Messen mit KUKA LBR iiwa für FARO
Berührungsloses messen zur Qualitätssicherung
Berührungsloses Messen und Bauteilüberprüfung in Mensch-Maschine-Kooperation (MRK) mit KUKA LBR iiwa
Diese mobile Roboter-Scanner-Kombination kombiniert den FARO Factory Array Imager mit einem kollaborativen Roboter von KUKA und liefert so eine betriebsbereite flexible Lösung zur Inspektion in und an der Fertigungslinie.
Die Aufgabe von FAUDE bei diesem Projekt war die Auslegung und Konstruktion der MRK Lösung mit einem Cobot. Vom Konzept, über die Programmierung bis hin zur Sicherheitsbetrachtung und zur finalen Kräftemessung nach TS 15066.
Durch den im Instrumentenwagen integrierten Drehteller können auch komplexere Bauteile von mehreren Seiten erfasst werden. Die sich überlappende Bilder werden nach der Messung einfach „aneinandergeheftet“, um somit der ganze Bauteil vollständig auszumessen.
Der Messkopf von FARO arbeitet mit der so genannten Blue-Light-Technik und erfasst innerhalb von Sekunden Millionen von 3D-Koordinatenmesspunkten. Die berührungslosen Messungen ermöglicht Messungen von bis zu 0,01 mm, das reicht für das die üblichen Messungen im Automobilbau. Die Anwendungen sind typischerweise die Qualitätsprüfung, Fabrikautomatisierung und Maß-Prüfung als Bestandteil des Fertigungsprozesses.
Typische Anwendungsfelder für die Messung als MRK Lösung
Heute findet bei vielen Unternehmen die Messtechnik an unterschiedlichen Stellen statt. Aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten ist es von Vorteil, wenn ein Messsystem in verschiedensten Szenarien eingesetzt werden kann. Die hier dargestellte Lösung löst diese Anforderung durch die Kombination von Scanner, Roboter und transportablen Plattform mit einem integrierten Drehtisch.
Der integrierter Drehtisch bringt das zu messende Werkstück in die richtige Lage damit der Scanner am KUKA LBR iiwa eine optimale Messung durchführen kann. Die in den Tisch integrierten Klimatisierung von Rittal sichert auch im Hochsommer, dass die elektronischen Komponenten bei längeren Einsätzen nicht überhitzen.
Inbetriebnahme des System
Der KUKA Roboter wird entweder über das Touch-Panel programmiert oder kann im Freedrive-Modus manuell bewegt werden. Für diesen Fall hat der Bediener einen Griff am Front-End des Roboters, der den KUKA LBR iiwa bequem in verschiedene Positionen bewegen kann. Auf diese Weise lassen sich Abläufe einlernen, die später in der Praxis als automatische Messroutine ablaufen. Mit diesem Ansatz wird dies Anwendung auch den Anforderungen der Industrie 4.0 gerecht. Der Anwender kann mit diesem System auch ohne seine ständige Anwesenheit ein Bauteil vermessen. Er hat aber auch die Möglichkeit die Messungen direkt an der Anlage zu verfolgen.
In Zusammenarbeit mit FARO wurden die Betriebsanleitungen, die Einbauerklärung und die Vorbereitung für die CE-Dokumentation erstellt. Auch wurden die Messungen der Grenzwerte nach der TS 15066 mittels einem Kraft-Druck-Messsysteme für kollaborierende Roboter von Messgerät von GTE durchgeführt, sodass der Kunde abhängig von seinem Umfeld entscheiden kann ob er mit einem zusätzlichen Sick Bodenscanner arbeiten möchte oder die Anlage als komplette MRK Applikation betreiben will.
Diese MRK Applikation kann für Inspektionsanwendungen an der Fertigungslinie eingesetzt werden, damit diese Lösung den Grundsätzen schlanker Fertigung gerecht wird, indem Bewegungen und Zeitaufwand, die nicht nötig sind, eliminiert werden.
