Bericht_362_Leseprobe

koordinaten, Planung der Roboterbewegungen einschließlich ihrer Aufteilung auf Roboterachsen / Portalachsen /
Positioniererachsen, deren Synchronisation sowie Kollisionskontrolle und möglichst sogar Kollisionsvermeidung. Ist
das alles überhaupt technisch und wirtschaftlich möglich?
3 Lösungsbausteine
Die folgenden Abschnitte beschreiben, wie die genannten Teilaufgaben im Offline-Programmiersystem „MOSES –
IWA“ (Intelligent Welding Assistant) gelöst wurden.
Am Anfang der Prozesskette stehen Geometrieimport und -analyse sowie die Platzierung der Schweißnähte im
CAD-Modell. Für die Platzierung der Schweißnähte im CAD Modell gibt es prinzipiell zwei Möglichkeiten:
1) Sofern der Konstrukteur die Schweißnähte bereits im Rahmen des Konstruktionsprozesses als Bestandteil des
3D-CAD-Modells anlegt, können diese zusammen mit dem Geometriemodell in MOSES importiert und ausgewertet
werden. Einige CAD-Systeme bieten für diesen Zweck eigenständige „Schweißnaht“-Objekte an, welche
graphisch als Zylinder, Fillet oder ähnliches Objekt dargestellt und mit Zusatzinformationen, wie zum Beispiel
dem a-Maß, versehen werden können.
Da es jedoch bislang keinen einheitlichen Standard zur Übertragung der Schweißnahtverläufe im Rahmen der
gängigen CAD-Schnittstellenspezifikationen gibt, hat Autocam zusammen mit Partnern den WISCON-Standard
definiert, der bereits vor einigen Jahren vom deutschen Stahlbauverband (DStV / bauforumstahl e.V.) als Empfehlung
für seine Mitglieder übernommen wurde. Dieser nutzt das XML-Format zur Beschreibung der Schweißnahtverläufe
als Ergänzung zu vorhandenen, gängigen CAD-Geometrieformaten wie DSTV/NC oder STEP. Die
WISCON-Schnittstelle wird bereits mit mehreren Stahlbau-CAD-Systemen genutzt (z. B. Trimble Tekla, AVEVA
Bocad, u. a.) und auch im Schiffbau eingesetzt.
Alternativ dazu können Schweißnähte auch als einfache geometrische 3D-Objekte beschrieben werden, sofern
diese mithilfe von Zusatzinformationen (wie z. B. Layer-Zuordnung, Farbe oder andere Attribute) eindeutig als
Schweißnähte identifizierbar sind. Diese können dann als Bestandteil des 3D-Geometriemodells, z. B. im
STEP- oder im IFC-Format, übertragen werden. In diesem Fall ist lediglich der OLP-seitige Implementierungsaufwand
höher, da es sich meist nicht um standardisierte Lösungen handelt.
2) Sofern der Konstrukteur im Rahmen des Konstruktionsprozesses keine Schweißnähte definiert, ist MOSES mit
seinem Modul „Seamdefiner“ in der Lage, Schweißnahtverläufe im 3D-CAD-Modell selbstständig automatisch
anzulegen. Die CAD-Modelle der Schweißbaugruppen müssen dazu zwei Anforderungen erfüllen:
• Es muss sich um Vollkörper-Volumenmodelle (CSG) handeln.
• die Modelle müssen alle konstruktiven Details enthalten, die für die Platzierung und den Verlauf der
Schweißnähte relevant sind (z. B. Ausrundungsradien).
Auf Grundlage dieser Modelldaten platziert MOSES Nähte basierend auf Regeln und auf einer Analyse des
CAD-Baugruppenmodells automatisch dort, wo es schweißtechnologisch sinnvoll und wo die Zugänglichkeit
gegeben ist. Voraussetzung für die Analyse der Baugruppentopologie ist deren Repräsentation als Vollkörper-
Volumenmodell. Deren Informationsgehalt ermöglicht die Nutzung von CAD-Funktionsbibliotheken zur Ermittlung
der Berührkanten und -flächen von Einzelteilen und damit zur Festlegung von Nahtplatzierungen und
Nahtverläufen. Die erforderliche Nahtdicke wird aus Materialstärke, Blechdickenverhältnis, etc. abgeleitet.
Bild 2. Automatische Nahtfindung im CAD-Modell eines Profil-Bauteils
10 DVS 362