CFK-OPP

Entwicklung einer Offlineprogrammierplattform zur automatisierten Spezifikation von roboterbasierten CFK-Fertigungsprozessen

Überblick

Im Unterauftrag des Instituts für Software & Systems Engineering (ISSE) der Universität Augsburg wurde eine Offine-Programmierplattform (CFK-OPP) erforscht und entwickelt. Sie ist an die speziellen Bedürfnisse der CFK-Fertigung angepasst. Der Fokus der CFK-OPP liegt an der Erweiterbarkeit um neue Greifer- und Robotersysteme und an der prozessorientierten Definition des gesamten Fertigungsablaufs zur Herstellung von Bauteilen aus Kohlefasertextilien (Zuschnitte). In der CFK-OPP kann der Benutzer ein erweitertes Plybook laden und computerunterstützt den Fertigungsprozess planen. Dabei beschränkt sich die notwendige Benutzerinteraktion auf wenige Eingaben wie z.B. die optimale Position des Griefers im Formwerkzeug bei der Ablage. Die Plattform bietet darüber hinaus eine visuelle Darstellung des Fertigungsprozesses. Der Benutzer kann diesen oder nur einzelne Abschnitte davon simuliert in der Plattform betrachten. Der Fertigungsprozess lässt sich über einen Mausklick in ein KRL-Roboterprogramm exportieren.
 

Für die CFK-OPP wurde eine Architektur aus Berechnungsmodulen entwickelt, die eine Aufteilung komplexer Aufgaben und Berechnungen in Teilprobleme ermöglicht. Berechnungsmodule können dabei auf Ergebnisse anderer Berechnungsmodule zurückgreifen. Die Architektur sieht vor, dass neue Berechnungsmodule einfach integriert und bestehende Module leicht ersetzt werden können. Dadurch ist die Erweiterbarkeit der Plattform gegeben. Für alle drei Greifer wurden Berechnungsmodule entwickelt, die den jeweiligen Greifer mit seinen speziellen Fähgigkeiten und Eigenschaften abbilden.
 

Die CFK-OPP wurde mit mehreren Zuschnitten unter Verwendung unterschiedlicher Greifer in zwei voneinander abweichenden Roboterzellen evaluiert. Mit nur wenigen Mausklicks und Eingaben durch den Programmierer konnten vollständige Programmabläufe generiert, deren Semantik als KRL-Code exportiert und dieser letztendlich auf die KUKA-Steuerung transferiert werden. Nachbearbeitungen an den Programmen wurden iterativ über die CFK-OPP eingepflegt. Im Vergleich zu konventionellen Einteachverfahren benötigte der Programmierer mit der CFK-OPP nur einen geringen Bruchteil der Zeit für die Prozessdefinition bei vergleichbaren Ablageergebnissen. Die Plattform hat damit bewiesen, dass sie eine vollständige und durchgängige Unterstützung der Strategien besitzt, mit der Einarbeitungsmöglichkeit von Änderungen die Integrität der entwickelten Roboterprogramme bewahrt, um neue Greifer und Komponenten erweiterbar ist und mit der Qualität der erzeugten Programme den Anforderungen entspricht.

 

Partner

DLR

 

 

Eckdaten

Start:
01.01.2013
Ende:
31.07.2014

 

Gefördert von

BMWi (Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie)

 

Team

Alwin Hoffmann

Miroslav Macho

Ludwig Nägele

Prof. Dr. Wolfgang Reif

Institut für Software & Systems Engineering

Das Institut für Software & Systems Engineering, geleitet von Prof. Dr. Wolfgang Reif, ist eine wissenschaftliche Einrichtung in der Fakultät für Angewandte Informatik an der Universität Augsburg. Das Institut unterstützt sowohl Grundlagen- als auch angewandte Forschung in allen Bereichen der Software & Systems Engineering. In der Lehre ermöglicht es die weitere Entwicklung des relevanten Kursangebots von Fakultät und Universität.

Suche