Vom Roboter zum Assistenten

Eine gemeinsame Applikation der KUKA Roboter GmbH, Augsburg, und Siemens Drive Technologies, Nürnberg, erleichtert mittleren Unternehmen den Umstieg auf eine Automatisierungslösung. Beide Unternehmen zeigen eine neue Applikation, die Programmierung und Bedienung des Roboters in die Siemens-Steuerung Sinumerik integriert. Der Aufwand soll nach Kuka-Angaben gering sein und sich ergonomisch für den Bediener der Werkzeugmaschinenwelt einfügen. Branchen mit starker mittelständischer Prägung zeigen vermehrt Interesse an der Einbindung von Robotern, um sie mit vielen Funktionen direkt in die Produktion zu integrieren. Die Erwartung an die Robotikhersteller ist hoch, denn die Lösung muss eine für den Anwender leicht zu bedienende Integration in Bearbeitungszellen ermöglichen. Anpassungen, zum Beispiel Nachrüstungen, müssen sich möglichst automatisch auf den Roboter auswirken und sollten ergonomisch den Vorgaben der Maschinenbedienung folgen.

Eine einzige Bedieneinheit ist ausreichend für die Bedienung des Roboters. Damit sind auch Interaktionen wie Freifahren, Teachen und Diagnose eingeschlossen. Das Werkzeugmaschinen- und Roboterprogramm lässt sich in parallelen Kanälen auf der Bedien-oberfläche Sinumerik Operate benutzen.

Mit KUKA.CNC bietet sich erstmals die Möglichkeit, CNC-Programme nach DIN 66025 direkt mit der Robotersteuerung abzuarbeiten. Der Roboter wird über eine CAD/CAM-Kette direkt programmiert und zum Bearbeiten von Werkstücken genutzt. Wo Roboter und Werkzeugmaschine aufeinander treffen, lassen sich mit KUKA.CNC noch zusätzliche Synergien erzeugen, die über das bisherige Maß der Zusammenarbeit weit hinausgehen. Der Roboter übernimmt nicht nur die Handhabung der Werkstücke. Im Rahmen einer durchgängigen Prozesskette werden Vor- und Nacharbeiten am Werkstück vorgenommen – in derselben Programmiersprache wie bei der Werkzeugmaschine.

Flexibel und einfach zu bedienen

Roboter sind in der Werkzeugmaschine ein flexibles Element. Die Zuführung von Paletten übernehmen, sortieren, entgraten, Werkzeugwechsel oder die Verbindung mehrerer Maschinen sind weitere Aufgaben, die der Roboter zuverlässig erledigen kann. Hohe Flexibilität und einfache Bedienbarkeit ermöglichen dem Anwender einen schnellen Umstieg auf neue Aufgaben.

KUKA Roboter und Siemens Drive Technologies haben mit der einfachen und effizienten Lösungsumgebung einen wichtigen Schritt gemacht. KUKA hat die Funktionsbausteinbibliothek mxAutomation entwickelt, um den Bewegungsablauf des Roboters komplett in der Sinumerik programmierbar zu machen. Ohne besondere Kenntnisse der Roboterprogrammierung lässt sich das Roboterprogramm mit den Werkzeugen der SPS-Programmierung mit STEP 7 von Siemens vollständig erstellen und soweit vorbereiten, dass seine Fertigstellung innerhalb der Sinumerik-NC-Zyklenprogrammierung erfolgen kann. Der Ablauf von Werkzeumaschinenprogramm und Roboterprogramm lässt sich dann in parallelen Kanälen auf der Bedienoberfläche Sinumerik Operate verfolgen und bedienen.

Gewohntes Know-how übertragbar

Mit dem Sinumerik Handbediengerät HT8 und der Bedienoberfläche lassen sich werkzeugmaschinenbezogene Einrichtaktionen und ebenso Bahnpunkte und Funktionen des Roboters teachen. Als Brücke fungieren die Bausteine von mxAutomation, die den Roboter über eine Profinet-Schnittstelle entsprechend „kommandieren“. Die Ausführung der Roboterbewegungen, die Bereitstellung der Roboter-Safety-Funktionen und weiterer roboterspezifischer Funktionen werden durch die Robotersteuerung KR C4 vorgenommen.

Gegenüber einer manuellen Be- und Entladung zahlt sich der Vorteil eines Robotereinsatzes schnell aus. Zum Beispiel durch die hohe Qualität der Werkstückpositionierungen, die Möglichkeit einer dritten vollautomatisierten Schicht oder die kurzen Umrüstzeiten für flexibles Produzieren. Was der Automatisierung durch Industrieroboter oftmals im Wege stand, war die fehlende Akzeptanz durch die Bediener. Mit ihrer gemeinsamen Handhabungslösung, basierend auf mxAutomation und den offenen Schnittstellen der Sinumerik-Steuerungen, haben KUKA und Siemens die Automation dem Mittelstand nähergebracht.