KUKA Roboter: Die Innovationskraft der Programmier- und Automatisierungstechnik

Abstrakt

In der Welle von Industrie 4.0 und intelligenter Fertigung sind KUKA Roboter mit ihrer hervorragenden Programmierflexibilität und Automatisierungsfähigkeit zur treibenden Kraft für die Transformation der globalen Fertigungsindustrie geworden. In diesem Artikel wird analysiert, wie KUKA Produktivitätsinnovationen durch technologische Innovationen in fünf Dimensionen fördert: Programmiermethoden, kollaborative Sicherheit, Offline-Simulation, Software-Ökologie und Industrieanwendungen.

1. KUKA Programmiersprache: Technologische Entwicklung von KRL zur Mehrsprachenintegration

Der Kern der KUKA Roboterprogrammierung liegt in der eigenen Sprache KRL (KUKA Roboter-Sprache), dessen Syntax sowohl logisch als auch flexibel ist, unterstützt Variablendeklarationen, bedingte Verzweigungen und Bewegungssteuerungsanweisungen (wie MoveL lineare Bewegung, PTP Punkt-zu-Punkt-Bewegung) und verbessert die Wiederverwendung von Code durch modularen Aufbau. Am Beispiel des Automobilschweißens lässt sich mit einem typischen KRL-Code eine hochpräzise Bahnplanung erreichen: DEF Weld_Path() $VEL.CP = 80 ; Setzen Sie die Bewegungsgeschwindigkeit auf 80% LIN P1 CONT Vel=0.5 m/s ; Geradliniges Schweißen zum Punkt P1 WAIT FOR DI 10 ; Warten Sie auf das Sensorsignal END

In den letzten Jahren hat KUKA seine Unterstützung für allgemeine Sprachen wie Python und C++ in Kombination mit der integrierten Entwicklungsumgebung WorkVisual erweitert, um eine nahtlose Integration mit SPS- und Visualisierungssystemen zu erreichen. Diese Mehrsprachenkompatibilität senkt nicht nur die Lernschwelle, sondern unterstützt auch die tiefe Integration komplexer Algorithmen (wie z.B. die dynamische Pfadoptimierung).

2. Sicherheit von kollaborierenden Robotern: intelligente Garantie für die Integration von Mensch und Maschine

Die kollaborativen Roboter der Serie LBR iiwa von KUKA nutzen eine Technologie zur Drehmomenterfassung und Algorithmen zur Kollisionserkennung, um eine sichere Interaktion mit dem Menschen zu erreichen. So kann der LBR iiwa beispielsweise bei der Dichtungsbeschichtung im Ford-Werk externe Kräfte in Echtzeit erkennen und bei Kontakt automatisch eine Pause einlegen, mit einer Fehlergenauigkeit von ±2% Drehmoment. Seine Vorteile umfassen:

1. Null-Fehler-Betrieb: Der Roboter wird direkt an der Produktionslinie eingesetzt, wodurch die Stellfläche um 30% reduziert wird.
2. Vereinfachte Lehrprogrammierung: Durch manuelles Ziehen können auch Laien die Bahnplanung schnell abschließen.
3. Anpassung an den Reinraum: Die geschlossene Bauweise erfüllt die Anforderungen der Pharma- und Elektronikindustrie an die Staubfreiheit, und die Partikelemission wird durch 90% reduziert.

3. Offline-Programmierung: eine doppelte Revolution in Sachen Effizienz und Kosten

Die Einführung des KUKA.Sim und WorkVisual Werkzeugketten wird die herkömmliche Debugging-Zeit um mehr als 60% verkürzt. Die Vorteile der Offline-Programmierung zeigen sich in:

• Virtuelle Simulation: Simulieren Sie kollaborative Operationen mit mehreren Robotern in einer 3D-Umgebung und erkennen Sie Kollisionsrisiken im Voraus (z. B. Interferenzen zwischen Roboterarmen und Förderbändern).
• Code-Wiederverwendung: Schnelle Anpassung an verschiedene Produktionslinien durch parametrisierte Vorlagen, wodurch 70% die Kosten für wiederholte Entwicklung reduziert.
• Ferngesteuerte Bereitstellung: Ingenieure können Programme aus der Ferne schreiben und direkt in die Steuerung importieren, um Ausfallzeiten zu reduzieren. Die Übernahme der Projekt Fließband für Automobile In der offiziellen Fallbibliothek von KUKA wird der gesamte Produktionszyklus durch die Offline-Programmierung von 6 Wochen auf 2 Wochen reduziert.

4. Software-Ökosystem: Durchgängige Unterstützung von der Steuerung bis zur Cloud

KUKA hat eine Software-Matrix aufgebaut, die den gesamten Lebenszyklus abdeckt:

1. KUKA System Software (KSS): Echtzeit-Betriebssystem zur Gewährleistung einer Bewegungsreaktion im Millisekundenbereich.
2. my.KUKA Digitale Plattform: Bietet Fernüberwachung, Fehlerdiagnose und OTA-Upgrade-Dienste und verbessert die Wartungseffizienz um 40%.
3. KI-Integration: Optimiert die Schweißparameter durch maschinelles Lernen und reduziert den Energieverbrauch um 15%. Darüber hinaus ist die KUKA.OfficeLite Der virtuelle Controller ermöglicht es den Entwicklern, alle Funktionen auf dem PC zu testen, ohne die Ressourcen des physischen Geräts zu belegen.

5. Anwendung in der Industrie: Vielfältige Umsetzung von der Automobilherstellung bis zu medizinischen Dienstleistungen

1. Automobilbau: Ford verwendet den LBR iiwa, um die Beschichtung der Karosserieversiegelung mit einem Genauigkeitsfehler von <0,1 mm und einer Arbeitskostenersparnis von 50% abzuschließen.
2. Elektronische Montage: SCARA-Roboter platzieren Chips im Mikrometerbereich mit einer Ausbringungsrate von 99,8%.
3. Medizinische Chirurgie: Die LBR Med-Roboter haben die FDA-Zertifizierung erhalten und helfen bei hochpräzisen orthopädischen Eingriffen mit einem kontrollierten Operationsfehler von weniger als 0,15 mm.
4. Logistik und Lagerhaltung: AMR (autonomer mobiler Roboter) und KR AGILUS arbeiten zusammen, um eine unbemannte 24-Stunden-Lagerung und -Sortierung zu ermöglichen.

Schlussfolgerung: Technologieintegration und Zukunftsaussichten

KUKA-Roboter verändern die globale Industrielandschaft durch Programmier-Innovation und Integration der Automatisierung. In Zukunft wird mit der Popularisierung der 5G+Edge ComputingEchtzeit-Datenströme werden die Reaktionsgeschwindigkeit des Roboters weiter verbessern; und die eingehende Anwendung von digitale Zwillingstechnologie soll eine Virtual-Real-Verknüpfung des gesamten Produktionslinienprozesses erreichen. Unternehmen, die sich mit der KUKA-Technologie näher befassen möchten, können sich in der Offizielles KUKA Programmierhandbuch und Bibliothek der Anwendungsfälle um maßgeschneiderte Lösungen zu erhalten.