Bewegungssteuerung Motion Control für die NC-Fräsbearbeitung

Mittels Open-Plattform-Communication (OPC), einem Smartphone sowie frei verfügbaren Apps und Python-Bibliotheken haben Wissenschaftler eine Bewegungsteuerung für die Fräsbearbeitung entwickelt. Welches Potenzial in der innovativen Steuerung von Industriemaschinen steckt.

Die Bewegungen von Spindeln und Maschinentischen in NC-Fräsbearbeitungszentren werden zumeist an der Werkzeugmaschine in G-Code oder aus digitalen 3D-Modellen mittels CAD/CAM-Schnittstelle programmiert. Des Weiteren besteht häufig die Möglichkeit, beispielsweise über Pfeiltasten, Totmannschalter und Handrad mit festgelegten Vorschüben und Spindeldrehzahlen zu verfahren. Motion Control (Bewegungssteuerung), welche menschliche Bewegungen und Gesten als von der Werkzeugmaschine umzusetzende Verfahrbefehle verwendet, ist als Steuerungs- beziehungsweise Programmiermethode bisher nicht vorgesehen. Mit einer solchen Steuerung könnten Fräsbearbeitungen auch komplexer Geometrien, die wenig Präzision verlangen, zeitsparend ausgeführt beziehungsweise eine 3D-Freiformbearbeitung ohne Programmieraufwand realisiert werden. Ein Demonstrator für die Bewegungssteuerung einer NC-Fräsmaschine wird in diesem Beitrag vorgestellt.

Industrieroboter mit Sprache oder Gesten steuern

Unkonventionelle Steuerungs- und Programmiermethoden für Werkzeugmaschinen und Industrieroboter waren und sind immer wieder Gegenstand der akademischen Forschung. Zäh und Vogel [1] programmierten einen Schweißroboter durch Tracking eines Zeigestabs mittels 3D-Laserprojektor. Weiterhin entwickelte Rogowski [2,3] ein System zur Sprachsteuerung einer roboterisierten Fertigungszelle mittels Untersprachensyntax. Lambrecht und Krüger [4] programmierten einen Industrieroboter mit einem durch Augmented Reality (AR) unterstützten Motion-Tracking-System. Miadlicki und Pajor [5] verwenden einen Microsoft-Kinect-Sensor, der normalerweise für Videospiele gedacht ist, zur Steuerung einer CNC-Fräsmaschine durch Erkennung einfacher Gesten. Heimann et al. [6, 7] programmieren die Bahnen eines Schweißroboters mittels Fingerzeigs und AR. Eine Übersicht der unterschiedlichen Arten zur Roboterprogrammierung haben Heimann und Guhl [8] erstellt.