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Roboter

Die an der Technischen Universität Graz entstandene Bearbeitungsroboter - Anlage wurde von den Fakultäten für Architektur und Bauingenieurwissenschaften gemeinsam konzipiert und wird vom Institut für Tragwerksentwurf und dem Labor für konstruktiven Ingenieurbau vorwiegend als Schleif- und Fräsroboter-Anlage betrieben.

Hardware

 

Die von ABB AG Österreich aufgebaute Forschungs- und Versuchsanlage ist für Nass- und Trockenbearbeitung von großen Bauteilen ausgelegt. Sowohl harte als auch weiche Materialien können durch Schleifen und Fräsen bearbeitet werden. 

Die einzelnen Komponenten der Anlage sind:

Bearbeitungsroboter     ABB
Linearchse   NOMOTEC
Bearbeitungsspindeln PDS

Darüber hinaus verfügt die Anlage über ein automatisches Werkzeugwechsel-System als auch die Kraftsensorsteuerung „Force Control“. Weiters steht in der Bearbeitungszelle eine leistungsstarke Absauganlage zur Verfügung.

In Abhängigkeit von Werkstoff, Werkzeug und Werkstück-Geometrie sind Bearbeitungsgenauigkeiten kleiner +/- 0,2 [mm] im Bearbeitungsraum von 6000 x 1200 x 1200 [mm] erreichbar.

Zum Unterschied zu den meisten existierenden Anlagen ist die hier beschriebene Anlage mit einer Präzisions-Linearachse ausgestattet, welche von der Firma Nomotec geplant und gebaut wurde. Mit einem Eigengewicht von 7,0 t , einer maximal zulässigen Nutzlast von 2,2 t und einer Gesamstlänge von 7400 mm bietet sie die Möglichkeit den Roboter auf einer Länge von 6000 mm zu verfahren.

Die rund 800 Kilogramm schwere bewegte Basisplatte auf der der Bearbeitungsroboter montiert ist, ist mit Linear-Kugelführungen gelagert und wird über eine Kugelrollspindel ø 70 Millimeter angetrieben. Der Antrieb der Achse ist als siebente Achse in die Robotersteuerung implementiert.

Software

HyperMILL / HyperCAD
HyperMILL® ermöglicht die Generierung von Fräsbahnen. Dabei sind sowohl einfache wie auch anspruchsvolle Geometrien programmierbar. Es steht eine große Anzahl an 3- und 5-Achsfräszyklen zur Verfügung.

Die erstellten Programmdaten sind zur Weiterverarbeitung im gängigen DIN/ISO Format und über einen Postprozessor im für das PiPath notwendigen APT-Format auslesbar.
 
 

PiPath
Im Postprozessor PiPath wird der für die Robotersteuerung lesbare MOD-File erzeugt, der die Kinematik aller 7 Achsen (6-Roboterachsen + Linearachse) steuert. Dadurch wird eine vollwertige kollisionsfreie 3- und 5- Achsbearbeitung möglich. Es werden hier Singularitäten verhindert, unerreichbare Bereiche und kinematisch nicht mögliche Roboter-Anstellungen aufgezeigt. Dabei handelt es sich zum Beispiel um überstreckte Achswinkel.

Relevante, aktuelle Daten (Werkzeug/Werkobjekt) werden manuell aus der Robotersteuerung ausgelesen und im PiPath hinterlegt.

 

Fire - FTP
Mit einem beliebigen FTP-Client, in unserem Fall der Freeware Fire-FTP werden die generierten MOD-Files an die Steuerung übertragen.

 

Robot Studio
Die Simulations- und Offline-Programmiersoftware RobotStudio ermöglicht die Erstellung von Roboterprogrammen am PC.

 

RobotStudio basiert auf dem VirtualController von ABB, einer exakten Kopie der realen Robotersteuerung. Auf diese Weise sind realistische Simulationen möglich, in denen echte Roboterprogramme und Konfigurationen zum Einsatz kommen, die exakt den in der Produktion eingesetzten Daten entsprechen.

 

Über die Bedieneroberfläche des RobotStudio (RobotWare) werden auch bei der NC-Programmierung für das System zusätzliche notwendige Informationen erstellt und editiert (Werkzeugdaten / Werkobjekte).

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Labor für Konstruktiven Ingenieurbau - LKI
Inffeldgasse 24
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