Success Story – Neue Sensortechnik macht Roboter sensibel

Success Story

Neue Sen­sor­tech­nik macht Robo­ter sensibel

Der Einsatz von Kraft-Drehmoment-Sensoren verleiht Robotern Fingerspitzengefühl und eröffnet völlig neue Anwendungsmöglichkeiten in Produktion und Qualitätssicherung.

Mitsu­bi­shi For­ce Sen­se Function

Die For­ce Sence Func­tion von Mitsu­bi­shi nutzt die Mess­da­ten des Sen­sors, der in der Lage ist, Kräf­te und Momen­te in allen 6 Frei­heits­gra­den zu mes­sen, um dem Robo­ter ein „Gefühl“ sei­nes Kraft­ein­sat­zes zu ver­mit­teln. Durch ver­schie­de­ne Modi bie­tet die Funk­ti­on eine brei­te Palet­te an Steu­er- und Über­wa­chungs­mög­lich­kei­ten. Die Fir­ma Qua­li­ty Auto­ma­ti­on GmbH hat in einem eige­nen Ver­suchs­auf­bau die Funk­ti­on mit einem Kraft­sen­sor und Robo­ter von Mitsu­bi­shi in Betrieb genom­men und getestet.

kon­stan­te Kraft­auf­brin­gung –> Füge­pro­zess im Stiffness-Mode

Instal­la­ti­on der Komponenten

Bei dem ver­wen­de­ten Sen­sor han­delt es sich um einen kapa­zi­ti­ven Kraft-Dreh­mo­ment-Sen­sor für 6 Frei­heits­gra­de von Mitsu­bi­shi, der Kräf­te und Momen­te mit einer Auf­lö­sung von 0,03N bzw. 0,0006Nm erfas­sen kann. Er wird über eine Adap­ter­plat­te zwi­schen Hand­flansch und Robo­ter­hand (Effek­tor) ange­bracht. Eine seri­el­le Schnitt­stel­le zum Daten­aus­tausch und eine Strom­ver­sor­gung sind bereits im Robo­ter ver­baut und kön­nen direkt aus dem Arm her­aus­ge­führt und an den Sen­sor ange­schlos­sen wer­den. Über eine For­ce Sen­se Unit wer­den Strom­ver­sor­gung und Daten­ka­bel an das Steu­er­ge­rät des Robo­ters angeschlossen.

Funk­ti­ons­um­fang und Anwendungsmöglichkeiten

Soll die Kraft als Ein­gangs­grö­ße der Steue­rung ver­wen­det wer­den, kön­nen der Modus Stiff­ness oder For­ce genutzt wer­den. Im Stiff­ness-Modus ver­hält sich die Robo­ter­ki­ne­ma­tik bei Kol­li­si­on oder äuße­rer Kraft­ein­wir­kung auf den Effek­tor wie eine Feder mit bestimm­ter Stei­fig­keit und gibt der Kraft­ein­wir­kung nach. In die­sem Modus kann der Robo­ter gefühl­voll auf Pro­zess­ab­wei­chun­gen, wie Tole­ran­zen bei der Posi­tio­nie­rung von Füge­kom­po­nen­ten, reagie­ren und sei­ne Bahn der Umge­bung ent­spre­chend kor­ri­gie­ren. Im For­ce-Modus bewegt sich der Robo­ter unter Ein­hal­tung von vor­ge­ge­be­nen Kräf­ten bzw. Dreh­mo­men­ten auf sei­ner Bahn. Die­ser Modus kann zur Opti­mie­rung von Bear­bei­tungs­pro­zes­sen wie dem Schlei­fen und Polie­ren von Ober­flä­chen genutzt wer­den. Dar­über hin­aus bie­ten sich die Modi Detec­tion und Log zur Kol­li­si­ons­über­wa­chung oder der ein­fa­chen Mess­da­ten­er­fas­sung und –siche­rung an. Die Mess­da­ten kön­nen in der Qua­li­täts­si­che­rung und für Prüf­sys­te­me ver­wen­det wer­den. So kön­nen bei­spiels­wei­se die Hap­tik eines Pro­dukts oder das Ver­hal­ten eines Pro­dukts unter stän­di­ger Belas­tung im Dau­er­test ana­ly­siert werden.

Ansprechpartner
QA Mitarbeiter Daniel Meurer
Daniel Meurer, M. Eng.
Softwareingenieur
Schwerpunkte: Steuerungstechnik, Robotik, Antriebstechnik
Partner

Mitsubishi Electric Europe B.V.

Niederlassung Deutschland
Mitsubishi-Electric-Platz 1
40882 Ratingen
Nordrhein-Westfalen, Deutschland
de.mitsubishielectric.com

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