Oberflächenrobotik

Daniel Schilling,

Perfekte Oberflächen, rasch programmiert

Visomax Coating hat für ihre Systeme zur Nachbehandlung beschichteter Oberflächen eine intelligente Lösung gefunden, um neue Roboterapplikationen zur kraftgeregelten Oberflächenbearbeitung von Schleif- und Polierprozessen unkompliziert zu programmieren.

Visomax bietet Systemlösungen zum optimalen Nachbearbeiten beschichteter Oberflächen an. Im Fokus stehen vielfältige Schleif- und Polieraufgaben, für die Roboter zum Einsatz kommen. © Visomax Coating

Die Kernkompetenz der Visomax Coating GmbH aus Waldbüttelbrunn ist die Nachbearbeitung, also das Anschleifen und Aufpolieren, von lackierten Oberflächen. Hierfür bietet das Unternehmen Prozesslösungen an. Visomax evaluiert regelmäßig innovative und neue Technologien, um den Prozess der Oberflächenbearbeitung zu vereinfachen und zu optimieren. So war Ludwig Kemmer, verantwortlich für die Roboterprogrammierung, 2016 auf der Suche nach einer Möglichkeit, das Auspolieren von Fehlstellen auf Bauteilen zu automatisieren und effizienter zu gestalten. Die Komplexität der Anwendung stellte Kemmer vor eine schwere Aufgabe: „Unsere größte Herausforderung sind Fehlstellen, die bei jedem Bauteil an unterschiedlichen Stellen liegen. Dies ließ sich mit der klassischen Roboterprogrammierung nicht lösen.“

Einfache Programmierung

Bei seiner Recherche stieß er auf die Software ArtiMinds Robot Programming Suite (RPS) des gleichnamigen Herstellers und war schnell von der einfachen und flexiblen Handhabung und dem breiten Einsatzspektrum überzeugt: „Mit ArtiMinds lassen sich mit Leichtigkeit neue Roboter in allen möglichen Anwendungen integrieren. Einfach Roboter und zusätzlich angeschlossene Komponenten in der RPS auswählen und schon kann es losgehen. Die integrierte CAD2Path-Funktion macht es möglich, komplexe Bewegungsbahnen, zum Beispiel für das Polieren eines Kotflügels, schnell und präzise zu erstellen.“ Um Punkte nicht manuell einteachen zu müssen, kann eine CAD-Datei eines Objektes importiert und die Bewegungsbahn anhand der Kanten des CAD-Modells erstellt werden.

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Andreas Götz, Managing Director bei Visomax Coating, ergänzt: „Die von ArtiMinds angebotene Lösung hat perfekt auf die Anwendungen aus unserem Bereich gepasst. Deshalb haben wir uns schnell für eine Zusammenarbeit entschieden.“

Die Schwierigkeit der Anwendung lag jedoch nicht nur im Handling von Bauteilen mit unterschiedlichen Fehlstellen, sondern auch in der Integration notwendiger Sensorik-Komponenten wie einem Kraft-Momenten-Sensor und einem Kamerasystem. Denn die Fehlstellen sollten zunächst per Kamera lokalisiert und dann kraftgeregelt angefahren und auspoliert werden. Solch sensoradaptive Roboterbewegungen stellen den Anwender schnell vor eine sehr komplexe Programmieraufgabe und beliebig hohen Aufwand. „Damit die Polierbewegung immer den perfekten Anpressdruck hat, arbeiten wir mit dem Force-Modul der RPS“, erklärt Kemmer.

Mit den in ArtiMinds RPS hinterlegten Templates und Bausteinen für einzelne Bewegungsabläufe lässt sich der Programmieraufwand im Gegensatz zur herkömmliche Programmierung erheblich verkürzen:Das Kamerasystem gibt zunächst die Koordinaten der Fehlstellen an den Roboter weiter. Der Roboter inklusive Kraft-Momenten-Sensor und Polierkopf übernimmt dann die eigentliche Aufgabe, indem er die Fehlstellen präzise und selbstständig anfährt.

Beim Schleifen und Polieren kommt es darauf an, die eingesetzte Kraft optimal zu dosieren. © Visomax Coating

Vollflächige Politur

In einer zweiten Anwendung werden lackierte Bauteile vollflächig poliert. Der Roboter fährt zunächst kraftgeregelt auf einen Referenzpunkt, um auch bei Abnutzung der Polierbürsten immer mit dem gleichen Anpressdruck polieren zu können. Die Polierbewegung sei mit einem eigens für Visomax angepassten Pfadbaustein aufgenommen worden, was den Programmieraufwand im Gegensatz zur herkömmlichen Programmierung erheblich verkürzt habe, so Kemmer. „Neben den standardmäßig schon verfügbaren Templates ermöglichte uns diese Option einen viel intuitiveren Ansatz.“

Auch Managing Director Andreas Götz ist überzeugt: „Der große Vorteil der Software liegt in der leichten Bedienbarkeit. Außerdem ist der Support aus dem Hause ArtiMinds mehr als umfangreich. Bei Bedarf hat man zur richtigen Zeit immer den richtigen Ansprechpartner zur Hand.“

Visomax nutztArtiMinds RPS auch über den eigentlichen Polierprozess hinaus: Mit der Software kann das Unternehmen schon in der Vorbereitungsphase bestimmen, ob ein Kundenprojekt mit den gegebenen Faktoren realisierbar ist.

Zufrieden bestätigt Ludwig Kemmer: „In den letzten Jahren hat uns die Software viel Programmieraufwand erspart. Dadurch konnten wir uns auf die eigentlichen Prozesse und deren Optimierung fokussieren, um die Bearbeitung von lackierten Oberflächen neu zu betrachten und neue Wege zu gehen.“
Silke Glasstetter, Head of Marketing, ArtiMinds Robotics GmbH

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