Skip to main content

Komplexe Multi-Robotersysteme und Verzögerungen bei den Roboterlieferanten sind kein Hindernis für die flexible OLP-Lösung

Die markenunabhängige Simulations- und Offline-Programmiersoftware FASTSUITE bietet Systemintegratoren die Möglichkeit, verschiedene Robotermarken zu ersetzen, wenn Lieferengpässe zu langen Vorlaufzeiten führen. Die leistungsstarken Simulationswerkzeuge der Software helfen dabei, komplexe Automatisierungskonzepte im Vorfeld zu testen und spätere Nacharbeiten zu vermeiden. Kosteneinsparungen sorgen für eine hohe Rentabilität der Investition.

Projekt Details

Melton Machine & Control Company wurde 1970 gegründet und ist Experte für automatisiertes Lichtbogenschweißen. Das Unternehmen entwickelt und baut die Maschinen und Werkzeuge, die seine Kunden erfolgreich machen. Seit Jahren baut der Systemintegrator Roboter-Lichtbogenschweißzellen für Tier-1-Zulieferer von Autoabgassystemen. In jüngster Zeit hat sich das Unternehmen auf neue Märkte und Prozesse ausgedehnt und baut nun automatisierte Materialhandling-, Montage- und Materialentfernungssysteme für große Metallstrukturen, die unter anderem in der Landwirtschaft und im Bauwesen eingesetzt werden.

Das Integrationsteam hilft seinen Kunden bei der Visualisierung der oft anspruchsvollen Automatisierungslösungen, was für die Angebots- und Designfunktionen von größter Bedeutung ist. Melton Machine verwendet die FASTSUITE Edition 2 Advanced Integrator Software, diese unterstützt den gesamten Prozess: von der Konzeptplanung, Zellenlayout und Simulationen bis hin zu Robotererreichbarkeitsstudien, Zykluszeitabschätzungen und Offline-Programmierung. Das Advanced Integrator-Paket ermöglicht auch das digital Twinning von kundenspezifischen Werkstückvorrichtungen, einschließlich der Verhaltensmodellierung von Spannvorrichtungen und Werkstücknäherungssensoren. Dies ist für die Validierung von Werkzeugen wichtig und hat eine hohe Priorität für Melton Machine.

"Wir brauchten eine Simulations- und Offline-Programmiersoftware, die zwei oder drei Roboter auf einer Führungsschiene unterstützt, die mit einer externen Achse synchronisiert sind", sagt Glenn Archer, VP of Sales & Marketing bei Melton Machine. "Wir hatten Gespräche mit mindestens drei anderen Unternehmen, und niemand war bereit, sich zu verpflichten und hinter seiner Software für die Programmierung eines solchen Systems zu stehen, außer CENIT".

 

Die Roboter-Lichtbogenschweißzelle von Melton Machine, welche von der FASTSUITE Software unterstützt wird, bietet eine echte koordinierte Bewegung mit zwei Robotern und einem dynamischen Werkstück-Positionierer.

 

"Mit der Hilfe von CENIT konnten wir diese komplizierte Einrichtung des Roboterteams perfektionieren und sind jetzt an einem Punkt angelangt, an dem wir zwei Roboter auf einer Hängebahn haben, die über ein Riesenradsystem synchronisiert sind. Die Programme können im Voraus erstellt werden. Wenn wir die Roboter zum ersten Mal einschalten, können wir voll funktionsfähige Programme laden, die sofort schweißbereit sind und nur wenige Nacharbeiten erfordern. Da wir die gesamte Arbeit im Vorfeld erledigen können, anstatt die Programmierung erst nach dem Einschalten des Roboters vorzunehmen, ist die Zeit bis zur Auslieferung viel kürzer geworden."

Ein auf Parasolid basierender CAD-Kern mit exakter Geometrie ermöglicht es den Anwendern der FASTSUITE Software, Werkzeug- und sogar ganze Zellen-Layoutdaten mit externen CAD-Systemen auszutauschen, ohne dass diese wertvollen Projektdaten verloren gehen. Dabei werden die Teile mit echten Kurven oder Flächen programmiert, anstatt mit mosaikartigen oder geteilten Segmenten, wie es bei anderer Software üblich ist. Die CENIT Software reduziert die Programmierzeit durch die Verwendung automatischer Strategien für die Schweißnahtsuche und die Brennerwinkelausrichtung und vermeidet so die mühsame Punkt-für-Punkt-Programmierung. Das Ergebnis ist ein schlankes, kompaktes Programm mit einer minimalen Anzahl von Punkten, das einfacher zu bedienen ist.

