Nennen sie mindestens 5 Anwendungsgebiete in denen ein Cobot heutzutage eingesetzt wird.
· Montage: Verschrauben, Einsetzen von Teilen
· Maschinenbeschickung: CNC, Spritzgießen
· Materialumschlag: Palettieren, Verpacken, Bin Picking
· Dispensieren: Kleben, Lackieren, Versiegeln
· Endbearbeitung: Polieren, Schmirgeln, Reinigen
· Qualitätsprüfung: Testen, Inspizieren, Messen
· Schweissen: Lichtbogenschweißen, Löten
Welche Vor- und Nachteile haben Cobots im Vergleich zu normalen Industrierobotern?
Vorteile:
· Breiteres Spektrum an Anwendungsmöglichkeiten durch die Kollaboration mit Menschen
· Leichte Programmierung/Handhabung
· Niedrige Peripheriekosten (keine Zelle benötigt)
· Größere Beweglichkeit
Nachteile:
· Kleine Traglasten
· Geringe Robustheit
· Geringere Geschwindigkeit
· Beispiel:
o UR10: 120°/s (Achse, 1,2); 180 180°/s (Achse
o ABB 1600: 180°/s (Achse 1,2,3); 320,360,500 °/s (Achse
· Schlechtere Wiederholgenauigkeit +0,1 mm ( —> ABB ca. 0,02 0,05 mm)
Starten Sie die Simulation des UR 10 Cobots und Bewegen Sie den Cobot mit den 3 vorhandenen Bewegungsmöglichkeiten. Was bedeutet eine Bewegung im Modus „Ansicht“?
Der TCP ändert seine Koordinaten anhand der Ansicht auf dem Polyscope.
Nennen Sie den entscheidenden Unterschied zwischen FahreP und FahreLinear.
FahreP/ MoveP:
· ermöglicht eine konstante Fahrgeschwindigkeit des Werkzeuges
· ermöglicht Kreisbewegungen
· der Parameter Verschleifen mit Radius gibt die Genauigkeit des Fahrbefehls an
FahreLinear/ MoveL:
· Lineare Bewegung von A nach B
· Verschleifen über Wegpunkt einstellbar
Was ändert sich bei dem Anpassen des Blendradius? Wie ist dieser änderbar?
· Blendradius = Zonenfaktor
· Ziel wird nicht genau angefahren, „verschliffen“
· Unter Wegpunkt einstellbar
Schreiben sie in der Simulation ein Programm zum Zeichnen eines einfachen Hauses (6 Striche) mit einem Malstift. Nutzen sie dabei die Basis-Befehle: Bewegen, Warten, Meldung, Kommentar. Verwenden Sie dazu einen hängenden Roboter
· Neuen TCP erstellen
· Neues Programm erstellen
· MoveL-Befehl einfügen
· Anzahl an Punkten einfügen
· Punkte setzten
o Falls als Ansicht der TCP gewählt wird, dann wird der aktuelle Punkt immer als Nullpunkt angenommen. Also keine absoluten Koordinaten, sondern relative Koordinaten verwenden
Erstellen sie einen neuen TCP für einen Malstift
Unter Installation —> TCP Configuration —> neuer TCP —> Namen vergeben —> Position und Payload festlegen —> als Default verwenden
Schränken sie die Gelenkgrenzen aller Achsen des Cobot um 20% ein
Unter Installation —> Safety —> Passwort eingeben und „Unlock“ drücken —> Joint Limits —> „Maximum speed“ oder „Position range“ —> Begrenzung eingeben und „Apply“ drücken
Ziehen Sie in der Simulation Bewegungsgrenzen für den Cobot ein, die ihn nach unten und zu den 4 Seiten (Nicht nach Oben) sinnvoll begrenzen
· Unter Installation —> Feature —> Benötigte Ebenen erstellen (auf Ausrichtung achten!)
· Unter Installation —> Safety —> Passwort eingeben und „Unlock drücken“
o Unter „Boudaries“ (Bewegungsgrenzen) —> Safety Boundaries neue „Safety Plane“ anlegen und die gewünschte Ebene hinzufügen
o Mit den weiteren Eingaben kann der Einsatz und der Offset definiert werden
o Unter Umständen arbeitet die Begrenzung entgegengesetzt —> Man kann den Roboter über die Ebene hinaus fahren, aber nicht wieder hinein fahren
Worauf muss bei der Inbetriebnahme eines Cobots geachtet werden?
Was ist in einer Installationsdatei enthalten?
