Precyzyjne, niezawodne centra do cięcia i obróbki skrawaniem; słowa te nie są często używane do opisywania przemysłowych ramion robotów. Roboty są często postrzegane w środowisku produkcyjnym jako niedokładne. Z uwagi na tolerancje wynoszące +/- 0,100 (lub więcej) roboty są często odrzucane, jako nadające się tylko do spawania lub zastosowań typu pick and place. Dzięki lepszej dokładności początkowej z fabryki i metodom kalibracji, które umożliwiają robotom zapewnienie tolerancji 0,005 cala (lub mniej), roboty nie są już rzadkością w zastosowaniach obróbki skrawaniem.
W miarę wzrostu poziomu technologii robotycznej nieustannie tworzone są nowe zastosowania dla robotów w produkcji. Roboty są obecnie wykorzystywane do zadań, które kiedyś były możliwe tylko dla maszyn CNC. Aby sprostać nowym wyzwaniom mechanicznym, oprogramowanie dostosowuje się do potrzeby zwiększenia kontroli i wydajności w rozwiązaniach automatyzacyjnych. Operacje CNC mają wiele ugruntowanych pakietów oprogramowania zapewniających programowanie, jednak operatorzy robotów często polegali na ręcznym nauczaniu ruchu robota za pomocą programatorów. Metody nauki ręcznej są często czasochłonne i niedokładne.
Programowanie offline (OLP) jest szybszym sposobem tworzenia trajektorii robota. Programowanie ścieżki robota może odbywać się na komputerze, podczas gdy robot może kontynuować pracę z bieżącym programem. Programowanie offline to oczywiście nie nowa koncepcja; pakiety symulacji robotów i OLP są dostępne od dziesięcioleci. Obecnie dostępne jest oprogramowanie OLP z funkcjami, które mogą skorzystać z lepszych tolerancji robotów: Funkcje takie jak tworzenie trajektorii robota na podstawie danych CAD/CAM.
Robotmaster® jest oprogramowaniem OLP/symulacyjnym opartym na Mastercam, służącym do tworzenia dokładnych trajektorii robotów 6-osiowych na podstawie informacji o ścieżce narzędzia. Jest to już sprawdzone narzędzie programistyczne w większości zakładów produkcyjnych w Ameryce Północnej.
Mastercam zapewnia znane środowisko CAD/CAM dla użytkowników Robotmaster. Robotmaster usuwa zależność od nauczania lub tworzenia punktów za pomocą programatora, wykorzystując geometrię CAD do tworzenia ścieżek narzędzi. Dane ścieżki narzędzia są przetwarzane offline, jako natywne instrukcje robota w pliku, gotowe do pobrania do sterownika robota. Na przykład w przypadku robota Motoman przetwarzanie końcowe tworzy plik JBI. Plik może być następnie przeniesiony na kartę pamięci lub dane są przesyłane do robota, a praca w pliku JBI może być wykonywana przez robota. Robotmaster nie jest konwerterem kodu G, lecz przetwarza (w jednym kroku) dane ścieżki narzędzia w celu dokładnego utworzenia
trajektorii robotów, oferując jednocześnie interfejs, który umożliwia użytkownikom inteligentne programowanie swoich robotów. Interfejs umożliwia zmianę parametrów regulujących pracę robota. Operacje ruchu, pozycjonowanie robota i sterowanie oprzyrządowaniem mogą być modyfikowane, a jednocześnie możliwe jest sterowanie orientacją osi robota w celu najbardziej efektywnego przetwarzania części. Ponadto Robotmaster oferuje pełną symulację komórki robota i różne funkcje sprawdzania błędów, aby zapewnić pewność OLP przed wdrożeniem.
Symulacja robota jest oferowana z wieloma przydatnymi funkcjami, wraz z ogólną kontrolą zoomu, obrotu i odtwarzania, umożliwiającą pełną obserwację symulowanych procesów. Symulowany ruch przegubu robota może być sterowany dynamicznie lub modyfikowany przez użytkownika, aby zobaczyć efekty indywidualnego ręcznego ruchu przegubu. Do celów prezentacji lub udostępniania danych cała procedura symulacji może być eksportowana i uruchamiana w systemach bez zainstalowanego oprogramowania Robotmaster, przy zachowaniu głównego interfejsu wyświetlacza. Detekcja kolizji jest stosowana w symulacji, gdzie kolizje specyficzne dla komórki są wskazywane podczas ruchu roboczego, a wszelkie kolidujące komponenty są wyświetlane graficznie. Kolizje z geometrią części, uchwytami roboczymi lub narzędziami można wyeliminować poprzez bezpieczne ruchy wycofywania i symulację, aby zapewnić, że działanie korygujące jest skuteczne. Dodatkowa kontrola błędów jest uwzględniona; błędy osobliwości, położenia poza zasięgiem i wydłużenia przegubu są obliczane na podstawie konkretnej kinematyki robota, wstrzymując w tych przypadkach wszelki ruch robota.
Często zamówienia mogą składać się z komponentów, które są bardzo podobne pod względem konstrukcji, lub modyfikacje/aktualizacje mają być wprowadzone do części. Profile konfiguracji mogą być zapisywane w celu zachowania dowolnych ustawionych parametrów i wyeliminowania nadmiarowej definicji dla podobnej pracy lub ustawień narzędzia. Robotmaster obsługuje 6-osiowe roboty Fanuc, ABB, KUKA, Motoman i Staubli, a dalsze marki robotów są w fazie rozwoju. Obecne zastosowania, do których nadaje się Robotmaster, to między innymi: przycinanie, spawanie, obróbka form, natryskiwanie, malowanie, polerowanie, szlifowanie, usuwanie zadziorów i dozowanie.