"In der FASTSUITE gibt es Funktionen für die Prozessgeometrie, bei denen man auf die Schweißnaht klicken kann und alle Punkte automatisch ausgefüllt werden", sagt Joseph Koirtyohann, Simulationsingenieur bei Melton Machine. "Mit ein paar Klicks können Sie einen kompletten Werkzeugweg erzeugen und dann Ihren Brennerwinkel, Ihre Werkzeugwinkel und andere Parameter anpassen. Das verkürzt die Programmierzeit um ein Drittel."

"Unsere Zeit bis zur Inbetriebnahme hat sich erheblich verkürzt", fügt Archer hinzu. "Durch den Einsatz der FASTSUITE konnten wir die Durchlaufzeit des Projekts um 6 Wochen verkürzen."

Projektziele und Herausforderungen

Selbst bei der besten Planung können Probleme in der Lieferkette einen Strich durch die Rechnung machen. Kürzlich hatte der Integrator ein Problem mit einem Materialtransportprojekt, das bereits für eine bestimmte Robotermarke konzipiert war. Der Hersteller teilte mit, dass er nicht in der Lage sei, den Roboter innerhalb des erwarteten Zeitraumes zu liefern. Die neue Vorlaufzeit würde 36 Wochen betragen!

Laut Archer hätte die Verzögerung das Projekt für seinen Kunden zunichte gemacht, so dass Melton Machine eine andere Robotermarke mit einer kürzeren Lieferzeit einsetzen musste. Normalerweise würde diese Art von Änderung, in der ursprünglichen Software des Roboterherstellers, viel Zeit und Aufwand für die Neuprogrammierung erfordern. Die FASTSUITE-Software ist jedoch markenunabhängig. Das macht den Austausch einfacher.

"Wenn wir die Simulation in FASTSUITE durchführen und der Kunde dann einen anderen Roboter spezifizieren möchte oder wir ihn aufgrund eines Problems in der Lieferkette austauschen müssen, müssen wir trotzdem neu programmieren, aber alle Grundlagen sind bereits vorhanden", sagt Archer. "Der Vorteil ist, dass bei jedem Roboter, den man sich schnappt, alle Grenzwerte bereits eingestellt sind, so dass Studien zur Roboterreichweite und andere Parameter bereits berücksichtigt werden. Es ist schneller und kostengünstiger, den Roboter auszutauschen, wenn wir das über den FASTSUITE-Pfad gemacht haben."

Bestätigte Ergebnisse

Die FASTSUITE Software bietet eine umfangreiche Bibliothek mit über 800 Roboterarmen aller großen Hersteller. Erreichbarkeitsstudien, Achsbegrenzungen usw. werden von der CENIT Software unabhängig von der Robotermarke ausgeführt. Und das unabhängig vom Prozess, ob es sich um Materialhandhabung, Schweißen, Materialentfernung oder Montage handelt. Mit der markenunabhängigen Software von CENIT konnte Melton Machine einen anderen Roboter austauschen und in die bestehende Simulation einfügen.

"Wir waren in der Lage, den neuen Roboter innerhalb von 8 Wochen zu beschaffen und ihn schnell zu liefern", sagt Archer. "Der Kunde war wieder auf Kurs!"

Die Fähigkeit, Roboterbewegungen und die Koordination mit dynamischen Werkstückpositionierern, externen Achsen und hochentwickelten Vorrichtungen zu simulieren, gibt den Ingenieuren von Melton Machine die Gewissheit, ihren Kunden zeigen zu können, was sie bekommen werden. Dadurch können sie eine solide Lösung liefern. Eine typische Zelle besteht aus mindestens zwei Robotern mit je sechs Achsen, plus einem Werkstückpositionierer, der eine weitere Achse hinzufügt, so dass insgesamt 13 Bewegungsachsen zur Verfügung stehen. Die FASTSUITE Software bietet eine genaue 3D-Prozesssimulation, einschließlich Kollisionserkennung und -vermeidung, Achsbegrenzungen und Singularitätsüberwachung, wodurch Melton Machine Zeit und Kosten für Nacharbeit spart.

