DER KONSTRUKTEUR 6/2018

SENSORTECHNIK DURCHBLICK

SENSORTECHNIK DURCHBLICK FÜR DEN ROBOTER SPECIAL Die moderne Industrie verlässt sich weltweit mehr und mehr auf immer intelligenter werdende Roboter. Maßgeblich für ihren erfolgreichen Einsatz sind innovative Sensoren, die die Schnittstelle zwischen der Außenwelt und dem Roboter bilden. Berührungslose Lasersensoren erfassen – sowohl den Roboter, als auch seine Umgebung betreffend – hochpräzise Weg, Abstand und Position. Autoren: Erich Winkler und Dipl.-Ing. Christian Kämmerer, MBA, MICRO-EPSILON MESSTECHNIK GmbH & Co. KG, Ortenburg Beim Einsatz von Sensoren in der Robotik wird zwischen zwei verschiedenen Einsatzmöglichkeiten unterschieden. Zum einen gibt es die internen Sensoren, die den korrekten Betrieb des Roboters sichern. Sie sind für die Ermittlung der Zustandsdaten des Roboters nötig. Das wären beispielsweise die Ausrichtung im Raum und die Kalibrierung, Geschwindigkeitsermittlung oder Erkennung von Drehbewegungen. Eine der Anwendungen in diesem Bereich ist das Kalibrieren von Roboterachsen, das über Wegaufnehmer der Reihe InduSensor (LVDT) von Micro- Epsilon gelöst werden kann. Bei der Inbetriebnahme und in regelmäßigen Abständen müssen im Rahmen der Qualitätssicherung die Roboterachsen justiert werden. Dazu werden die Messtaster an den Roboterachsen montiert; sie erfassen bei Drehung der Achse den Nullpunkt über einen Taststift. Die integrierte Elektronik wertet das Tastersignal schließlich aus und gibt ein Schaltsignal an die Robotersteuerung weiter. Der Roboter ist dadurch unabhängig vom Bediener wieder zuverlässig justiert. Der InduSensor zur Kalibrierung von Roboterachsen wurde von Micro-Epsilon in Zusammenarbeit mit einem weltweit führenden Anbieter von Robotik entwickelt. In Robotik-Anwendungen gibt es aber auch die externen Sensoren, die Daten und Messwerte zur Umgebung des Roboters liefern. Sie erkennen die Lage des Werkstücks innerhalb des Raums, machen aber auch taktile Wahrnehmungen möglich. Die Anforderungen an die eingesetzte Sensorik sind dabei enorm, denn zeitgleich 62 DER KONSTRUKTEUR 6/2018

01 SENSORTECHNIK 01 Roboterachsen müssen in regelmäßigen Abständen kalibriert werden, Wegaufnehmer der Reihe InduSensor (LVDT) übernehmen diese Aufgabe 02 Mit modernen Lasersensoren von Micro-Epsilon werden Fahrzeuge hochgenau positioniert 02 werden Präzision, Schnelligkeit, Stabilität, direkte Kommunikation, Vollintegrität, Echtzeitmessungen, Langlebigkeit und Verschleißfreiheit der Sensoren vorausgesetzt. Optische Sensoren von Micro-Epsilon erfüllen diese Voraussetzungen. Zum Einsatz kommen Laser-Punkt- und Laser- Linien-Sensoren der Reihen OptoNCDT und ScanControl. IM TAKT DER AUTOMOBIL- INDUSTRIE miteinander verbunden werden. Früher gab es starre Fertigungsprozesse, heute werden diese mittels modernster Sensorik in Echtzeit geregelt. OptoNCDT-Laser-Punkt-Sensoren überwachen beispielsweise die „Hochzeit“ von Karosserie und Motor. Karosserie und Motor bzw. der gesamte Antriebsstrang werden hier über sogenannte Hochzeitsanlagen miteinander verbunden. Dazu wird der Antriebsstrang auf einem Gestell liegend innerhalb der Produktionslinie eingefahren. Die Karosserie hängt zu diesem Zeitpunkt bereits an einer Vorrichtung, die zeitgleich von einem Roboter von oben eingeschwenkt wird, sodass sie sich über dem Antriebsstrang befindet und auf diesen DIE KOMPLETTE ELEKTRONIK DES LASERSCANNERS IST IM SENSORKOPF UNTERGEBRACHT, WAS IHN FÜR DIE MONTAGE AM ROBOTER PRÄDESTINIERT In keiner anderen Branche sind mehr Industrieroboter im Einsatz als in der Automobilindustrie. Dabei steigen die Anforderungen im Hinblick auf Taktzeit, Automatisierungsgrad und Reproduzierbarkeit. In Fertigungs- und Fügeprozessen, vom Stoßdämpfer über die Frontschürze bis hin zur Beleuchtung, müssen bei der Produktion eines Automobils viele Schritte ausgeführt werden, bei denen unterschiedlichste Teile herabgelassen werden kann. An der Vorrichtung montierte Lasertriangulationssensoren messen dabei den Abstand zwischen Karosserie und Motor. Nun muss die Karosserie exakt auf den Antriebsstrang aufgesetzt und verschraubt werden. g _ _Q q Weg- und Winkelmessung Seit mehr als 65 Jahren ist Novotechnik wegweisend in der Weiterentwicklung der Messtechnik. Leistungsstarke Weg- und Winkelsensoren, kontaktlos oder kontaktbehaftet, sind das Ergebnis von Innovationsfreude und Verantwortung gegenüber unseren Kunden und deren Aufgabenstellungen. Novotechnik bietet mehr als nur das Produkt: Beratung - Planung - Entwicklung - Service und eine hochmoderne Fertigung, die auch Sie überzeugen wird. Novotechnik Messwertaufnehmer OHG Horbstraße 12 73760 Ostfildern (Ruit) Telefon +49 711 44 89-0 www.novotechnik.de