Zykluszeit reduzieren mit Bahnplanung des Roboters

Wenn Roboterbewegungen auf die Spritzgussmaschine perfekt abgestimmt sind, dann reduziert das bei sehr vielen Anwendungen die Zykluszeit um bis zu 10%. Nachdem sich Linearroboter in der Regel von Punkt zu Punkt bewegen müssen diese einzelnen Punkte bzw. die Bahn manuell vom Bediener bestimmt werden, um die optimalen Fahrwege festzulegen.

Bei dem Feature iQ motion control für ENGEL viper Roboter ist eine optimierte Bahnplanung bereits implementiert. Der Linearroboter berechnet seine Bahn selbstständig und somit müssen deutlich weniger Parameter eingestellt beziehungsweise Positionen geteacht werden. Die Verkürzung der Zykluszeit erreicht man am besten durch eine Frühstart-Funktion des Roboters, kombiniert mit einer besser geplanten Bewegungsbahn.

Um beim Einfahren die Roboterbewegung so zu planen, dass er die Entnahmeposition genau dann erreicht, wenn das Werkzeug die Formöffnungsposition erreicht, müssen einerseits die vom Nutzer eingestellten Parameter, wie Positionen und Linearabstände sowie die Bewegung der Form berücksichtigt werden und anderseits die roboterspezifischen Grenzwerte für Geschwindigkeit, Beschleunigung und Ruck. Um also eine optimale Roboterbewegung beim Einfahren bestimmen zu können sind folgende 3 Schritte nötig:

• Die optimale Trajektoriendauer bestimmen
  Basierend auf dem letzten Zyklus wird die Zeitspanne vom Erreichen der eingestellten Frühstartposition bis zur Formöffnung gemessen. Diese Zeitspanne tF,opt entspricht der Trajektoriendauer des Roboters damit Roboter und Form ihre Endpositionen zeitgleich erreichen.
  
  

• Die kürzestmögliche Roboter-Trajektorie berechnen
  Mit Hilfe der roboterspezifischen kinematischen Limits der einzelnen Achsen und des vom Bediener definierten Linearabstandes, lässt sich eine Robotertrajektorie berechnen. Die Trajektoriendauer ist dabei die kürzest mögliche Trajektoriendauer, die unter Berücksichtigung der gegebenen Randbedingungen erreicht werden kann.
  
  

• Die Trajektorie des Roboters skalieren
  Bei aktivierter Frühstartfunktion ist darauf zu achten, dass die Trajektoriendauer der Roboterbewegung tR,opt größer oder gleich der ermittelten optimalen Dauer ist. Ist dies ohnehin der Fall, dann ist es dem Roboter aufgrund seiner Limits nicht möglich, die Zielposition zeitlich mit der Form zu erreichen. Gilt jedoch tR,opt<tF,opt so würde der Roboter auf die Form auffahren. Um dies zu vermeiden, erfolgt eine Skalierung der Trajektorie, sodass die Bedingung tR,opt=tF,opt erfüllt ist.

Unabhängig vom Spritzgussmaschinentyp und der Art der Entnahme profitieren Spritzgießer schon bei einfachen Handlingaufgaben. Besonders deutlich ist der Effizienzgewinn bei Anwendungen mit großen Formöffnungshüben, wie der Herstellung von tiefen Gehäusekomponenten, Boxen oder Containern, die lange Werkzeugkerne erfordern. iQ motion control kann sowohl für die vertikale als auch – bei holmlosen Maschinen – die horizontale Entnahme verwendet werden. Außerdem ist auch eine Variante für den Längsaufbau verfügbar.