KEM Konstruktion Kollaborative Robotik 2018
Trendschwerpunkt: Kollaborative Robotik; Messe Automatica 2018; KEM Porträt: Helmut Schmid, Geschäftsführer bei Universal Robots; KEM Perspektiven: Robotik in der Landwirtschaft
Trendschwerpunkt: Kollaborative Robotik; Messe Automatica 2018; KEM Porträt: Helmut Schmid, Geschäftsführer bei Universal Robots; KEM Perspektiven: Robotik in der Landwirtschaft
Erfolgreiche ePaper selbst erstellen
Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.
Das<br />
Engineering<br />
Magazin<br />
<strong>2018</strong><br />
www.kem.de<br />
Sonderausgabe <strong>Kollaborative</strong> <strong>Robotik</strong><br />
Titelstory – Seite 36<br />
Pleurobot vermittelt<br />
Know-how der Biomechanik<br />
<strong>Robotik</strong> für den<br />
Praxisalltag<br />
Messe Automatica<br />
Seite 10<br />
Cobots machen<br />
Maschinen smart<br />
Expertengespräch<br />
Seite 20<br />
MRK CE-konform<br />
umsetzen<br />
Safety<br />
Seite 56<br />
Im Gespräch | „Cobots sind gerade für KMU interessant“<br />
Helmut Schmid, Geschäftsführer, Universal Robots Deutschland – Seite 14<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 00 <strong>2018</strong> 1
Besuchen Sie uns<br />
Stand 303, Halle B5<br />
19.–22. Juni <strong>2018</strong><br />
ZUSAMMENARBEIT AUF AUGENHÖHE.<br />
Mensch und Roboter rücken enger zusammen. Dabei spielen Sensoren von SICK eine entscheidende Rolle.<br />
Egal ob Robot Vision, Safe Robotics, End-of-Arm Tooling oder Position Feedback – SICK-Sensoren befähigen<br />
den Roboter zu präziserer Wahrnehmung. Und ermöglichen damit Zusammenarbeit auf Augenhöhe.<br />
www.sick.com/robotik<br />
2 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 00 <strong>2018</strong>
EDITORIAL<br />
Kollaborierende Roboter<br />
erobern die Fabrikhallen<br />
„Wir sind die Borg. Sie werden assimiliert. Ihre biologischen und technologischen<br />
Besonderheiten werden den unsrigen hinzugefügt. Widerstand ist zwecklos.“ Im<br />
Star-Trek-Film „First Contact“ sieht sich die Crew des Raumschiffs Enterprise mit<br />
dieser Forderung der Cyborgs konfrontiert. Im Erscheinungsjahr 1996 war das noch<br />
Science Fiction. Im Jahr <strong>2018</strong> sind intelligente Roboter Realität – nicht zuletzt durch<br />
den Einsatz künstlicher Intelligenz. In der Servicerobotik etwa unterstützen sie in<br />
der Alten- und Krankenpflege; auch autonom fahrende Fahrzeuge gehören streng<br />
genommen in diese Kategorie. Mittlerweile erobern intelligente kollaborierende Roboter<br />
aber auch die Fabrikhallen.<br />
Der Einsatz kollaborativer Roboter macht überall dort Sinn, wo heute Menschen<br />
monotone oder schwere Tätigkeiten ausführen müssen. Das kann ein Roboter einfach<br />
besser, wie Helmut Schmid, Deutschland-Chef von Universal Robots, im <strong>KEM</strong><br />
Porträt erklärt (ab S. 14). Möglich wird die Mensch-Roboter-Kollboration (MRK) auf<br />
der einen Seite durch Sensoren und Kameras, die man in die Roboter integriert und<br />
andererseits durch KI-Technologien wie Deep Learning. Niels Appel, CCO von<br />
OnRobot, meint im Trendinterview (ab S. 20), dass die Sinneswahrnehmung von<br />
Robotern sich der menschlichen immer weiter annähert. Zusätzlich forciert wird<br />
der Trend zu kollaborierenden Robotern durch Teach-In-Verfahren, mit denen dem<br />
Roboter durch einfaches Vormachen Arbeitshandlungen „beigebracht“ werden.<br />
Die neuen Generationen von Robotern werden laut Niels Jul Jacobsen, CSO &<br />
Gründer von Mobile Industrial Robots, zunehmend lernfähiger und interagieren stärker<br />
mit ihren menschlichen Kollegen. Die Kombination von Mensch und Maschine<br />
wird auf diese Weise besonders leistungsstark. Dadurch würden Arbeitsplätze<br />
ergonomischer und interessanter als jemals zuvor, glaubt Patrick Schwarzkopf,<br />
Geschäftsführer, VDMA <strong>Robotik</strong> + Automation (ab S. 10). In diesem Sinne viel Spaß<br />
beim Lesen und „Hasta la Vista Baby“ (Filmzitat aus Terminator 2)!<br />
FARBSENSOR FÜR<br />
INDUSTRIELLE<br />
MESSAUFGABEN<br />
colorSENSOR CFO100/200<br />
Kompakter True Color<br />
Farberkennungs-Sensor<br />
<br />
Präzise und schnelle Messungen auch auf<br />
schwach reflektierenden Oberflächen<br />
Intuitive Bedienung und Konfiguration<br />
Kundenspezifische Lichtleiter bereits ab 1 Stück<br />
Ideal für Systemintegration und Automatisierung<br />
Johannes Gillar<br />
Stellvertretender Chefredakteur<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong><br />
johannes.gillar@konradin.de<br />
Besuchen Sie uns<br />
Automatica / München<br />
<br />
Besuchen Sie uns<br />
Sensor+Test / Nürnberg<br />
<br />
Tel. +49 7161 9887 2300<br />
www.micro-epsilon.de/color
Inhalt<br />
Sonderausgabe<br />
<strong>Kollaborative</strong> <strong>Robotik</strong><br />
