Normalerweise bewegen sich Roboter mit der programmierten Geschwindigkeit. Das Funktionspaket Force Control von ABB verleiht dem Roboter Gefühl, sodass er seine Fahrt drosseln kann, wenn er auf Widerstand stößt.
Eingehen auf sich verändernde Situationen gilt als intelligente menschliche Eigenschaft. Bei mechanischen Arbeits- oder Testprozessen können das jetzt auch Roboter von ABB. Zum Beispiel passt der Roboter beim Testen von Schleif- oder Trennscheiben seine Vorschubgeschwindigkeit in Abhängigkeit von den Reaktionskräften an. So reagiert er bei veränderten Bedingungen wie härteren Materialpartien oder größeren Querschnitten ähnlich wie ein Mensch bei einer Handanwendung.
Der Schleifmittelhersteller Klingspor Schleiftechnologie ist einer der ältesten und größten Schleifmittelhersteller der Welt. Er setzt in seinem Testfeld auf ABB-Roboter mit dem Funktionspaket »Force Control«. Sie prüfen Schleifmoppteller, Fiber-, Schrupp- sowie Trennscheiben und Schleifblätter sowie -bänder. Damit sichern sie auch die Qualität dieser Produkte. Situativ angepasstes Roboterverhalten bringt in sehr unterschiedlichen Anwendungen vielfältigen Nutzen: beim spanenden Bearbeiten beliebiger Werkstoffe, bei Handling- und Montageprozessen, beim Testen, Prüfen und vielem mehr.
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 Überlastungen des Werkzeugantriebes, des Werkzeuges oder des Werkstückes bis zum Crash des Systems führen. Anders bei Force Control (FC). Ein Sensor zwischen dem Handgelenk und dem angetriebenen Werkzeug nimmt in allen Koordinaten die Kräfte und Drehmomente auf. Die Zeit zwischen dem Ermitteln des Wertes und der Reaktion darauf beträgt maximal vier Millisekunden. Force Control bietet unterschiedliche »Gefühlsstrategien«: FC Pressure oder FC SpeedChange.
Bei FC Pressure hält die Steuerung die Bearbeitungskraft konstant und ändert bei Bedarf die Bahn. So folgt das Werkzeug der Werkstückkontur mit konstanter Kraft und Geschwindigkeit. Es trägt Materialüberstände überall in derselben Tiefe ab und verlässt bei Bedarf die programmierte Bahn. FC Pressure erzielt bei Bearbeitungsprozessen wie Schleifen parallel zur Oberflächenkontur gute Ergebnisse.
FC SpeedChange hält sowohl die programmierte Bahn als auch die Kraft ein. Erhöhen sich die Widerstände, passt die Steuerung die Geschwindigkeit an. Dies verhindert ein Überlasten des Werkzeuges, des Werkstückes und der Vorrichtung. FC SpeedChange erzeugt mit reduzierter Geschwindigkeit dann die vorgegebene Formkontur exakt. Beim Fräsen und Entgraten mit senkrechter Achse zur Oberfläche erzielt die Funktion gute Ergebnisse, ohne dass Schäden auftreten. Im Vergleich zur menschlichen Reaktion entfällt der subjektive Faktor. Dies ist beispielsweise bei den Qualitätstests von Klingspor ein entscheidendes Kriterium objektiver Prüfung.
ABB Automation GmbH, Unternehmensbereich Robotics 61169 Friedberg Tel.: (6031) 85-0 www.abb.de/robotics
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