1. Das Tool des Roboters hat keine Cobot Funktionalitäten. Laden einer Installationsdatei.
2. Die Installationsdatei enthält Informationen zu dem zu programmierenden Roboter. Diese wird z.B. für die virtuelle Maschine benötigt
a. Installationsdatei
i. Mit Sicherheitseinstellungen
ii. Mit Werkzeugen/TCP
iii. Mit ggf. vorhandenen Programmen
iv. Mit ggf. vorhandenen Voreinstellungen der Schnittstellen (Profinet, Ethernet, …)
Auf welchen Parameter muss stark geachtet werden bei der Benutzung des Freedrives?
· Nutzlast
Wozu dienen externe Achsen? Welche Arten von Achsen werden typischerweise verwendet?
· Externe Achsen erweitern den Arbeitsraum eines Roboters
· Multi Move ermöglicht das parallele, koordinierte oder individuelle Arbeiten mehrerer Roboter an einer Arbeitsaufgabe
· Die Grenze zwischen externer Achse und Multi Move ist fließend
o Roboter können als externe Achsen verwendet werden
o Externe Achsen können als Roboter konfiguriert werden
Welche Arten von externen Achsen werden in Bezug auf die Anzahl der Arbeitsplätze unterschieden?
Externe Achsen werden weiterhin unterschieden nach der Anzahl der Arbeitsplätze
· 1-Stationsanlage —> Während des Werkstückwechsels kann der Roboter nicht arbeiten
o Roboter und Mensch teilen sich den selben Arbeitsraum (Manueller und Automatik Bereich)
· 2-Stationsanlage —> Es existieren 2 Positionierer oder 1 Positionierer mit 2 Arbeitsräumen
o Roboter und Mensch arbeiten in eigenen Arbeitsraumhälften (Manueller und Automatik Bereich)
Erstellen sie eine Roboterzelle mit einen ABB-Roboter IRB 1600 mit einer Kapazität von 8 kg und einer Reichweite von 1,45m auf einer Verfahranlage IRBT 2005 mit 3m Länge und 90° Winkelversatz (Variante Roboter, Typ Standard, Kabelschlepp intern, Sockelhöhe 0m) und 2 Positionierer IRBP A mit einer Kapazität von 500 kg einer Arbeitshöhe von 800 mm und einem Bauteildurchmesser von 1m. Das Werkzeug soll eine Klebepistole sein, aus einem Kegel mit der Höhe 200 und einem Durchmesser von 100 mm.
Positionieren Sie den Roboter auf der Verfahranlage
Positionieren Sie die Positionierer so, dass in der Jeweiligen Endposition der Roboter in Grundstellung mittig über der Spannplatte steht
Erstellen Sie geometrisch eine Trennwand zwischen den beiden Positionierern
Erstellen Sie eine Montageplatte auf den beiden Positonierern, die mit der vorhandenen Spannplatte jeweils verbunden ist
Erstellen Sie einen zylindrischen Körper mit „Bauchring und verkleben den Ring beidseitig in Wannen- oder Kehllage.
Siehe ANR_V2
· Unter Neu —> Datei —> Station eine neue Station erstellen
· Unter „ABB-Bibliothek“ den gewünschten Roboter auswählen und die weiteren Angaben eintragen
· Unter „ABB-Bibliothek“ die gewünschte Verfahrachse auswählen und die weiteren Angaben eintragen
· Unter „ABB-Bibliothek“ die gewünschten Positionierer auswählen und die weiteren Angaben eintragen
· Unter „Virtuelle Steuerung“ —> Steuerung aus bestehendem Layout hinzufügen —> Roboter wird automatisch auf Verfahrachse positioniert?
· Positionierer über Position verschieben auf die gewünschte Position setzten
Erstellen sie eine Roboterzelle mit einen ABB-Roboter IRB 1600 mit einer Kapazität von 8 kg und einer Reichweite von 1,45m und einen zweiten Roboter IRB 6700.
Positionieren Sie den Roboter IRB 1600 um 180° gedreht und 3300 mm in X-Richtung verschoben
Statten Sie den den IRB 1600 mit einem Malstift „Pen“ aus der Bibliothek aus
Statten Sie den IRB 6700 mit einem Werkstück aus, das Ihnen zur Verfügung gestellt wird
Erstellen Sie einen Pfad mit dem Add-In MultiMove zur koordinierten Beschriftung des Bauteils an der vom Prof. genannten Kante.