<strong>2018</strong><br />
TITELSTORY<br />
Natürlich<br />
gesteuert<br />
Ein Team der Technischen Hochschule in Lausanne<br />
baut Roboter, um die Geheimnisse der Wirbelsäule zu<br />
ergründen. Angetrieben werden diese von Motoren des<br />
Schweizer Spezialisten Maxon Motor. Erste Erkenntnis:<br />
Bei vielen Tieren übernimmt das Rückenmark die Hauptkontrolle<br />
über die Bewegungen.<br />
Bild: ekkasit919/Fotolia.com<br />
20<br />
Intelligente Roboter erobern die fertigende Industrie.<br />
In vielen Bereichen arbeiten Mensch und<br />
Roboter mittlerweile ohne Schutzzäune zusammen.<br />
Im Gespräch mit der <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> erklären<br />
Experten, wie weit die Roboter- Hersteller<br />
in Sachen smarter Maschinen sind.<br />
Magazin<br />
Branchennews<br />
Homag und Kuka schließen strategische Partnerschaft ................... 6<br />
Teradyne übernimmt Mobile Industrial Robots ................................ 8<br />
Messe<br />
Automatica<br />
Roboter sind in der Praxis angekommen ....................................... 10<br />
<strong>KEM</strong> Porträt<br />
Bild: Naio Technologies/Tien Tran<br />
Im Agrarbereich haben sich smarte Roboter in Nischen<br />
etablieren können, die noch von viel Handarbeit dominiert<br />
werden. Der Mensch fällt deswegen nicht aus dem System<br />
– im Gegenteil. Ein paar Hürden sind noch zu nehmen.<br />
Bild: Transfluid Maschinenbau<br />
28<br />
60<br />
Ein von Transfluid entwickeltes Automationssystem<br />
biegt 6 m lange Rohre mit kleinem Durchmesser bei<br />
konstant hoher Geschwindigkeit. Gleichzeitig ist die<br />
Fertigungszelle in der Lage, kürzere Rohrleitungen von<br />
500 mm mit vielfältiger Bogengeometrie in großen<br />
Stückzahlen zu fertigen.<br />
Helmut Schmid, Geschäftsführer Universal Robots<br />
„Über unsere Roboterschnittstelle lassen sich<br />
komplette Systeme integrieren“ .................................................... 14<br />
Trends<br />
<strong>Kollaborative</strong> <strong>Robotik</strong><br />
Ein starkes Team für schwere Lasten ............................................ 18<br />
Expertengespräch: <strong>Kollaborative</strong> Roboter<br />
verändern die Automatisierungswelt ............................................. 20<br />
Machine Learning macht Arbeitsplätze zu lernenden Systeme ..... 26<br />
Produkt-News aus dem Bereich <strong>Kollaborative</strong> <strong>Robotik</strong> .................. 32<br />
<strong>KEM</strong> Perspektiven<br />
<strong>Robotik</strong> in der Landwirtschaft<br />
Digitale Feldarbeiter ....................................................................... 28<br />
Antriebstechnik<br />
Titelstory<br />
Bionik: Maxon-Motoren steuern Salamander-Roboter ................... 36<br />
Elektromotoren<br />
Cloud-basiertes Prozessmonitoring<br />
erhöht die Lebensdauer von Robotern .......................................... 34<br />
Omnidirektionale Antriebe für mobile Serviceroboter ................... 40<br />
Kupplungen & Bremsen<br />
Hoher Bedarf an <strong>Robotik</strong> und Automation ..................................... 42<br />
Zuverlässige Leichtbaubremsen für anspruchsvolle Einsätze ........ 46<br />
4 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong>
NEU!<br />
FLEX - Flexible Rohrheizkörper<br />
36<br />
Bild: Maxon Motor/Konradin Mediengruppe<br />
HLP - Heizpatronen<br />
RHK - Rohrheizkörper<br />
Automatisierung<br />
Steuerungssysteme<br />
Kompakte Verbindungslösungen für Roboteranwendungen . 48<br />
Sensoren & Messtechnik<br />
Kalibrierbare Vision-Sensoren für Roboterkoordinaten .......... 50<br />
Flexible,sichere und effiziente Messabläufe mit Robotern ... 52<br />
Kraft-Momenten-Sensor für Industrieroboter ....................... 54<br />
Sicherheitssysteme<br />
Mensch-Roboter-Kollaboration CE-konform umsetzen .......... 56<br />
Cobots Claus, Clara & Co:<br />
kollaborative <strong>Robotik</strong> mit Sick-Safety .................................... 58<br />
Maschinenelemente<br />
Montage- & Handhabungstechnik<br />
Effizientes Biegesystem für kurze und lange Rohre ............. 60<br />
Stone Plastics setzt auf Rollon-Linearachsen ....................... 62<br />
Werkstoffe/Verfahren<br />
Leichtbau<br />
Aus Leichtmodulen aufgebauter Dual-Arm-Roboter<br />
für die automatisierte Gurkenernte ....................................... 64<br />
Rubriken<br />
Editorial ................................................................................... 3<br />
Wir berichten über ................................................................ 66<br />
Inserentenverzeichnis ........................................................... 66<br />
