger,

wenn ein neues Produkt geschweisst werden soll, muss das natürlich in irgendeiner Form programmiert werden.

Die klassische Variante ist das Teach-In Verfahren. Hier wird der Roboter im Hand-Modus z.B. auf den Start Punkt einer Schweißbahn gefahren, dieser Punkt dann per Knopfdruck übernommen. D.h. der Positionsvektor sämtlicher Achsstellungen bezogen auf den TCP (Tool-Center Point) wird abgespeichert. Der TCP liegt in diesem Fall an der Spitze des Schweißdrahtes, der im Ruhezustand einen festen Punkt etwa 12mm außerhalb der Schweißdüse hat.
Dann wird der Zielpunkt ebenso gespeichert. Dann muss der Roboter nur noch wissen, wie schnell er den Zielpunkt erreichen soll, die Geschwindigkeit also. Spezialfunktion gibt es dann z.b für nichtlineare Bewegungen oder Kreisbewegungen.

Eine zweite Variante wäre das Offline Programmieren mit unserer Simulationssoftware. Der Ablauf ist ähnlich nur mit dem Unterschied das man nicht am realen Roboter steht.
Dann gibt es noch eine Variante in dem man den Roboter über eine SPS von außen Fremdsteuert. Die Positionen werden dabei über Algorythmen berechnet.

Auch kann man den Roboter über eine CAM Funktion mit Hilfe von CAD-Daten Laufwege und Positionen beibringen.

Diese Anwendung in dem folgenden Video war eine meiner ersten großen Aufgaben mit der CAM-Funktion. Hier ging es darum mit hoher Präzision Ziernähte in Ledersitze einzubringen. Hier wurde der Roboter nicht klassisch über Teach-In programmiert, sondern die Grundformen wurden über die CAM Funktion eingelesen und die Feinkorrektur im unteren Zehntel-Bereich erfolgte über das Tracking der Spur.

https://www.youtube.com/watch?v=KPu8IviUOYQ

vg
Lothar

Benutzeravatar
EstherM
Beiträge: 1033
Registriert: 11 Dez 2011, 21:24

Re: Hier mal ein Blick in die reale Roboterwelt

Beitrag von EstherM » 11 Dez 2020, 10:19

Hallo zusammen,
ich hänge mich mal an diesen Thread dran, obwohl ich lange nicht so in dem Thema drin bin wie Lothar (pilami).
Hier ein Einsatzbeispiel aus einer ganz anderen Branche:
https://www.youtube.com/watch?v=Zdgi0AuUKdo

In dem Video wird von einer Genauigkeit von 2 cm gesprochen. Das sind zwei Größenordnungen weniger als bei den Schweißrobotern. So unterscheiden sich die Anforderungen je nach Branche.

Besonders beeindruckend finde übrigens ich die Einzelradsteuerung.

Gruß
Esther

Benutzeravatar
EstherM
Beiträge: 1033
Registriert: 11 Dez 2011, 21:24

Re: Hier mal ein Blick in die reale Roboterwelt

Beitrag von EstherM » 11 Dez 2020, 10:28

Hallo zusammen,
hier noch einer: https://youtu.be/XBVmz2zTHrY

Ich finde, das Ding könnte mit seinen Objekten etwas gefühlvoller umgehen.
Gruß
Esther

Benutzeravatar
PHabermehl
Beiträge: 2051
Registriert: 20 Dez 2014, 22:59
Wohnort: Bad Hersfeld

Re: Hier mal ein Blick in die reale Roboterwelt

Beitrag von PHabermehl » 11 Dez 2020, 12:20

EstherM hat geschrieben:
11 Dez 2020, 10:28
Ich finde, das Ding könnte mit seinen Objekten etwas gefühlvoller umgehen.
Hallo Esther,
schöner Fund. Das Pflücken finde ich ja noch ganz okay, da geh ich selbst rabiater 'ran, aber das "Ablegen" der Ernte... Tomate --> Plumps --> Ketchup :mrgreen:

Gruß
Peter
https://www.MINTronics.de -- der ftDuino & TX-Pi Shop!

viele Grüße
Peter

Benutzeravatar
EstherM
Beiträge: 1033
Registriert: 11 Dez 2011, 21:24

Re: Hier mal ein Blick in die reale Roboterwelt

Beitrag von EstherM » 11 Dez 2020, 12:37

Hallo zusammen,
vor allem verstehe ich nicht, warum das Ding die Tomaten nicht ordentlich ablegt. Das sollte doch eigentlich kein Problem sein.