„Bez tego oprogramowania nie mógłbym wykonywać swojej pracy”.
Jacob Featherstone jest programistą CNC w Armatec Survivability Corporation w Londynie, Ontario, i codziennie korzysta z oprogramowania Robotmaster:
„Programowanie robota, którego używamy do produkcji bez niego, zajęłoby dwa razy więcej czasu. Gdy przygotowuję programy do produkcji lub programuję część prototypową, mogę z niego korzystać przez ponad 4 godziny dziennie lub przez taki sam czas, przez jaki korzystam z Mastercam”.
Po ustaleniu geometrii CAD/CAM Featherstone korzysta z oprogramowania Robotmaster do konfiguracji i badania ścieżek cięcia robota, dla których symulacja jest kluczową zaletą, mówi: „Najbardziej przydatną funkcją jest symulacja. Po prawidłowym ustawieniu symulatora można zaoszczędzić godziny na przygotowaniu programu do pracy z maszyną”. Programowanie offline za pomocą Robotmaster pozwala firmie Armatec zaoszczędzić godziny dziennie poświęcone na programowanie robotów. Oprócz aktualizacji usług, zawsze zapewniamy użytkownikom stałe wsparcie techniczne: „Nie mógłbym wykonywać mojej pracy bez tego oprogramowania i wiele można powiedzieć o wsparciu, jakie otrzymujemy od Robotmaster... Są bardzo pomocni i szybko reagują”.
Robotmaster może również pomóc użytkownikom w osiągnięciu większej dokładności podczas opracowywania części. „Możliwość tworzenia ścieżek narzędzi bezpośrednio z modeli brył CAD naszych projektantów znacznie poprawiła dokładność naszych komponentów z włókna węglowego. Zanim zainwestowaliśmy w Mastercam/Robotmaster, programowaliśmy naszego sześcioosiowego robota za pomocą typowej metody nauczania ręcznego. Zasadniczo przyklejaliśmy rysunek do obrabianego elementu i śledziliśmy go. Pozwoliło to produkować części, które były przybliżeniem tego, czego naprawdę chcieliśmy, i wymagało kilku iteracji w celu udoskonalenia programu w celu zbliżenia się do części nominalnej” - mówi Rick Drulard, inżynier procesu w Ottobock HealthCare. Drulard wykorzystuje OLP do jednoczesnego prowadzenia produkcji i opracowywania nowej produkcji. Programowanie offline za pomocą oprogramowania Robotmaster pozwala firmie Ottobock skrócić czas poświęcany na błędy powodowane przez programowanie poprzez ręczne nauczanie:
„Robotmaster umożliwia optymalizację dynamiki ramienia. W przeszłości występowała pewna ilość prób i błędów w celu zminimalizowania obrotu przegubu podczas przechodzenia z jednej orientacji dyszy do drugiej (tj. cięcie po jednej stronie części, a następnie po drugiej stronie). Teraz, jeśli mam problem z nadmiernym obrotem przegubu, mogę go zobaczyć w symulacji, a następnie naprawić go w trybie offline”.
Problemów, takich jak ograniczenia obrotów przegubu, można uniknąć, korzystając z szeregu opcji w Robotmaster: wstępnie ustawiając wartości początkowe przegubu, punkty zmiany pozycji lub konfiguracje osi.
Oszczędność czasu uzyskana dzięki oprogramowaniu OLP zapewnia nowe, ekonomicznie opłacalne rozwiązania robotyczne. Dzięki zastosowaniu oprogramowania Robotmaster bariery, takie jak czas programowania i przyzwyczajenia, są znacznie zmniejszane, a firmy mogą pewnie integrować rozwiązania robotyczne ze swoimi procesami, w których te czynniki czasowe stanowiły problem. Pracownicy, którzy mają już doświadczenie w programowaniu maszyn CNC za pomocą oprogramowania CAD/CAM, mogą zostać przeszkoleni w obsłudze robota w podobny sposób, zwłaszcza jeśli są zaznajomieni z interfejsem Mastercam. Pracownicy bez doświadczenia w zakresie CAD/CAM mogą skorzystać z ogólnego szkolenia CAD/CAM z minimalnym czasem poświęconym na naukę specyficzną dla Robotmaster. Podczas gdy obsługa robota na poziomie eksperckim wymaga wieloletniego doświadczenia, Robotmaster oferuje natychmiastowy wzrost produktywności komórek, w których ręczne programowanie robota byłoby domyślnym sposobem pracy dla operatora.
Ponieważ w przemyśle produkcyjnym powstaje coraz więcej zastosowań dla robotów, elastyczne, obsługiwane oprogramowanie OLP, takie jak Robotmaster, będzie nadal niezbędnym narzędziem. Wydajność Robotmaster wynika nie tylko z możliwości kompilowania instrukcji robota przez system CAD/CAM, ale także z możliwości zapewnienia użytkownikowi kontroli nad tym, w jaki sposób instrukcje są pozyskiwane za pomocą interfejsu opartego na parametrach i symulowanego środowiska. Robotmaster umożliwia przedsiębiorstwom przemysłowym bardziej produktywne wykorzystanie zasobów robotycznych i wyznacza poprzeczkę dla konkurencji. Giganci produkcji lub skromne warsztaty powinny czuć się pewnie, biorąc pod uwagę i obsługując roboty w swoich procesach roboczych. Robotmaster jest nowym sposobem zapewnienia zaufania do automatyzacji.