Vorschau ............................................................................... 66<br />
Impressum ............................................................................ 66<br />
RP - Rohrwendelpatronen<br />
HP/HPQ - Hohlpatronen<br />
TE - Temperatursensoren<br />
ALW - Leistungswiderstände<br />
><br />
QUALITÄT AUS<br />
DEUTSCHLAND<br />
ACHEMA <strong>2018</strong><br />
Halle 9.2, Stand-Nr. B38<br />
Technischer Support<br />
und weitere Produkte<br />
auf Anfrage<br />
Folgen Sie uns unter @<strong>KEM</strong><strong>Konstruktion</strong> auch auf Twitter<br />
Türk+Hillinger GmbH<br />
78532 Tuttlingen, Germany<br />
Tel. +49 74 61 70 14 0<br />
Fax +49 74 61 70 14 110<br />
info@tuerk-hillinger.de<br />
www.tuerk-hillinger.de<br />
seit 1963
MAGAZIN<br />
BRANCHENNEWS<br />
Automatisierungslösungen für Kunden<br />
Homag und Kuka schließen<br />
strategische Partnerschaft<br />
Die Homag Group und Kuka haben in Nürnberg<br />
den Abschluss einer strategischen Partnerschaft<br />
bekanntgegeben. Vereinbart wurde<br />
die intensive Zusammenarbeit bei globalen<br />
Entwicklungsprojekten. In China und<br />
Deutschland wurden bereits zwei solcher<br />
Projekte gestartet. Ziel der Partnerschaft ist<br />
es, gemeinsam smarte Roboterlösungen für<br />
den weltweiten Markt der Holzbearbeitung<br />
zu entwickeln und zu vertreiben. Kuka bringt<br />
in die Zusammenarbeit seine breite Erfahrung<br />
aus unterschiedlichen Branchen im Bereich<br />
der <strong>Robotik</strong> ein sowie ein großes Netzwerk<br />
aus zertifizierten Partnern, die in zahlreichen<br />
Ländern weltweit ansässig sind und Kuka<br />
Roboter sowohl programmieren als auch<br />
bei den Kunden integrieren. Die Homag<br />
Group verfügt über ein tiefes Prozesswissen<br />
der holzbearbeitenden Industrie sowie ein<br />
globales Vertriebsnetzwerk. Gemeinsam können<br />
die beiden Unternehmen mit neuen,<br />
smarten Roboterlösungen den weltweiten<br />
Trend in Richtung Automatisierung und steigender<br />
Verfügbarkeit bedienen. Pekka Paasivaara,<br />
CEO von Homag: „Wir suchen für unsere<br />
Kunden immer wieder Partner, um un-<br />
ser Lösungsportfolio auszubauen. Zweifelsohne<br />
ist Kuka führend bei Lösungen in der intelligenten<br />
Automatisierung.“ Cristian Reiter,<br />
Leiter der Business Unit Automatisierungstechnik<br />
bei der Homag Group, ergänzt:<br />
„Durch die Partnerschaft mit Kuka können<br />
wir unseren Kunden weltweit noch umfänglicher<br />
integrierte Roboterlösungen aus einer<br />
Hand anbieten“. „Die Zusammenarbeit ist für<br />
uns ein wichtiger Meilenstein in unserem Bestreben,<br />
das Kuka-Angebot von Produkten<br />
und Dienstleistungen in verschiedensten<br />
Branchen weiterzuentwickeln. Wir sind stolz<br />
darauf, dass sich Homag für Kuka als strategischen<br />
Partner für die Automatisierung ihrer<br />
weltweit führenden Holzbearbeitungsmaschinen<br />
entschieden hat“, sagt Stefan Lampa,<br />
CEO Kuka Division Industries.<br />
bt<br />
www.homag.com<br />
Die beiden Unternehmen setzen sich zum Ziel, gemeinsam smarte Roboterlösungen zu entwickeln<br />
und zu vertreiben<br />
Bild: Homag<br />
Anwendung und Implementierung von <strong>Robotik</strong>lösungen<br />
Dematic gründet „Robotics Center of Excellence“<br />
Dematic hat den Geschäftsbereich „Robotics<br />
Center of Excellence“ gegründet, der auf die<br />
Entwicklung und die Technik von Roboter<br />
gestützter Automatisierung spezialisiert ist<br />
Bild: Dematic<br />
Die Dematic GmbH, ein Anbieter integrierter<br />
Automatisierungstechnik, Software und<br />
Dienstleistungen zur Optimierung der Supply<br />
Chain, hat den Geschäftsbereich „Robotics<br />
Center of Excellence“ gegründet, der auf die<br />
Entwicklung und die Technik von Roboter gestützter<br />
Automatisierung spezialisiert ist. Die<br />
neue Sparte ist für die Anwendung und Implementierung<br />
von <strong>Robotik</strong>lösungen verantwortlich,<br />
die die Auftragserfüllung mit Blick<br />
auf die heutigen Anforderungen an einen On-<br />
Demand- und Omni-Channel-Versand effizienter,<br />
produktiver und reaktionsfähiger gestalten<br />
soll. Das Dematic „Robotics Center of<br />
Excellence“ bietet eine breite Palette an automatisierten<br />
Lösungen, basierend auf Prozessverbesserungen,<br />
Robotertechnologie,<br />
neuen Visionen und Software. Vom Wareneingang<br />
bis hin zum Versand können diese Lösungen<br />
in allen Bereichen des Lagers eingesetzt<br />
werden. Typische Lösungen beinhalten<br />
das lagen- und stückweise Depalettieren,<br />
Nachfüllen von Behältern, die Stückgutkommissionierung<br />
mit Robotern, Kitting, die Einführung<br />
von Crossbelt- und Taschensortiersystemen<br />
sowie das Palettieren und Beladen<br />
von Lkw. Die Lösungen sind für die Handhabung<br />
