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Zykluszeit reduzieren mit Bahnplanung des Roboters

Das intelligente Assistenzsystem iQ motion control für Linearroboter sorgt für kürzere Zykluszeiten

iQ motion control gehört ab Oktober 2021 zur Standardausrüstung aller neuen ENGEL viper Linearroboter und ermöglicht als erstes System im Markt einen Frühstart kombiniert mit einer optimierten Bahnplanung des Roboters.

Bild zeigt Bahnplanung Robotik mithilfe der digitalen Lösung iQ motion control von ENGEL

Perfekt auf die Maschine abgestimmte Bahnplanung des Roboters

Wenn Roboterbewegungen auf die Spritzgießmaschine perfekt abgestimmt sind, dann reduziert das bei sehr vielen Anwendungen die Zykluszeit um bis zu 10%. Nachdem sich Linearroboter in der Regel von Punkt zu Punkt bewegen müssen diese einzelnen Punkte bzw. die Bahn manuell vom Bediener bestimmt werden, um die optimalen Fahrwege festzulegen.

Bei dem Feature iQ motion control für ENGEL viper Roboter ist eine optimierte Bahnplanung bereits implementiert. Der Linearroboter berechnet seine Bahn selbstständig und somit müssen deutlich weniger Parameter eingestellt beziehungsweise Positionen geteacht werden. Die Verkürzung der Zykluszeit erreicht man am besten durch eine Frühstart-Funktion des Roboters, kombiniert mit einer besser geplanten Bewegungsbahn.

In drei Schritten zur optimierten Bahnplanung

Um beim Einfahren die Roboterbewegung so zu planen, dass er die Entnahmeposition genau dann erreicht, wenn das Werkzeug die Formöffnungsposition erreicht, müssen einerseits die vom Nutzer eingestellten Parameter, wie Positionen und Linearabstände sowie die Bewegung der Form berücksichtigt werden und anderseits die roboterspezifischen Grenzwerte für Geschwindigkeit, Beschleunigung und Ruck. Um also eine optimale Roboterbewegung beim Einfahren bestimmen zu können sind folgende 3 Schrítte nötig:

  • Die optimale Trajektoriendauer bestimmen
    Basierend auf dem letzten Zyklus wird die Zeitspanne vom Erreichen der eingestellten Frühstartposition bis zur Formöffnung gemessen. Diese Zeitspanne tF,opt entspricht der Trajektoriendauer des Roboters damit Roboter und Form ihre Endpositionen zeitgleich erreichen.
  • Die kürzestmögliche Roboter-Trajektorie berechnen
    Mit Hilfe der roboterspezifischen kinematischen Limits der einzelnen Achsen und des vom Bediener definierten Linearabstandes, lässt sich eine Robotertrajektorie berechnen. Die Trajektoriendauer ist dabei die kürzest mögliche Trajektoriendauer, die unter Berücksichtigung der gegebenen Randbedingungen erreicht werden kann.
  • Die Trajektorie des Roboters skalieren
    Bei aktivierter Frühstartfunktion ist darauf zu achten, dass die Trajektoriendauer der Roboterbewegung tR,opt größer oder gleich der ermittelten optimalen Dauer ist. Ist dies ohnehin der Fall, dann ist es dem Roboter aufgrund seiner Limits nicht möglich, die Zielposition zeitlich mit der Form zu erreichen. Gilt jedoch tR,opt<tF,opt so würde der Roboter auf die Form auffahren. Um dies zu vermeiden, erfolgt eine Skalierung der Trajektorie, sodass die Bedingung tR,opt=tF,opt erfüllt ist.

iQ motion control ist das erste Maschinen-Roboter-übergreifende Assistenzsystem von ENGEL und wird künftig durch weitere Features ergänzt werden. Ziel ist es ein noch engeres Zusammenspiel zwischen Maschine- und Roboterbewegung zu gewährleisten.

Bild zeigt Produktmanagerin für Automation bei ENGEL
Deborah Lidauer, Produktmanagerin Automation ENGEL Austria

Für welche Anwendungen macht iQ motion control Sinn?

Unabhängig vom Spritzgießmaschinentyp und der Art der Entnahme profitieren Spritzgießer schon bei einfachen Handlingaufgaben. Besonders deutlich ist der Effizienzgewinn bei Anwendungen mit großen Formöffnungshüben, wie der Herstellung von tiefen Gehäusekomponenten, Boxen oder Containern, die lange Werkzeugkerne erfordern. iQ motion control kann sowohl für die vertikale als auch – bei holmlosen Maschinen – die horizontale Entnahme verwendet werden. Außerdem ist auch eine Variante für den Längsaufbau verfügbar.

Die Vorteile von iQ motion control im Überblick

  • Ohne Wartezeiten schneller entformen
  • Kürzere Zykluszeiten durch optimierte Bahnplanung des Roboters
  • Mehrstufige Sicherheit durch intensiven Datentransfer
  • Einfache und intuitive Bedienung
  • Effizienzgewinn bei Anwendungen mit großen Formöffnungshüben

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