Siehe ANR2_MultiMove
· Unter „ABB-Bibliothek“ den ersten Roboter (IRB1600) auswählen und die weiteren Angaben eintragen
· Unter „ABB-Bibliothek“ den Pen auswählen und hinzufügen
· Unter „ABB-Bibliothek“ den zweiten Roboter (IRB6700) auswählen und die weiteren Angaben eintragen
· Den IRB1600 mit „Position festlegen“ auf die gewünschte Position setzen
· Den Pen auf den IRB1600 ziehen
· Das zur Verfügung gestellte Bauteil importieren und an den IRB6700 anfügen
· Unter „Virtuelle Steuerung“ —> Steuerung aus bestehendem Layout hinzufügen —> TASK_1 ist für IRB6700 und TASK_2 ist für IRB1600
· Das Bauteil als Werkobjekt des IRB1600 festlegen. Dazu „Werkobjekt erstellen“
o Name vergeben, Roboter hält Werkobjekt = false, Bewegt durch mechanische Einheit = ROB_1 (=IRB6700), Koordinatensystem mittels 3-Punkt-Methode hinzufügen
· Pfad —> „AutoPfad“ —> Kanten auswählen —> „Erstellen“
· Roboter in allen Positionen anzeigen und ggf. zur Erhöhung der Erreichbarkeit die Werkzeugwinkel aller Targets gleichzeitig erhöhen
· MultiMove öffnen —> IRB1600 über achsweises Bewegen in Position bringen —> danach im Fenster „Startposition“ den IRB1600 auswählen —> im besten Fall wurden die Daten korrekt übernommen und man muss nur noch „Start“ drücken
Nennen Sie die Vorteile additiver Fertigung (min. 4)
· Komplexe Geometrien
· Schnellere Iterationen (Prototypenbau)
· Massenproduktion von kundenspezifizierten Produkten
· Reduzierte time-to-market Zeit
· Kosten reduzieren
· Gewicht reduzieren
· Weniger komplexe strukturen
Was braucht die 3D-Druck Industrie, um zu wachsen?
· Verlässliche und sichere Technik
· Neue Materialien
· Geringe Energiekosten
· Nachhaltige Techniken/ Materialien
· Einfach anwendbare Technik
· Ausbildung und Qualifikation
· Mehr Software Anwendungen
Erläutern Sie grob die Schritte des Funktionsprinzips des 3D-Druckens mit Industrierobotern
—> GCODE
o Bewegungsbefehle
o Extrusionsmenge
—> Roboterprogramm
o Ansteuerung der Extruder
—> Mikrokontroller
o Umsetzung der Bewegungsbefehle
o Steuerung der Extrusion
—> Steppertreiber
o Impulsgeber für Steppermotoren
Erläutern Sie die wesentlichen Vorteile von digital-physischen Produkten
Transportwege: Keine Risiken durch z.B. Lockdowns, Havarien, Streiks, Preissteigerungen
Lieferkette: Verkürzung der Lieferkette durch Wegfall von der Abhängigkeit von Partnern
Komplexität: Geringere Komplexität und Vielfalt bei verbauten Teilen, Komplexes Engineering
Humankapital: Hoher bedarf an Programmierern und Entwicklern, Weniger Bedarf an operativen Tätigkeiten
Erläutern Sie die wesentlichen Herausforderungen mit digital-physischen Produkten
Mindset: Bereitschaft zum disruptiven Wandel, Digitale Denkweise, Funktionsbasiertes Entwickeln
Geschäftsmodelle: Disruption des eigenen, etablierten Geschäftsmodells, Fokussierend auf die Entwicklung von Werten
Verfahren: Nutzung der verfügbaren Verfahren zur Realisierung der entwickelten Produkte
Humankapital: Hoher Bedarf an Programmierern und Entwicklern
Welche Gründe gibt es für eine sichere Roboter-/Prozessüberwachung
· Personenschutz
· Maschinenschutz
· Schutz von Sicherheitseinrichtungen
Nennen sie die wesentlichen Unterschiede zwischen „Worldzones“ und SafeMove
Worldzones
SafeMove
Nicht-sicherheitsbewertete Software zur Achs- und Raumbegrenzung
Sicherheitsbewertete Software zur Achs- und Raumbegrenzung
Softwarebasierend
Hardware ist Voraussetzung
Zone reagiert nur auf den aktiven TCP
Zone reagiert auf die komplette Geometrie und TCP des Werkzeuges sowie einem Zusatzpunkt am Ellenbogen des Roboters (Achse 3)
Visuelle Konfiguration nur bedingt möglich
Volle Konfiguration über visuelle Oberfläche möglich (Drag and Drop)
Nur Signalausgabe
Signalausgabe und Möglichkeit den Roboter direkt zu stoppen
Sicheren Ein- und Ausgänge
Welche zusätzlichen Zeit-“Bausteine“ müssen bei der Dimensionierung von Sicherheitsabständen berücksichtigt werden?
