Roboterbohren 101:Wie man ein Roboterbohrsystem einsetzt

Sie möchten ein Roboterbohrsystem in Ihrer Einrichtung einsetzen. Was müssen Sie wissen, um loszulegen?

Möglicherweise sind Sie unsicher, ob das Roboterbohren wirklich für Ihre Aufgabe geeignet ist. Haben Roboter genug Leistung für präzises Bohren?

Die Wahl des Roboterbohrens gegenüber den Alternativen hat verschiedene Vorteile, darunter mehr Flexibilität, weniger manuelle Eingriffe und eine bessere Effizienz. Um diese Vorteile nutzen zu können, müssen Sie jedoch sicherstellen, dass Sie den Roboter richtig einsetzen.

Dieser Artikel bietet eine Kurzanleitung für den Einstieg in das Roboterbohren, ohne die häufigsten Fehler zu machen.

Was ist Roboterbohren?

Roboterbohren ist eine Art automatisierter Bearbeitungsvorgang, bei dem ein Bohrwerkzeug am Ende eines Industrieroboters befestigt ist. Im Gegensatz zu herkömmlichen CNC-Bohrmaschinen (Computer Numerical Controlled) haben Roboter einen größeren Arbeitsbereich und können komplexere Formen handhaben.

Einer der Hauptvorteile des Einsatzes von Roboterbohrsystemen ist ihre Flexibilität. Beim konventionellen CNC-Bohren sind Sie in der Regel auf das Bohren in einer oder vielleicht zwei Ebenen beschränkt. Mit Robotern können Sie jedoch in fast jeder gewünschten Ausrichtung bohren.

Diese Flexibilität wird sehr deutlich, wenn man sich Projekte wie das Kunstwerk ansieht, das RoboDK-Benutzer Neoset Designs vor einigen Jahren für den Künstler Robert Longo produziert haben. Das Kunstwerk bestand aus einer riesigen Metallkugel, die mit Tausenden von Löchern gebohrt und in regelmäßigen Abständen auf der Oberfläche positioniert wurde.

Diese Art von Projekt konnten Sie nur mit Roboterbohren realisieren. Manuelles Bohren wäre zu arbeitsintensiv und die Genauigkeit unbeständig. Andere Formen der Bohrautomatisierung wären einfach nicht in der Lage, aus so vielen verschiedenen Ausrichtungen zu bohren.

Auch wenn Ihre Bohrprojekte eher bescheiden sind, kann diese Flexibilität ein wertvolles Gut sein.

Funktioniert Roboterbohren wirklich? Die Frage der Steifigkeit

Eine häufige Sorge, wenn Unternehmen sich zum ersten Mal mit der Roboterbearbeitung befassen, ist, dass die Steifigkeit nicht ausreicht.

Herkömmliche CNC-Maschinen haben extrem steife mechanische Strukturen. Die Steifigkeit einer CNC-Maschine beträgt oft mehr als 50 Newton pro Mikrometer. Dadurch erreichen sie auch bei der Bearbeitung harter Materialien eine sehr hohe Genauigkeit.

Roboter haben tatsächlich eine geringere Steifigkeit als herkömmliche CNC-Maschinen. Arme von Industrierobotern haben oft eine Steifigkeit von nur 1 Newton pro Mikrometer. Das bedeutet, dass sie 50-mal weniger Kraft aushalten als herkömmliche Maschinen.

Was bedeutet das in der Praxis?

Bei hohen Kräften und harten Materialien wird das Bohrwerkzeug eines Roboters stärker ausgelenkt als das einer CNC-Maschine. Dies entspricht in solchen Fällen einer geringeren Genauigkeit.

Ist geringere Steifigkeit ein Problem? Es kommt auf das Material an

Die geringere Steifigkeit von Robotern im Vergleich zu CNC-Maschinen ist jedoch nicht unbedingt eine schlechte Sache.

Selbst die steifste CNC-Maschine der Welt biegt sich bis zu einem gewissen Grad durch. Die Frage ist, wie viel Durchbiegung akzeptabel ist.