von Stückgut, Kisten, Behältern, Lagen<br />
und Paletten ausgelegt. Crystal Parrott ist Leiterin<br />
des neuen Geschäftsbereichs. Parrott<br />
bringt mehr als 28 Jahre Erfahrung im Bereich<br />
<strong>Robotik</strong> und Automation mit und ist für die<br />
Leitung aller <strong>Robotik</strong>-Initiativen, die Steuerung<br />
des <strong>Robotik</strong>-Fahrplans sowie die Lenkung,<br />
Koordination und Unterstützung der<br />
Roboterlösungen verantwortlich. Bevor sie zu<br />
Dematic kam, war Parrott beim Southwest<br />
Research Institute für die Entwicklung fortgeschrittener<br />
Roboterlösungen zuständig. bt<br />
www.dematic.com/de<br />
6 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong>
Laufrollenführungen als Kurvensysteme<br />
IHR PARTNER FÜR<br />
INNOVATIVE<br />
BEWEGUNGSTECHNIK<br />
Vielfältige Anwendungsgebiete<br />
Linearachsen und kundenspezifische<br />
Achssysteme<br />
Maschinen- und Anlagenbau Industrieroboter<br />
Werkzeugmaschinen Verpackungsmaschinen<br />
Fahrzeugtechnik 3D-Druck Elektronik<br />
Medizintechnik Automatisierung<br />
THK – Drehmomentwellen<br />
Teleskopführungen für<br />
den Maschinenbau<br />
Laufrollenführungen<br />
Überzeugen Sie sich selbst<br />
von unseren Neuheiten!<br />
Besuchen Sie uns in<br />
Halle A5.228<br />
THK – Linearführungen<br />
Standorte in Duisburg und Stuttgart!<br />
Größter THK-Vertriebspartner in Europa!<br />
Anhaltend gute Lagerbestände!<br />
www.indunorm.eu<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 00 <strong>2018</strong> 7
MAGAZIN<br />
BRANCHENNEWS<br />
MiR stärkt Segment der Automatisierungsprodukte der nächsten Generation<br />
Teradyne übernimmt Mobile Industrial Robots<br />
Die kollaborative, autonome, mobile <strong>Robotik</strong><br />
ist ein aufstrebendes Geschäftsfeld im Automatisierungsmarkt,<br />
für das ein schnelles<br />
Wachstum vorhergesagt wird. Vor diesem<br />
Hintergrund hat Teradyne Mobile Industrial<br />
Robots übernommen. Das Wachstum von<br />
MiR soll so weiter beschleunigt werden.<br />
MiR verstärkt die Position von Teradyne im<br />
Segment flexibler, einfach zu bedienender Automatisierungsprodukte<br />
der nächsten Generation<br />
Bild: Mobile Industrial Robots<br />
Mark Jagiela, Präsident und CEO von Teradyne:<br />
„MiR ist führend im schnell wachsenden<br />
Markt kollaborativer, autonomer, mobiler <strong>Robotik</strong>.<br />
Ähnlich wie die kollaborierenden Roboter<br />
von Universal Robots senken auch die kollaborierenden,<br />
mobilen Roboter von MiR die<br />
Barriere für große und kleine Unternehmen<br />
bei der schrittweisen Automatisierung ihrer<br />
Arbeitsabläufe. Dabei ist der Einsatz spezieller<br />
Fachkräfte oder die Umgestaltung bestehender<br />
Prozesse nicht notwendig. Kombiniert<br />
mit einem schnellen ROI eröffnet dies<br />
einen neuen, bedeutenden Automatisierungsmarkt.<br />
Anknüpfend an den erfolgreichen<br />
Weg, den wir mit Universal Robots eingeschlagen<br />
haben, erwarten wir eine wirksame<br />
Nutzung der globalen Kapazitäten von Teradyne,<br />
um die Reichweite von MiR zu erhöhen.“<br />
Mobile Industrial Robots erzielte in<br />
2017 einen Jahresumsatz von 12 Mio. Dollar<br />
und verdreifachte damit seinen Umsatz gegenüber<br />
dem Vorjahr. Allein im ersten Quartal<br />
<strong>2018</strong> betrug der Umsatz von MiR 5 Mio. Dollar.<br />
„Der Beitritt zu Teradyne ermöglicht es<br />
„MiR ist führend im<br />
schnell wachsenden<br />
Markt kollaborativer,<br />
auto -<br />
nomer,<br />
mobiler<br />
<strong>Robotik</strong>.“<br />
Mark Jagiela, Präsident und<br />
CEO von Teradyne<br />
Bild: Teradyne<br />
uns, unsere Investitionen in den Bereichen<br />
<strong>Konstruktion</strong> und Entwicklung voranzutreiben.<br />
Damit möchten wir nicht nur unseren<br />
Kunden einen Mehrwert bieten, sondern<br />
auch unsere Position als Marktführer für autonome,<br />
mobile Industrieroboter weiter ausbauen“,<br />
sagt Thomas Visti, CEO von Mobile<br />
Industrial Robots.<br />
bt<br />
www.teradyne.com<br />
Mechatronikakademie<br />
Roboterschulungen in Tuzla<br />
Einfachere Integration von <strong>Robotik</strong>lösungen in intelligente Maschinen mit EcoStruxure<br />
Kooperation zwischen Stäubli und Schneider Electric<br />
Bild: KUKA<br />
Erstmals bietet die Mechatronikakademie<br />
gemeinsam mit dem Deutschen Kompetenzzentrum<br />
für <strong>Robotik</strong> im aktuellen Weiterbildungsprogramm<br />
Roboterprogrammierschulungen<br />
an. Das Deutsche Kompetenzzentrum<br />
in Tuzla bietet ein internationales Umfeld und<br />
eine enge Verzahnung von Theorie und praktischer<br />
Anwendung im Rahmen ganz konkreter<br />
Anwendungsfälle. Die Trainings werden<br />
von erfahrenen Trainern aus Wissenschaft<br />