· Anhaltezeit = Reaktionszeit + Bremszeit
Was ist im Zusammenhang mit Robotersicherheit unter „Stoppkategorien“ zu verstehen? Welche 2 Stoppkategorien gibt es?
Schnellstmögliches Stillsetzen nach Stoppkategorien
· Bei Not-Halt ➔ schnellstmögliches Stillsetzen „Maschinenrichtlinie und EN 60204-1)
· Dehnbarer Begriff „schnellstmöglich“
· sofortigen Energietrennung (Stoppkategorie 0)
o Gleichzeitiges Einfallen der mechanischen Haltebremsen
o ➔ Verschleißen der Bremsen ➔ Beeinträchtigte Sicherheit der Anlage
· Gesteuertes Stillsetzen (Stoppkategorie 1)
o Beibehaltung der Energie zu den Maschinenantriebselementen
o Unterbrechung der Energie, wenn Stillstand erreicht ist
Was wird mit SafeMove zusätzlich zum TCP noch Wesentliches überwacht?
Stillstand - und Positionsüberwachung
SafeMove in RobotStudio
a) Laden Sie die Schweiß-Zelle (in Moodle abgelegt) in RobotStudio
b) Prüfen Sie die Verfügbarkeit der SafeMove-Software-Lizenz
c) Starten sie SafeMove und Synchronisieren sie die SafeMove-Software mit den aktuellen RoboterWerten
d) Umhausen Sie das aktuell installierte Werkzeug
e) Erstellen Sie zunächst eine überwachte Werkzeugzone in der Größe 2x2 m 2m hoch beginnend auf Bodenhöhe
f) Öffnen Sie den Safe Move Visualizer und Zeigen sie das gesetzte Signal
g) Erstellen Sie einen sicheren Achsbereich und Beschränken Sie die Achse 1 auf -90° bis +90°
a) Pack and Go öffnen
b) Virtuelle Steuerung der Pack an Go unter „Installationsmanager“ —> „Installationsmanager 6“ hinzufügen, dazu auf „Neu“ und „System basiert auf Virtual System“ anwählen und die gewünschte Steuerung auswählen. Danach die hinzugefügte Steuerung auswählen und unter „Position Supervision Computer“ nach SafeMove gucken
c) Unter Steuerung —> Sicherheit —> Visual SafeMove —> Synchronisierung —> Synchronisierungsmethode auf „Softwaresynchronisiert“ umstellen —> auf „Aktuelle Werte lesen“ klicken
d) In Auswahlleiste Werkzeug —> Umhausen —> Werkzeug auswählen
e) In Auswahlleiste Zone —> Überwachte Werkzeugzone —> gewünschten Eckpunkte angeben
f) SafeMove Visualizer ist ein Fenster innerhalb Robot Studio, um die gewünschte Überwachung hinzuzufügen
g) In Auswahlleiste Achsbereich —> Sicherer Achsbereich —> Achse 1 anwählen und Bereich begrenzen
SafeMove am realen Roboter ➔ Weintritt/Kubasch
a) Prüfen Sie die Verfügbarkeit der SafeMove-Software-Lizenz
b) Erstellen sie einen Sicherheitsbenutzer
c) Weitere Schritte in Absprache mit Jesse Weintritt
a) Unter „Installationsmanager“ à „Installationsmanager 6“ hinzufügen gewünschte Steuerung auswählen. Danach die hinzugefügte Steuerung auswählen und unter „Position Supervision Computer“ nach SafeMove gucken
b) Funktioniert nur, wenn man am realen Roboter angeschlossen ist. Unter „Benutzer verwalten“ einen neuen Benutzer mit Sicherheitsrechten anlegen
Wie und wo kann man in Robot Studio Lizenzen und Optionen verwalten?
Im Installationsmanager (Installationsmanager 6 für IRC5 und Installationsmanager 7 für Omnicore)
Richten Sie in Robot Studio ein virtuelles Meeting ein. Wie geht das? Welche Schritte müssen durchlaufen werden? Beschreiben Sie den Prozess als Host und als Gast.
