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ABB Force Control

Roboter mit Gefühl

20. März 2014, 14:31 Uhr | Andrea Gillhuber

Situativ angepasste Trenngeschwindigkeiten simulieren das menschliche Verhalten beim Schneiden mit der Trennscheibe.

Die Roboter von ABB passen beim Testen von Schleif- oder Trennscheiben ihre Vorschubgeschwindigkeit den Reaktionskräften an. Bei veränderten Bedingungen wie härteren Materialpartien oder größeren Querschnitten reagiert der Roboter wie ein Mensch bei einer Handbewegung. Möglich ist dies durch ABBs Force Control.

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Das Funktionspaket Force Control integriert ABB in seine Roboter und bringt sie damit zum »fühlen«. Mit dem Paket kann das Roboterverhalten situativ angepasst werden, z.B. beim spanenden Bearbeiten beliebiger Werkstoffe, bei Handling- und Montageprozessen, beim Testen, Prüfen usw. Und das funktioniert so: Konventionell gesteuerte Roboter bewegen ihr »Handgelenk« bzw. das daran befestigte angetriebene Werkzeug mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit auf dem programmierten Pfad – unabhängig von ungeplanten Widerständen. Das kann zu einem Überlasten des Werkzeugantriebes, des Werkzeuges oder des Werkstückes führen, bis hin zum Systemcrash. Force Control, kurz: FC, von ABB setzt genau dort an.

Ein zwischen Handgelenk und dem angetriebenen Werkzeug angebrachter Sensor nimmt in allen Koordinaten die Kräfte und Drehmoment auf. Zwischen dem Ermitteln des Wertes und der Reaktion darauf vergehen maximal vier Millisekunden. Je nach »Problem« bietet Force Control verschiedene Reaktionen: FC Pressure oder FC SpeedChange.

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ABB Force Control

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In der Funktion »FC Pressure« hält die Steuerung die Bearbeitungskraft konstant, ändert jedoch bei Bedarf die Bahn. So folgt das Werkzeug der Werkstückkontur mit konstanter Kraft und Geschwindigkeit. Materialüberstände werden gleichbleibend in derselben Tiefe abgetragen, jedoch nicht zwingend auf der programmierten Bahn. Bei Bearbeitungsprozessen wie Schleifen parallel zur Oberflächenkontur erzielt FC Pressure gute Ergebnisse.

In der Funktion »FC SpeedChange« wird sowohl die programmierte Bahn als auch die Kraft eingehalten. Bei erhöhten Widerständen passt die Steuerung die Geschwindigkeit an. So wird ein Überlasten des Werkzeuges, des Werkstückes und der Vorrichtung verhindert. Diese Funktion erzeugt mit reduzierter Geschwindigkeit die programmierte Formkontur. Gute Ergebnisse ohne auftretende Schäden werden bei dieser Funktion beim Fräsen und Entgraten mit senkrechter Achse zur Oberfläche erzielt. Anders als bei einer menschlichen Reaktion entfällt der subjektive Faktor, was z.B. bei Qualitätstest ein entscheidendes Kriterium ist.