und Praxis sowohl in Englisch als auch in<br />
Deutsch durchgeführt. Im Einzelnen werden<br />
über das Weitbildungsjahr verteilt verschiedene<br />
Kurskategorien angeboten.<br />
bt<br />
www.cluster-ma.de<br />
Stäubli Robotics, ein führendes Unternehmen<br />
im Bereich Roboterautomatisierung und<br />
Schneider Electric, führend in den Bereichen<br />
digitale Transformation, Energiemanagement<br />
und Automatisierung, haben ihre Partnerschaft<br />
im April <strong>2018</strong> durch die Unterzeichnung<br />
einer langfristigen Vereinbarung für die<br />
Integration maßgeschneiderter Vier-Achs-<br />
Scara-Roboter der TS-Reihe von Stäubli in die<br />
EcoStruxure Machine-Architektur und -Plattform<br />
von Schneider Electric einen entscheidenden<br />
Schritt vorangebracht. EcoStruxure<br />
ist die IoT-fähige, offene und interoperable<br />
Systemarchitektur und Plattform von Schneider<br />
Electric. Getreu dem Motto „Innovation<br />
at every Level“ verbindet EcoStruxure vernetzte<br />
Produkte, Edge Control und Apps,<br />
Analysen und Services in einer übergreifenden<br />
Plattform. Gepaart mit fachlichem Knowhow<br />
aus dem Bereich Maschinenbau sowie<br />
der gezielten Kombination von Produkten<br />
und Softwarepaketen in Automatisierungslösungen<br />
für OEM-Maschinenbaubetriebe ermöglicht<br />
das System so die Entwicklung intelligenter<br />
Maschinen. Diese Integration bietet<br />
Industrieanwendern wesentliche Vorteile:<br />
Der neue Ausstellungsraum von Stäubli Robotics<br />
in Faverges, Frankreich<br />
Zum einen wird die Programmierung der Roboterbewegungen<br />
durch die Verwendung einer<br />
allgemeinen Programmiersprache nach<br />
IEC 61131-3 Standard deutlich einfacher. Das<br />
Erlernen einer speziellen Roboter-Programmiersprache<br />
ist somit nicht nötig. Zudem<br />
entfällt die proprietäre Robotersteuerung aufgrund<br />
der vollständigen Integration komplett.<br />
Die Anzahl der Schnittstellen, der Verdrahtungsaufwand<br />
sowie der Platzbedarf werden<br />
dadurch maßgeblich reduziert.bt<br />
www.staubli.com<br />
www.schneider-electric.com<br />
Bild: Stäubli<br />
8 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong>
ZWEI IN EINS!<br />
DREHGEBER MIT NEIGUNGSSENSOR<br />
Der neue magnetische<br />
Multiturn-Drehgeber<br />
mit Neigungsmesssystem<br />
- für die gleichzeitige Winkel- und Neigungsmessung<br />
- mit redundanten Hallsensor zur Winkelmessung<br />
von maximal 64 Umdrehungen<br />
- verfügt zusätzlich über einen redundanten<br />
Einachs-Neigungssensor welcher einen<br />
Neigungswinkel von 0°-360° erfasst<br />
Besuchen Sie uns:<br />
Halle B6, Stand 119<br />
19. - 22. Juni <strong>2018</strong> in München<br />
www.fernsteuergeraete.de<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 00 <strong>2018</strong> 9
MESSE<br />
AUTOMATICA<br />
Viel Betrieb am Eingang Ost wird auch <strong>2018</strong> auf der automatica erwartet<br />
Bild: Messe München<br />
Falk Senger, Geschäftsführer der Messe München,<br />
hat hohe Erwartungen für die automatica <strong>2018</strong><br />
Bild: Messe München<br />
Mensch-Roboter-Kollaboration erleichtert smarte Produktionskonzepte<br />
Roboter sind in der Praxis angekommen<br />
Die Automatisierungsbranche boomt und die <strong>Robotik</strong>-Hersteller treiben wegweisende Entwicklungen<br />
voran. Das spiegelt sich auf der Messe automatica <strong>2018</strong> wider, die von 19. bis 22. Juni auf dem Gelände<br />
der Messe München stattfindet: Hybride Roboter, Cobots, Doppelarmroboter sowie neue Vier- und<br />
Sechsachskinematiken machen den Weg frei für smarte Produktionskonzepte. Die Konradin<br />
Mediengruppe organisiert dabei erneut das offizielle Forumsprogramm.<br />
Jörn Kehle, Redakteur <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong><br />
Der vom International Federation of Robotics (IFR) veröffentlichte<br />
World Robotics Report 2017 spricht eine klare Sprache:<br />
Mit einer durchschnittlichen Roboterdichte von 74 Einheiten pro<br />
10.000 Mitarbeiter (2015: 66 Einheiten) hat der globale Durchschnitt<br />
in der Fertigungsindustrie einen neuen Rekord erreicht. Im<br />
internationalen Vergleich liegt Europa mit 99 Einheiten an der Spitze,<br />
gefolgt von Amerika mit 84 und Asien mit 63 Einheiten.<br />
Deutschland belegt mit 309 Einheiten beim Ranking der am<br />
höchsten automatisierten Länder der Welt hinter Südkorea und<br />
Singapur Platz drei.<br />
Dabei sind die Koreaner nicht mehr nur <strong>Robotik</strong>anwender, sondern<br />
auch Roboterhersteller. Auf der automatica feiert der süd -<br />
koreanische Mischkonzern Doosan Europa-Premiere seiner <strong>Robotik</strong>sparte.<br />
Dabei sollen Lösungen für die Mensch-Roboter-Kollaboration<br />
