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Programmierung von Laserschweiß-Cobots: Grundlagen & Überblick

Bediener beim manuellen Einlernen eines Laserschweißroboters

 

Schweiß-Cobots sind so konzipiert, dass sie in der Nähe von menschlichen Schweißern arbeiten und viele der Vorteile der Roboterautomatisierung in einem kostengünstigeren und leichter zu integrierenden Paket bieten. Eine der wichtigsten Möglichkeiten, wie Schweiß-Cobots die Automatisierung zugänglicher machen, ist die Vereinfachung der Programmierung.

 

Wie werden Laserschweiß-Cobots programmiert?

Jeder Schweiß-Cobot ist anders, insbesondere wenn man zwischen Lichtbogenschweiß-Cobots und Laserschweiß-Cobots unterscheidet. Obwohl die Besonderheiten unterschiedlich sein können, bleiben die Konzepte jedoch ähnlich. In Zukunft werden wir das LightWELD Cobot System als Referenz verwenden.

Das LightWELD Cobot-System wurde mit einem kollaborativen ABB GoFa-Roboter entwickelt, der einen Programmierstil verwendet, der dem von Google Blockly sehr ähnlich ist. Blockly und andere ähnliche visuelle Programmiersprachen verwenden Drag-and-Drop-Blöcke, um komplexere Kodierungskonzepte darzustellen. Durch den Wegfall typischer Programmierhürden wie der Syntax ist die blockbasierte Programmierung benutzerfreundlich und zugänglich, insbesondere für Programmieranfänger.

Das LightWELD Cobot-System verwendet benutzerdefinierte, ineinander greifende, vordefinierte Blöcke, die eine Vielzahl von Cobot-Befehlen darstellen. Jedes Programm besteht aus einer Reihe von Schritten, Bewegungen und Schweißparametern. Diese intuitive Darstellung des Codes fügt sich nahtlos in das einfache Roboter-Teaching ein, das die Schweiß-Cobots bieten.

Hier ein Beispiel für eine übliche Reihe von Programmierschritten in einer leicht verständlichen Liste:

  1. Begeben Sie sich in eine sichere Ausgangsposition
  2. Bewegen Sie sich schnell zu einem Punkt oberhalb des Startpunktes der Schweißung
  3. Richten Sie die Schweißspitze aus und bewegen Sie sich langsam zum Schweißstartpunkt.
  4. Stellen Sie die Schweißgeschwindigkeit ein
  5. Lernen Sie die Schweißstartposition, den Schweißplan und die Schweißendposition an
  6. Bewegen Sie sich in eine Position oberhalb der nächsten Schweißnaht und wiederholen Sie die Schritte 3 bis 5 ODER kehren Sie in die sichere Ausgangsposition zurück.

Manuelles Anlernen
Das manuelle Einlernen, auch Teach-by-Touch oder Lead-Through genannt, ist die gängigste Einlernmethode für die meisten Cobots und ermöglicht es dem Bediener, den Arm des Cobots in die gewünschte Position zu bringen, indem er ihn physisch durch seinen Bewegungsbereich führt. Der Bediener kann Luftbewegungen programmieren, indem er die ASI-Taste (Arm Side Interface) auf der Oberseite des Cobots drückt. Die Benutzeroberflächen der Schweißroboter umfassen auch vorprogrammierte Funktionen zur Steuerung von Schweißbeginn, -fortsetzung und -stopp.

Jogging
Als Alternative zur manuellen Bedienung des Arms verfügt das LightWELD Cobot System auch über eine Joystick-Steuerung, mit der die gewünschten Cobot-Bahnen eingelernt werden können. Die Betriebsmodi sind:

  • Gelenk: ermöglicht getrenntes Jogging der Haupt- und Nebenachsen
  • Linear: erlaubt X-, Y- und Z-Bewegungen aller Achsen
  • Neuausrichtung: ermöglicht alle Achsenbewegungen um einen Punkt

Die Optionen "Linear" und "Neuausrichtung" sind besonders nützlich für die Programmierung besonders präziser Bewegungen und Positionen. Mit dem linearen Joggen kann der Bediener eine oder zwei Achsen für die Bewegung in nur einer Achse sperren. Die Neuausrichtung der Schweißspitze im Jogbetrieb ermöglicht eine hervorragende Kontrolle der Schweißbrennerposition.

 

Wie werden die Parameter des Laserschweißens kontrolliert?

Neben der Steuerung der Roboterbewegung und dem Ein- und Ausschalten der Schweißnaht ist für die Herstellung hervorragender Schweißnähte die Konfiguration der Laserparameter erforderlich. Beim handgeführten Schweißen werden LightWELD-Laserquellen über physische Drehregler oder über eine externe Schnittstelle konfiguriert. Das LightWELD Cobot System beinhaltet den Zugriff auf alle Parameter und Optionen der Cobot-Steuerung.

Das Ändern von Laserparametern ist so einfach wie das Auswählen der Art der Operation (Schmelzschweißen, Drahtschweißen, Heftschweißen, Reinigen), das Auswählen des Materials und das Definieren der Materialstärke. Dadurch werden optimierte LightWELD-Voreinstellungen für den jeweiligen Vorgang geladen. Die Bediener können die Voreinstellungen jedoch nach Bedarf anpassen, um sie besser an ihre Anwendung anzupassen, und sie für eine spätere Verwendung speichern. 

 

Wie lange dauert die Programmierung eines Schweiß-Cobots?

Bei der Entwicklung von Schweiß-Cobots wurde besonders auf eine einfache Programmierung geachtet. Wie lange es dauert, einen Schweiß-Cobot zu programmieren, hängt von der jeweiligen Aufgabe ab. 

Die Programmierung komplexer Aufträge mit vielen Bewegungen oder die mehrere Teile gleichzeitig betreffen, dauert länger als die Programmierung einfacher Aufträge wie z. B. einzelner Schweißnähte. Die erstmalige Erstellung eines Programms, die auch das Testen und Optimieren von Parametern beinhalten kann, dauert ebenfalls länger als die Ausführung eines bereits definierten Auftrags. Letztendlich dauert die Programmierung eines Schweiß-Cobots oft nur ein paar Minuten.

 

Ist Erfahrung in der Roboterprogrammierung erforderlich?

Cobots, ob zum Schweißen oder für andere industrielle Anwendungen, erfordern keine Erfahrung mit Robotern oder deren Programmierung. Schweiß-Cobots wie das LightWELD Cobot-System können bereits am Tag ihrer Installation programmiert und eingesetzt werden.

 

Erste Schritte mit einer Cobot-Lösung für das Laserschweißen

Die Implementierung einer Laserschweißcobotlösung kann einschüchternd wirken, insbesondere für diejenigen, die keine Erfahrung mit Automatisierung oder Laserschweißen haben. Zum Glück sind die Laserschweißexperten von IPG bereit, Ihnen zu helfen. Der Einstieg ist ganz einfach - senden Sie uns ein Muster, besuchen Sie eines unserer weltweiten Anwendungslabore oder erzählen Sie uns einfach von Ihrer Anwendung.



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