"Wir haben unsere eigenen internen Rentabilitätsberechnungen durchgeführt", erklärt Archer. "Wir haben uns angeschaut, wie lange es dauert, einen Roboter in Betrieb zu nehmen. Von dem Tag, an dem er bei uns eintrifft, bis zu dem Zeitpunkt an dem wir bereit sind, Teile zu schweißen und wie eine Simulation und Offline-Programmierung diese Zeit verkürzen können. Wenn man in der Lage ist, alle Interferenzprobleme gleich zu Beginn der Konstruktionsphase zu finden, spart man unglaublich viel Zeit und Mühe gegenüber nachträglichen Änderungen. Es kann sein, dass etwas nur einen halben Zentimeter daneben liegt. Aber wenn wir das nicht im Voraus wissen und später Änderungen vornehmen müssen, ist das sehr teuer.

Melton Machine & Control Company

ist ein etablierter Marktführer im Bereich automatisierter Lichtbogenschweißsysteme. Mit mehr als 50 Jahren Erfahrung in der Entwicklung und dem Bau von hochwertigen, preiswerten Geräten und Vorrichtungen vertraut der Systemintegrator seinen Partnern auf der ganzen Welt bei der Entwicklung präziser, effizienter Lösungen für die Fabrikautomation.

HERAUSFORDERUNGEN

  • Sie benötigen eine zuverlässige, einfach zu bedienende Simulationssoftware, die den Kunden des Integrators hilft, Konzepte für komplexe Lichtbogenschweißvorrichtungen und -systeme zu visualisieren.
  • Benötigt wird eine Simulations- und Offline-Programmier-Software, die vollständig koordinierte Bewegungen von Multi-Roboterzellen, Werkstückpositionierern und externen Achsen verarbeiten kann.
  • Engpässe in der Lieferkette führten zu potenziellen Projektverzögerungen, was den Wunsch nach einer Simulationssoftware weckte, mit der sich verschiedene Robotermarken bei veränderten Anforderungen leicht austauschen lassen.

ERFOLGSFAKTOREN

  • FASTSUITE bietet eine genaue 3D-Prozesssimulation, einschließlich Kollisionserkennung, Achsgrenzen und Singularitätsüberwachung.
  • Vollständige Steuerung von Multi-Roboterzellen und dynamischen Werkstückpositionierern.
  • Die markenunabhängige Software unterstützt eine umfassende Bibliothek von Robotern, Werkzeugmaschinen, Prozesstechnologien und Steuerungsanschlüssen zu nativen Robotersteuerungen/SPS, so dass Benutzer alle Aktivitäten eines typischen Integrationsprojekts durchführen und verschiedene Marken austauschen können, wenn sich die Anforderungen ändern oder Engpässe in der Lieferkette dies erfordern.

ERGEBNISSE

  • Die Software FASTSUITE Edition 2 hat sich bereits bei den ersten Einsätzen des Integrators bezahlt gemacht, da sie die Roboterinteraktionen mit anderen automatisierten Anlagen im Voraus genau simuliert und kostspielige Überarbeitungen von Werkzeugen und Layouts vermieden hat.
  • Die Software wird routinemäßig zur Simulation und Programmierung komplexer Zellen mit zwei oder mehr Robotern (auch "Roboterteams" genannt) eingesetzt, die mit dynamischen Werkstückpositionierern und externen Achsen synchronisiert sind und oft 13 oder mehr Bewegungsachsen koordinieren.
  • Während eines Engpasses in der Lieferkette konnte durch die Möglichkeit, eine Robotermarke gegen eine andere auszutauschen, die Vorlaufzeit von 36 Wochen auf 8 Wochen verkürzt werden, so dass das Projekt wie versprochen geliefert werden konnte.

 

    Ansprechpartner:

    Denis Danchine, Senior Account Manager - Linkedin

    KATEGORIEN & TAGS
    Success StoriesLichtbogenschweißenSystemintegratoren(Schweiß)anlagen im SondermaschinenbauOffline-Programmierung
    WEBINAR AUFZEICHNUNG

    Hier finden Sie verschiedene Anwendungsfälle aus unterschiedlichen Branchen und Technologien

    Schauen Sie in unsere Webinar Bibliothek

    LIVE DEMO BUCHENANGEBOT ANFORDERN