Programmieren (Roboter)
Industrieroboter müssen für ihre jeweilige Aufgabe entsprechend programmiert werden. Dabei gibt es zwei grundsätzlich unterschiedliche Methoden, den jeweiligen Programmablauf zu entwickeln:
- Online-Programmierung: Die Programmierung des Roboters wird direkt vor Ort über die Steuerungskonsole des Roboters vorgenommen. Hierbei kann das Programm entweder klassisch in textueller Form entworfen werden, per Teach-In-Programmierung dem Roboter quasi „gezeigt“ werden, oder im Rahmen einer interaktiven Programmierung erstellt werden, bei der der Roboter jeden eingegebenen Befehl oder Programmteil auf Knopfdruck ausführt.
- Offline-Programmierung: Das Programm für den Roboter wird an einem separaten Arbeitsplatz ohne Zugriff auf den jeweiligen Roboter entworfen. Die Möglichkeit der Teach-In-Programmierung ist hierbei nur begrenzt gegeben, da ein zweiter Roboter dafür nötig wäre, was erhebliche Kosten verursacht. Bei der Offline-Programmierung dominieren daher die klassische textuelle Programmierung und die grafisch-interaktive Programmierung, bei der eine Simulation des Roboters das entstehende Programm schon direkt bei der Programmierung schritt- oder abschnittsweise ausführen kann. So lassen sich Fehler und Probleme im Ablauf schnell erkennen und beheben.
Mit der stetig weiter fortschreitenden Automatisierung hat das Teach-In-Verfahren stark an Bedeutung verloren, früher war es vor allem für komplexe Bewegungsabfolgen ein probates Mittel, die Bewegungen des Roboterarms ohne großen Zeitaufwand umzusetzen. Mittlerweile ist die Technik so weit fortgeschritten, dass nicht nur der Entwurf der Bauteile am PC geschieht, sondern auch die Erstellung von Anweisungen für den Zusammenbau der Bauteile direkt aus dem CAD-System heraus möglich ist. Das Programm für den Roboter wird also vom menschlichen Programmierer nur noch kontrolliert und ggf. leicht angepasst, die Hauptarbeit der Programmerstellung wird von der Technik übernommen. Dies hat vor allem bei komplexen Robotern große Vorteile, da die Software die Bewegungen des Roboters besser optimieren kann, was Zeiteinsparungen und somit eine effizientere Produktion zur Folge hat. Auch die Ausrüstung mit Sensoren nimmt immer weiter zu, so dass Roboter heute in weiten Grenzen selbsttätig Werkstücke und Positionen erkennen können und anhand der Sensordaten automatisch ihre Programme anpassen können, beispielsweise beim Aufnehmen unterschiedlich großer Bauteile.
Programme für Industrieroboter unterscheiden sich von Programmen für NC-Maschinen deutlich. Es kommen unterschiedlich orientierte Koordinatensysteme zum Einsatz und die Komplexität der Programme ist deutlich höher. Industrieroboter liefern auch deutlich mehr Informationen an ihre Steuerung zurück, beispielsweise ob sich im Greifer gerade ein Gegenstand befindet oder nicht. Bewegungen können entweder als Punkt-zu-Punkt-Bewegung beschrieben werden, bei der die Steuerung automatisch den schnellsten Weg berechnet und daher nicht vorhersehbar ist, wie sich der Roboter bewegen wird, oder als Bewegung entlang angegebener Geraden oder Kreisbahnen. Letztere Bewegungen sind insbesondere dann wichtig, wenn der Roboter in das Werkstück einfahren soll, beispielsweise beim
Punktschweißen der Karosserie im Autobau. Willkürliche, wegstreckenoptimierte Bewegungen könnten Roboter und Werkstück beschädigen.
