Energiebewertungsmethode für Industrieroboter im Karosseriebau

Bisher publizierte Verfahren zur energetischen Bewertung von Industrierobotern weisen nur einen mangelhaften Bezug zu realen Anwendungen auf und bieten somit einen minimalen Mehrwert bei der Auswahl geeigneter Systeme.

Die AutomatisierungsInitiative Deutscher Automobilhersteller als Anwender von Industrierobotern und das Fraunhofer IWU haben daher ihre Bestrebungen gebündelt, um ein energetisches Bewertungssystem für 6-Achs-Industrieroboter zu entwickeln, das eine maximale Verbindung zur realen Anwendung aufweist und somit einen erheblichen Mehrwert für Anwender bei der Auswahl von Systemen für den automobilen Karosseriebau bietet. Darüber hinaus ermöglicht das »Energie-Zertifikat für Industrieroboter im Karosseriebau« die Identifikation von energetischen Vorteilen und Optimierungspotentialen einzelner Hersteller und Modelle. 

Anwendungsbereiche

Das »Energie-Zertifikat für Industrieroboter im Karosseriebau« bezieht sich auf klassische 6-Achs-Knickarm-Roboter mit einer Traglast ab 5 kg. Die Ergebnisdatenblätter mit den einzelnen Verbrauchswerten sind speziell auf Anwendungen im automobilen Karosseriebau ausgerichtet. Eine Datengenerierung ist auch bei abweichenden Systemen und anderen Einsatzgebieten möglich, wenn sich diese bzgl. Traglast und Arbeitsraum ähneln, was aber zu einer eingeschränkten Verwendbarkeit der Ergebnisse führen kann.

Entstehung des Zertifikats

Um typische Bewegungsparameter zu identifizieren, wurden Archive von über 1500 in der Serienproduktion von Projektpartnern eingesetzten Robotern mithilfe einer Clusteranalyse ausgewertet. Dabei fand die Unterteilung in sechs Traglastklassen Berücksichtigung. Basierend auf den gewonnenen Daten wurden traglastspezifische Referenzbahnen erstellt, die in ihrer Charakteristik mit realen Anwendungsfällen im automobilen Karosseriebau übereinstimmen. Um auch bei der Nutzlast des Roboters möglichst realitätsnahe Bedingungen zu schaffen, wurden Vergleichslasten definiert, die eine seriennahe Belastung des Roboters nachbilden. Die Aussagekraft des erarbeiteten Zertifikats konnte durch die Entwicklung zweier weiterer Bahnvarianten erhöht werden. Mit diesen ist es möglich, Optimierungspotentiale bzgl. Performance und Energieeinsparung zu identifizieren.