Wenn Sie sich für ein Roboterbohrsystem entscheiden, müssen Sie genau auf die Materialeigenschaften achten. Mit der richtigen Kombination aus Roboter- und Werkstückmaterial können Sie sicherstellen, dass Ihr Roboter-Bohrsystem über eine ausreichende Steifigkeit für die von Ihnen gewählte Aufgabe verfügt.

Was ist der beste Roboterarm zum Bohren?

Welchen Industrieroboterarm sollten Sie zum Bohren wählen?

Der beste Roboter für Sie ist derjenige, der alle Ihre Leistungskriterien erfüllt und dabei Ihr Budget einhält.

Viele Robotermodelle eignen sich zum Bohren einiger Materialien. Allerdings sind nur einige für das Material, mit dem Sie arbeiten, und die Leistungsanforderungen Ihrer Aufgabe geeignet.

Zu den Faktoren, die das Roboterbohren beeinflussen, gehören:

• Die Steifheit des Roboters, wie wir oben erklärt haben.
• Wie der Roboter mit Vibrationen umgeht.
• Die Endeffektoroptionen für die Roboterbearbeitung.
• Programmieroptionen für den Roboter.

Der schnellste und einfachste Weg, all diese Faktoren zu beurteilen, besteht darin, Ihren Roboterhändler oder -integrator zu fragen. Sie sind mit ihrem Katalog von Robotermodellen am besten vertraut und wissen, welches für Ihre Bedürfnisse geeignet ist.

Eigenschaften wie Steifigkeit werden oft nicht auf den Datenblättern von Industrierobotern aufgeführt. Es gibt verschiedene Analysemethoden, mit denen Sie die Steifigkeit eines Roboterarms berechnen können, aber in der Regel ist es besser, einfach den Hersteller zu fragen.

So stellen Sie ein Roboterbohrsystem bereit

Der Bereitstellungsprozess für das Roboterbohren ist anderen Roboterbearbeitungsprojekten sehr ähnlich.

Sie sollten damit beginnen, die Anforderungen Ihrer Aufgabe zu bewerten und die verschiedenen Roboter auf dem Markt zu vergleichen. Sie können unsere Roboterbibliothek verwenden, um Roboter mit bestimmten Merkmalen (z. B. Wiederholbarkeit und Nutzlast) einzugrenzen, aber Sie müssen den Hersteller nach Details zur Steifigkeit fragen.

Wenn Sie sich für Ihren Roboter entschieden haben, ist die nächste Wahl Ihr Roboter-Endeffektor. Dazu können Sie eine Bearbeitungs- oder Bohrspindel verwenden.

Schließlich müssen Sie den Roboter programmieren…

Programmierung Ihrer Roboterbohrmaschine

Eine häufige Herausforderung bei der Programmierung eines Roboterbohrsystems ist die große Anzahl von Punkten in einem Bohrvorgang.

Anders als beim Schweißen können Sie den Roboter nicht einfach anweisen, sich entlang einer geraden Linie zu bewegen. Sie müssen den Roboter zu jedem Bohrloch auf der Oberfläche des Werkstücks führen. Dies kann die Programmierung sehr mühsam machen.

Sie können Ihre Programmierung erheblich beschleunigen, indem Sie ein Programmiertool verwenden, das Punktprogrammierung enthält.

Mit dem PointFollow-Assistenten von RoboDK können Sie beispielsweise eine Reihe von Bohrpunkten als einfache Textdatei laden. Es hat auch die Fähigkeit, einen gekrümmten oder geraden Pfad automatisch in eine Reihe von regelmäßig beabstandeten Löchern zum Bohren umzuwandeln.

Wie Sie Bohrprogramme mit dieser Funktion programmieren, erfahren Sie auf unserer Dokumentationsseite.

Welcher Aspekt des Roboterbohrens ist für Sie die größte Herausforderung? Erzählen Sie es uns in den Kommentaren unten oder beteiligen Sie sich an der Diskussion auf LinkedIn, Twitter, Facebook, Instagram oder im RoboDK-Forum.