Bei der automatischen Gurkenernte gibt es übrigens das Problem, dass die Früchte a) grün sind und b) unter grünen Blättern verborgen sind. Daher muss die Ernte weiterhin mit den berüchtigten Gurkenfliegern erfolgen.

Gruß
Esther

Benutzeravatar
Pilami
Beiträge: 307
Registriert: 31 Okt 2010, 21:35
Wohnort: Mörshausen

Re: Hier mal ein Blick in die reale Roboterwelt

Beitrag von Pilami » 15 Dez 2020, 20:01

EstherM hat geschrieben:
11 Dez 2020, 12:37
Hallo zusammen,
vor allem verstehe ich nicht, warum das Ding die Tomaten nicht ordentlich ablegt. Das sollte doch eigentlich kein Problem sein.

Gruß
Esther
Hallo Esther,

da vermute ich mehrere Gründe: Hier handelt es sich wohl um einen kollaborierenden Roboter und die haben mitunter massive Probleme beim palletieren. Aber der Hauptgrund dürfte der Greifer sein. Er muss die Tomate ja fallenlassen, da er sich in der Ablageposition nicht öffnen l#sst, ohne eventuell eine andere Tomate zu beschädigen.
Ich würde den Greifer dahingehend umkonstruieren, daß ich den Greifmechanismus im Prinzip so lassen würde, aber im inneren des Greifers einen zusätzlichen Sauggreifer anbringen würde.
Zuerst pflückt der Greifer die Tomate, die anschließend über den Saugkopf fixiert wird. Anschließend schwenken die Greifarme seitlich weg und mit der angesaugten Tomate kann dann der Roboter senkrecht nach unten fahren.

Aber zum Schluß noch eine Bemerkung. Warum hier ein kollaborierenter Roboter eingesetzt wird, erschließt sich mir nicht. Die sind viel zu langsam. Ein normaler 6-Achser oder 7-Achser auf einem fahrbaren Schlitten wäre wesentlich fixer.

vg
Lothar

Benutzeravatar
EstherM
Beiträge: 1033
Registriert: 11 Dez 2011, 21:24

Re: Hier mal ein Blick in die reale Roboterwelt

Beitrag von EstherM » 16 Dez 2020, 08:38

Hallo Lothar,
vielen Dank für Deine Hinweise. Ordentliches Hinlegen ist also ein Problem, das nur mit deutlichem Mehraufwand zu lösen wäre. Wenn ich das nächste Mal zu einer Veranstaltung über Roboter gehe, frage ich Dich vorher, ob Du Zeit hast, mitzukommen.

Bei den landwirtschaftlichen Robotern scheint es auf Geschwindigkeit nicht anzukommen. Jemand sagte: "eher Schildkröten als Hasen". Die Herausforderungen sind andere als in der Industrie: Dreck, Wind, Regen (wird toleriert, solange der Boden noch befahrbar ist), überhaupt die Natur. Vielleicht ist die Salatpflanze, deren Position man mühsam gespeichert hat, verschwunden, weil Wildschweine das Feld bearbeitet haben.

Die Feldroboter, die es am Markt bereits gibt, machen Unkrautbekämpfung, entweder mechanisch, wie in dem ersten Video, oder über Laser (wegbrutzeln des jungen Pflänzchens) oder über ultragenaue Ausbringung eines Unkrautvernichtungsmittel. Außerdem können manche noch Aussaat. Auf Geschwindigkeit kommt es nicht an. Das Ziel ist es, körperlich anstrengende Arbeiten zu ersetzen. Insgesamt ist dieses Einsatzgebiet noch relativ jung.

Gruß
Esther

Antworten