Automatisches Programmieren für das Widerstandspunktschweißen

Forschung und Entwicklung im Geschäftsfeld Virtual Engineering

Die Nutzung von programmierbaren, numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen ist in der Produktion industrieller Standard. Jedoch benötigen mehrachsige NC-gesteuerte Sondermaschinen häufig einen extrem hohen Programmieraufwand (z.B. Spezifikation von 15.000 Schweißpunkten für ein Eisenbahndach). Außerdem werden Fehler erst an der realen Anlage entdeckt. Um den wochenlangen, risikoreichen Test eines neuen Bearbeitungsprogrammes an der echten Anlage überflüssig zu machen, wurde für einen Sondermaschinenbauer ein graphisch unterstütztes Programmiersystem geschaffen.

© Fraunhofer IFF, Dirk Mahler

Das Programmiersystem erlaubt das intuitive Eingeben der auszuführenden Aktionen direkt am virtuellen Modell des Werkstückes und stellt die geplante Bearbeitung verständlich visuell dar. Die Bearbeitungsplanung erfolgt innerhalb kürzester Zeit. Automatismen unterstützen den Programmierer bei

  • Planung der Reihenfolge verschiedener Aktionen
  • Spezifikation von Messungen und Übernahme von Korrekturen auf die Schweißpunkte
  • Programmierung wiederkehrender Strukturen

Nach der vollständigen, maschinenunabhängigen, virtuellen Bearbeitungsplanung wird der Steuerungscode für die Sondermaschine automatisch erzeugt. Der offline-Simulationsmodus des Programmiertools prüft dabei die Erreichbarkeit von Schweißpunkten und erkennt mögliche Kollisionen. Durch die VINCENT-Technologie werden aus den CAD-Daten der Sondermaschine effizient virtuelle Funktionsmodelle der Anlage erstellt. Diese erlauben die individuelle Anpassung des Programmiertools an eine neue Sondermaschine innerhalb weniger Minuten.

Das Leistungsspektrum des Programmiertools geht weit über die von verfügbaren kommerziellen CAM-Systemen gebotenen Funktionen hinaus. Die IFF-RESI-Technologie erlaubt die Anbindung des virtuellen Funktionsmodells der Anlage an eine beliebige reale Steuerung und das echte Bedienpanel (z.B. Siemens Sinumerik 840D, WinCC). Dadurch können auch konventionell geschriebene Programme validiert und alle maschinenspezifischen NC- und PLC-Zyklen in die Simulation einbezogen.

Das System wird erfolgreich zur Programmierung einer Widerstandspunktschweißanlage mit 32 Freiheitsgraden eingesetzt und auch zusammen mit der Maschine weltweit ausgeliefert.

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