im Mittelpunkt des Messeauftritts stehen.<br />
Von der Messe- in die Fabrikhalle<br />
Wie schnell heute wegweisende <strong>Robotik</strong>entwicklungen den Weg<br />
von der Messe- in die Fabrikhalle finden, beweist Klara. Der kollaborative<br />
Roboter von Universal Robots arbeitet in der Audi-<br />
A4-/A5-Montage ohne Schutzzaun Seite an Seite mit Menschen.<br />
„<strong>Robotik</strong> und Automation spielen im<br />
Zuge des globalen Wettbewerbs<br />
eine zentrale Rolle für alle produzierenden<br />
Unternehmen. Diese positive<br />
Entwicklung sowie eine robuste<br />
Konjunktur wird der automatica<br />
hoffentlich auch auf der Besucherseite<br />
Rückenwind bescheren.“<br />
Die „Klebstoffapplikation mit Roboter Assistenz“, kurz Klara, leistet<br />
wertvolle Unterstützung beim Einbau von CFK-Dächern in das<br />
Audi-RS-5-Coupé. Damit setzt Audi erstmals im Stammwerk Ingolstadt<br />
einen MRK-Leichtbauroboter zum Klebstoffauftrag in der<br />
Endmontage ein. Im Karosseriebau sowie in der Motorenmontage<br />
sind bereits ähnliche Roboter in die Produktion integriert.<br />
„Die automatica wächst – wir erwarten insgesamt knapp 900<br />
Aussteller und mehr gebuchte Fläche“, fasst deswegen auch Falk<br />
Senger, Geschäftsführer der Messe München, seine Erwartun-<br />
10 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong>
DIE WELT<br />
DER LINEARTECHNIK<br />
Entdecken Sie die einmalige Vielfalt der INA-Lineartechnik! Von A wie Antrieb bis Z wie Zubehör – wir bieten das<br />
komplette Programm. Service und Beratung inklusive.<br />
Unser breites Produktprogramm reicht von Linearkugellagern, Gewindetrieben, Wellen- und Laufrollenführungen<br />
über Käfig- und Profilschienenführungen bis hin zu angetriebenen Lineareinheiten, Linearmodulen und Lineartischen.<br />
Mechatronische und kundenindividuelle Systeme ergänzen das Leistungs- und Produktportfolio.<br />
Wir sichern Ihnen für jede Ihrer Aufgabenstellungen eine wirtschaftlich und technisch passende Lösung zu.<br />
Fordern Sie unser Informationspaket an.<br />
info.linear@schaeffler.com ⋅ www.ina.de<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 00 <strong>2018</strong> 11
MESSE<br />
AUTOMATICA<br />
In der Audi-A4-/A5-Montage kommt erstmals im Stammwerk Ingolstadt<br />
ein MRK-Leichtbauroboter in der Endmontage zum Einsatz, der ohne Schutzzaun<br />
Seite an Seite mit Menschen arbeitet<br />
Bild: Audi<br />
Unter dem Motto „industrial intelligence 4.0 beyond automation“ zeigt<br />
Kuka auf der automatica die Zukunft der intelligenten Automatisierung<br />
Bild: Kuka<br />
gen an die Messe zusammen. Erstmalig werde die Messe sechs<br />
Hallen voll belegen. <strong>Robotik</strong> und Automation spielten im Zuge des<br />
globalen Wettbewerbs eine zentrale Rolle für alle produzierenden<br />
Unternehmen. „Diese positive Entwicklung sowie eine robuste<br />
Konjunktur wird der automatica hoffentlich auch auf der Besucherseite<br />
Rückenwind bescheren.“<br />
automatica Forum der Konradin Mediengruppe<br />
Das automatica Forum, organisiert von der Konradin Mediengruppe,<br />
liefert an allen vier Messetagen Expertenwissen aus erster Hand.<br />
Die Fachvorträge und Podiumsdiskussionen analysieren und diskutieren<br />
Best-Practice-Beispiele, wichtige Branchentrends und technologische<br />
Innovationen. Das Forum ist konsequent anwendungsorientiert<br />
und bietet dank vertiefender Einblicke in die Produktionsabläufe<br />
namhafter Industrievertreter wie BMW, Daimler, VW, DHL,<br />
MTU Aero Engines oder Stihl einen wertvollen Know-how-Transfer<br />
rund um das Thema Automatisierung. Im Fokus stehen zudem die<br />
Anwendungsbereiche von morgen: Welche Potenziale bieten aktuelle<br />
Entwicklungen? Was wird die produzierende Industrie in Zukunft<br />
bewegen? Wie lässt sich die Digitalisierung vorantreiben? Das kostenlose<br />
und frei zugängliche Programm läuft während der gesamten<br />
Messe mit deutsch-englischer Simultanübersetzung. Ganz besonders<br />
im Fokus stehen <strong>2018</strong> unter anderem die Themen Digitale<br />
Transformation in der Fertigung und Künstliche Intelligenz (KI) sowie<br />
Mensch Roboter Kollaboration (MRK), Servicerobotik und Arbeit<br />
4.0. Zudem gibt es Vorträge zu <strong>Robotik</strong> und Automation in den Branchen<br />
Food und Pharma. Besonders zu empfehlen sind:<br />
• „Robotics in Silicon Valley“, Prof. Torsten Kröger, Karlsruher Institut<br />
für Technologie (KIT), Dienstag von 14.30 bis 15 Uhr<br />
• „Robotics – Future of Warehouses and Enabler of new Human<br />
Machine Collaboration“, Denis Niezgoda, Robotics Accelerator<br />
Lead am DHL Innovation Center, Mittwoch von 13 bis 13.30 Uhr<br />
• „Collaborative mobile robots boost efficiency and agility at Honeywell<br />
