Laser Cladding mit FreeCAD und Kuka
Für eine Laserschweißanlage fehlte eine passende Software zum Beschichten komplexer Bauteile. Programme zum Beschichten wurde am Kuka-Panel aus eine Vielzahl von geometrischen Primitiven zusammenkopiert. Mit der Folge großer Variation in Qualität und Reproduzierbarkeit. Mit der Zeit wurden viele Anpassungen durch Ausprobieren vorgenommen, dass häufig die ursprüngliche Idee der einzelnen Bausteine missverstanden oder schlcith falsch verwendet wurde. Als Proof-of-Concept wurde mit FreeCAD eine Arbeitsumgebung geschaffen, mit der beliebiege Bauteile im CAD-System per Klick auf die zu beschichtende Fläche mit einem Schweißmuster versehen werden konnten. Aus dem System heraus wurde ein einfache Kuka-Programm erzeugt, welches dann auf den Roboter kopiert werden konnte und schließlich ausgeführt wurde.
Client
KVT Kurlbaum AG
Service
Kuka Programmierung automatisiert mit FreeCAD
Date
November 13, 2022
Challenge
Die Schweißbahnen sind irgendwo zwischen typischen CAM Pfaden z.b. wie beim Fräsen und den 3D-Druck im FDM-Verfahren wo einzelne Filament-Bahnen nebeneinander gelegt werden. Im Gegensatz zum Fräsen dürfen Bahnen nicht überlappen. Beim 3D-Druck wird das Bauteil in Schichten aufgeteilt. In er vorhandenen Anwendung war es aber durchaus denkbar eine Fläche in 3D zu beschichten.
Solution
Es wurde eine Erweiterung für FreeCAD programmiert in der Expert*innen mit einfachen Klicks Oberflächen zur Beschichtung auswählen konnten. Die Bahnen wurde in einfache Kuka-Programme umgewandelt, die schließlich vom Roboter ausgeführt werden konnten. FreeCAD hat sich als hochgradig flexibel erwiesen. Die Erweiterung des CAD-Systems mit der Programmiersprache Python macht ein Prototyping sehr einfach. Die Bauteile konnte z.B. im STEP-Format importiert werden
Die Workbench ist auf Github zu finden. Die Programmierung von FreeCAD mit Python kann gut über Beispiele aus dem wiki.freecad.org gelernt werden. Die Oberfläche selbst bietet eine entdeckbare Konsole, die es möglich macht interaktive auf die ELemente des CAD-Modells zuzugreifen.
Die Flexibilität dieses Ansatzes und die Tatsache, dass FreeCAD Open Source Software ist, macht es sehr einfach mit einer Idee direkt zu starten. Das Ergebnis war verwertbar und in kurzer Zeit erstellt.