Host:
· Virtuelle Station öffnen
· Unter Datei —> Gemeinsam verwenden —> „Ein Meeting erstellen“ klicken
· Namen eingeben und auf Verbindung warten
· Schlüssel an alle gewünschten Teilnehmer geben
Gast:
· Unter Datei —> Gemeinsam verwenden —> „Ein Meeting beitreten“ klicken
· Client-Schlüssel und Namen eingeben
Programmieren Sie eine Realtime Geschwindigkeitsbegrenzung eines Roboters mit SafeMove1, z.B. bei Betreten einer Sicherheitsmatte.
Welche SafeMove-Signale können verwendet werden
Wie können diese Signale für die Roboterverlangsamung nutzbar gemacht werden?
· Visual SafeMove —> Sichere Werkzeugzone STZ5 erstellen (umhaust Roboter und Arbeitsplatz)
· Visual SafeMove —> Sichere Werkzeugzone STZ6 erstellen (weit weg vom Roboter)
· Konfiguration —> I/O System —> Signal —> Neue Dummy-Variable anlegen, um betreten der Trittmatte zu simulieren
· Konfiguration —> I/O System —> Cross Connection —> Cross Connection erstellen
· Rapid-Programm schreiben —> TRAP-Routinen erstellen, Interrupt-Variablen anlegen, Routine für Verbindung zwischen Interrupt-Variablen und TRAP-Routine schreiben, die auf die neue Dummy-Variable reagiert
· Konfiguration —> Controller —> „Neu Event Routine…” —> hier werden die Interrupt aktiviert und die betreffende Routine angegeben
Erläutern Sie kurz das Laserschnittverfahren für optische Systeme
· Verfahren zur optischen Formerfassung
· eine Laserlinie wird auf das zu vermessende Objekt projiziert
· Diese Lichtebene schneidet das Messobjekt entlang einer Profillinie, deren Verlauf in Abhängigkeit von der Objekthöhe mehr oder weniger gekrümmt wird
· Ein Bildsensor beobachtet die Szene und mithilfe der bekannten räumlichen Geometrie dieser Anordnung wird aus der Form der Profillinie die Höheninformation über das Objekt nach dem Triangulationsprinzip errechnet
Erläutern Sie kurz das Time of Flight (ToF)-Verfahren für optische Systeme
· dreidimensionales Bildgebungsverfahren
· basiert auf der Lichtlaufzeit. Dadurch das die Geschwindigkeit des Lichts in verschiedenen Medien bekannt ist die Kamera in der Lage akkurate Angaben über die Position eines Objektes zu machen
· Eine ToF Kamera sendet ein kodierten Infrarot Lichtstrahl aus. Dieser wird vom Ziel zurück zur Quelle reflektiert
· die ToF Kamera ist in der Lage die gemessene Zeit des Lichtes zu messen und anhand seiner aktuellen Lage und der Lichtgeschwindigkeit die Lage des gegenüberliegenden Objektes zu messen
Erläutern Sie kurz das Triangulations-Verfahren für optische Systeme und die Stereoskopie
· Die Stereoskopie basiert auf dem Prinzip des menschlichen Sehens
· Es wird unterschieden zwischen der aktiven und passiven Stereoskopie
· Passive Stereoskopie
o Bei der Passiven Stereoskopie wird ein Objekt mittels zweier winkelversetzter Bilder betrachtet. Anhand von Körperkanten, Kerben, Texturen und anderen Merkmalen können Objektpunkte identifiziert und die mathematische Beziehung dieser ermittelt werden
· Aktive Stereoskopie
o Bei der aktiven Triangulation hingegen werden die zu vermessenden Objektpunkte durch punktförmig, linienförmig oder flächenhaft abstrahlende Beleuchtungen signalisiert, wobei die Beleuchtungsquelle selbst ein messendes Element nach dem Triangulationsprinzip sein kann
Erläutern Sie kurz Einflüsse auf die Sensibilität optischer Systeme
· mögliche Schattenspiele
· zu wenig Kontrast
· Schlechte Bauteilpositionierung
· Tageslichteinfluss
· falsche Kalibrierung der Kamera
· Hintergrund, der Licht zu stark reflektiert
· Bauteil, das Licht schluckt
Erläutern Sie grob den Prozess der Inbetriebnahme eines Keyence RB 800 Kamerasystems
1. Kommunikation mit Abb Roboter herstellen
2. Einstellungen am Roboter
3. Einstellungen am Controller
4. Kamera kalibrieren
5. Roboter kalibrieren
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