Analytics“, Stuart Harris, Advanced Manufacturing and<br />
Engineering Leader, Honeywell Analytics, und Thomas Visti,<br />
CEO, Mobile Industrial Robots ApS, im Anschluss bis 14 Uhr<br />
• „Fabriken der Zukunft – autonomer Transport zwischen Linien<br />
und Lagern“, Alfred Pammer, Prokurist/Leiter Fertigungsautomatisierung,<br />
cts, von 15.30 bis 16 Uhr.<br />
Cobots und Mensch-Roboter-Kollaboration<br />
Im Mittelpunkt werden auf der automatica bei den Roboterherstellern<br />
aus aller Welt die Themen Cobots und Mensch-Roboter-Kollaboration<br />
(MRK) stehen. Wie weit die fortschrittlichsten Ansätze hier<br />
greifen, beweist Kuka unter dem Motto „industrial intelligence 4.0<br />
beyond automation“. Mit einem bunten Mix an Neuheiten reist Stäubli<br />
nach München. Auf dem Messestand demonstriert der Aussteller<br />
seine Vorstellung einer digital vernetzten Produktion. Die Fabrik<br />
von heute und morgen, die individuelle Lösungen zwischen Vollautomation<br />
und manueller Arbeit erfordert, steht auch bei Fanuc im<br />
Mittelpunkt des Messeauftritts. Dabei spielen zuverlässige Komponenten,<br />
gut durchdachte Konzepte und zukunftsorientierte Datenstrukturen<br />
gleichermaßen wichtige Rollen.<br />
Yaskawa wird durchgängige System- und Automationslösungen zeigen.<br />
Ein Highlight am Stand des japanischen Herstellers sind zwei<br />
Motoman HC10 mit 1,2 m Reichweite und 10 kg Handhabungsgewicht.<br />
Epson verweist in München zusammen mit Partnerunternehmen<br />
auf sein breites Lösungsportfolio aus der Automatisierungstechnik.<br />
Im Fokus steht dabei der Launch des WorkSense-<br />
W-01-Doppelarmroboters, der sich besonders für die Produktion individueller<br />
Produkte in niedriger Stückzahl eignet.<br />
Mit einem wichtigen Aspekt bei der <strong>Robotik</strong>- und Industrie 4.0-Euphorie<br />
setzt sich der VDMA <strong>Robotik</strong> + Automation auf der automatica<br />
auseinander. Die Sonderschau „Der Mensch in der Smart Factory“<br />
greift dazu aktuelle Fragestellungen auf: Wie kann der Mensch<br />
im Mittelpunkt bleiben? Welche Rolle spielt der „analoge“ Mensch<br />
in der digitalen Fabrik? „Fingerfertigkeit und Adaptivität des Menschen<br />
werden unerreicht bleiben, doch Assistenzsysteme bringen<br />
manuelle Montagevorgänge erstmals auf die geforderte Null-Fehler-<br />
Qualität“, so Patrick Schwarzkopf, Geschäftsführer, VDMA <strong>Robotik</strong> +<br />
Automation. „Die Kommunikation von Mensch und Maschine wird<br />
intuitiv. Die Kombination von Mensch und Maschine ist besonders<br />
leistungsfähig. Dabei werden Arbeitsplätze ergonomischer und interessanter<br />
als jemals zuvor.“ Wer wissen will, warum der Mensch<br />
zentral bleibt in der digitalen Fabrik, sollte sich den Besuch der Sonderschau<br />
in der Halle B4 nicht entgehen lassen.<br />
www.automatica-munich.com<br />
Details zur automatica und<br />
zum automatica Forum:<br />
hier.pro/FmLMk<br />
12 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong>
Die DNA von Metrofunk<br />
sichert bei Hitze<br />
und Geschwindigkeit<br />
Metrofunk Kabel-Union GmbH<br />
D-12111 Berlin, Tel. 030 79 01 86 0<br />
info@metrofunk.de – www.metrofunk.de<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 00 <strong>2018</strong> 13
MAGAZIN<br />
PORTRÄT<br />
Im Gespräch: Helmut Schmid, Geschäftsführer von Universal Robots Deutschland<br />
„Über unsere Roboterschnittstelle<br />
lassen sich komplette Systeme integrieren“<br />
Kollaborierende Roboter gehören zu den Wachstumstreibern der Automatisierungsbranche. Welche<br />
Gründe es dafür gibt und wieso Cobots insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen interessant<br />
sind, erklärt Helmut Schmid, Geschäftsführer der Universal Robots (Germany) GmbH und General<br />
Manager Western Europe, im Gespräch mit <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>.<br />
Interview: Johannes Gillar, stellvertretender Chefredakteur <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong><br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Der Markt für Cobots soll den<br />
Prognosen zufolge in den nächsten Jahren weiterhin<br />
wachsen und einer der maßgeblichen Wachstumstreiber<br />
des gesamten Automationsmarkts bleiben. Welche<br />
Gründe gibt es dafür?<br />
„Ein Wachstumstreiber<br />
ist für uns die Plattform<br />
Universal Robots+.“<br />
Helmut Schmid, Geschäftsführer<br />
der Universal Robots (Germany)<br />
GmbH und General Manager<br />
Western Europe<br />
Bild: David Klein/Konradin Mediengruppe<br />
Helmut Schmid: Einer der Haupttreiber für die Entwicklung<br />
ist insbesondere in der Leichtbau-<strong>Robotik</strong>, dass sich<br />
kleine und mittlere Unternehmen verstärkt mit dem Thema<br />
