System zum Einsatz von Industrierobotern in der fertigungsnahen Qualitätsprüfung

Unter dem Begriff Inline-Prüfung wird eine in den letzten Jahren voranschreitende Entwicklung verstanden, die Qualitätsprüfung zunehmend fertigungsnah in die Linie zu integrieren. Die Forderungen an ein in diesem Bereich einzusetzendes Messsystem lauten neben Wirtschaftlichkeit vor allem Schnelligkeit, Flexibilität, sowie Robustheit für einen Werkstatteinsatz. Industrieroboter weisen in den angesprochenen Kriterien deutliche Vorzüge auf: Neben der Tatsache, dass die Preise für Industrieroboter in den letzten zehn Jahren auf etwa ein Viertel des ursprünglichen Wertes gesunken sind, ermöglichen sie volle Automatisierbarkeit und sind bei schnellen Verfahrgeschwindigkeiten unter nahezu allen Fertigungsbedingungen einsetzbar. Eine Nutzung von Industrierobotern als Messmaschinen innerhalb der Fertigungslinie scheiterte bislang an den dabei erzielbaren Genauigkeiten. Herkömmliche Typen weisen in der Regel aufgrund geometrisch-kinematischer Fehler zu hohe Positionierabweichungen auf, so dass mit Robotern ermittelte Messergebnisse nur bedingt zur Qualitätskontrolle geeignet waren. Die Ursachen der auftretenden Abweichungen eines Industrieroboters von seinem idealen Positionierverhalten sind in erster Linie darauf zurückzuführen, dass die reale. geometrisch-kinematische Struktur des Roboters nicht mit dem in seiner Steuerung hinterlegten kinematischen Modell mit seinen „idealen“ Längen- und Winkelangaben übereinstimmt. Dies wirkt sich wegen der seriellen kinematischen Struktur auch bei geringer Fehlergröße in der Gesamtheit oft deutlich auf das Positionierverhalten des Roboters aus.