Offlineprogrammierung

Schleifen von Kuttermessern
(Quelle: carat robotic innovation GmbH, FAMOS)

Hierbei wird das Werkstück als 3D-CAD Geometrie (DXF, STL, RAW, VDA/FS) in das Offline-Programmiersystem importiert. Im ersten Schritt werden dann die geometrischen Bewegungsbahnen (Pfade, Arbeitspunkte) am Werkstück visuell festgelegt. Bei der Pfadgenerierung stehen teilweise Funktionen zur Verfügung, die Prozessanforderungen für schweißen, lackieren, schneiden, polieren oder entgraten berücksichtigen oder z. B. das Ausrichten an Geraden.

Fräsen von Cockpitteilen aus Kunststoff
(Quelle: carat robotic innovation GmbH, FAMOS)

Im nächsten Schritt werden Attribute wie TCP-Geschwindigkeit, Überschleifen, Interpolationsart (PTP, LIN oder CIRC) und Prozessparameter vergeben. Offline Programmiersysteme, die auf eine Datenbank mit Prozessparametern, wie beispielsweise für das Wasserstrahlschneiden im 3D-Raum, zurückgreifen können, erleichtern die Erstellung eines lauffähigen Roboter- oder NC-Programms erheblich und verkürzen zusätzlich die Programmierzeit.

 
Schleifen von Sanitärbauteilen
(Quelle: carat robotic innovation GmbH, FAMOS)

Ist die Werkstückprogrammierung abgeschlossen, stellt sich die Frage, ob das Programm ausführbar ist. Bevor das offline erzeugte Programm in das Zielsystem (Steuerung) geladen wird, muss der ausgewählte Roboter mit seinem Werkzeug in seiner geplanten oder bereits vorhandenen Arbeitszelle das Programm kollisionsfrei und ohne Überschreitung von Verfahrbereichen, Achsgeschwindigkeiten oder Achsbeschleunigungen ausführen können.

Offline-Programmierung in der Schuhbranche
(Quelle: carat robotic innovation GmbH, FAMOS)

Hinzu kommt die Problematik der Erreichbarkeit und das mögliche Auftreten von fast singulären Roboterstellungen. Professionelle Offline- Programmiersysteme verfügen über ein 3D-Simulationsteil, in dem Roboter, Werkzeug, Werkstück und Arbeitsumgebung vorhanden sind. Das zuvor erstellte Programm kann direkt innerhalb der 3D-Simulation ausgeführt und auf Kollision etc. überprüft werden. Während des Simulationslaufs wird die perspektivische Ansicht beliebig verändert, so dass auch eine optische Überprüfung unterstützt wird.

3D-Simulation: Schleifen eines Wasserhahns
(Quelle: EASY-ROB, 3D-Robot-Simulation-Tool)

Sind beispielsweise einige programmierte Arbeitspunkte schlecht oder gar nicht erreichbar, können diese in ihrer Lage (=Position und Orientierung) verändert werden. Eine weitere Möglichkeit ist das Verschieben der Roboterbasis oder auch die Lage des Werkstücks zum Roboter, solange, bis das gesamte Programm erfolgreich durchläuft. Als Endresultat wird auch die Zykluszeit ermittelt.

3D-Simulation: Fräsen mit Tricept Roboter
(Quelle: EASY-ROB, 3D-Robot-Simulation-Tool)

Es ist allerdings zu erwähnen, dass die in der 3D-Simulation interpolierten Bahnen nicht hundertprozentig mit den in der Steuerung berechneten Bahnen übereinstimmen. Hieraus ergibt sich eine Abweichung zwischen simulierter und realer Zykluszeit. Im letzten Schritt wird das Programm in Abhängigkeit des gewählten Roboters mit Steuerung für das Zielsystem exportiert und steht nun zur Ausführung bereit. Offline-Programmiersysteme halten Postprozessoren für die gängigen Roboterhersteller bereit.