Automatisierung auseinandersetzen. Forciert wird<br />
diese Entwicklung durch den Fachkräftemangel, die Überalterung<br />
von Personal sowie natürlich durch die Themen<br />
Produktivität und Kosten. Wichtig ist, dass dies nicht nur<br />
für Europa gilt, sondern eine globale Entwicklung ist, die<br />
auch Asien und die Amerika betrifft. In allen drei Märkten<br />
oder auf allen drei Kontinenten sehen wir eine ähnliche<br />
Entwicklung. Ein weiterer Grund ist, dass es natürlich inzwischen<br />
auch mehr Marktteilnehmer im Bereich der kollaborativen<br />
<strong>Robotik</strong> gibt, was den Markt ebenfalls treibt.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Was genau muss man sich unter<br />
dem Produkt- und Entwickler-Ökosystem Universal<br />
Robots+ vorstellen und wieso sind Sie damit so erfolgreich?<br />
Schmid: Wir hatten letztes Jahr in der Tat ein Wachstum<br />
von knapp 72%. Und ein Wachstumstreiber ist unsere<br />
Plattform Universal Robots+. Das Plus steht für Mehrwert<br />
beziehungsweise für das, was wir als Mehrwert verstehen.<br />
Welchen Ansatz wir damit verfolgen? Ein Roboterarm<br />
ist eigentlich erst einmal nur ein ‚nacktes‘ Produkt,<br />
mit dem sich komplette Anwendungslösungen so<br />
nicht umsetzen lassen. Denn für eine einsatzbereite Applikation<br />
braucht der Kunde noch weitere Komponenten<br />
wie Greifer, Schraubenzieher, Kamera-Lösungen oder<br />
Software. Diese Peripherieprodukte um den Roboter verursachen<br />
natürlich auch Kosten, Zeit und Aufwände. Unsere<br />
Plattform UR+ unterstützt den Kunden nun dabei, eine<br />
ideale Plug-and-Play-Lösung für seine Bedürfnisse zusammenzustellen<br />
und einfach zu integrieren. Mithilfe eines<br />
Plug-Ins lässt sich das Gesamtsystem dann über ein<br />
Teach Panel, also unsere Robotersteuerung, programmieren.<br />
Für den Anwender hat das den Vorteil, dass sich die<br />
Kosten für seine Automatisierungslösung reduzieren.<br />
Denn die Integrationszeit, die Kosten und Adaption für<br />
das Produkt, verringert sich. Dieses Konzept ist einer der<br />
Gründe für unser Wachstum, weil KMUs so einen schnellen<br />
Return on Invest haben und somit ebenfalls Wachstum<br />
generieren. Derzeit haben wir rund 69 Komponenten<br />
auf unserer UR+-Plattform integriert.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Welche Kosten entstehen Nutzern<br />
der Plattform?<br />
Schmid: Bei Universal Robots+ handelt es sich um eine<br />
kostenfreie Entwicklerplattform. Jeder Entwickler, jedes<br />
Unternehmen mit einer tollen Idee kann kostenfrei daran<br />
teilhaben. Wir stellen die Roboterschnittstelle zur Verfügung<br />
und über diese lassen sich dann Kamera, Greifer,<br />
Software, etc. integrieren. Und das wollen wir bis Ende<br />
des Jahres ausbauen, von derzeit knapp 69 auf 250 neue<br />
Lösungen. Unseren Mehrwert sehen wir im großen Nutzen<br />
und den Vorteilen für die Endkunden.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Wie offen ist Ihre Roboterschnittstelle?<br />
Können auch Mitbewerber Lösungen<br />
über diese Schnittstelle ein- bzw. anbinden?<br />
14 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong>
Helmut Schmid, Geschäftsführer<br />
der Universal Robots (Germany)<br />
GmbH und General Manager<br />
Western Europe<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 00 <strong>2018</strong> 15<br />
Bild: David Klein/Konradin Mediengruppe
MAGAZIN<br />
PORTRÄT<br />
Bild: David Klein/Konradin Mediengruppe<br />
Schmid: Unsere Schnittstelle ist offen. Wir stellen auch<br />
ein sogenanntes Starter Kit zur Verfügung, über das wir<br />
die Schnittstellen-Software für die Komponenten zur Verfügung<br />
stellen. Damit lassen sich sowohl einzelne Endeffektoren<br />
als auch komplette Systeme integrieren, beispielsweise<br />
ganze Schraub- oder Lötvorrichtungen. Und<br />
theoretisch ist auch die Kombination mit einem Wettbewerbsprodukt<br />
möglich. Wir sind da ganz offen. Die ganze<br />
Community im Bereich der Mensch-Roboter-Kollaboration<br />
lebt vom Austausch und davon, dass man neue Ideen<br />
auf den Markt bringt. Unser Ziel ist es, dass der Endkunde<br />
die bestmögliche Lösung mit dem besten Kosten/Nutzen-Verhältnis<br />
bekommt. Und das geht nur, wenn man<br />
über den Tellerrand hinausblickt. UR+ soll eine offene<br />
Plattform sein und kein Lizenzmodell. Denn wir wollen<br />
auch Start-up-Unternehmen mit kleinem Budget aber guten<br />
Ideen einbinden.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Muss man sich die Funktionsweise<br />
dieser Plattform so ähnlich wie einen App Store<br />
vorstellen?<br />
„Wir stellen die<br />
Roboterschnittstelle<br />
zur Verfügung und<br />
über diese lassen sich<br />
dann Kamera, Greifer,<br />
Software, etc.<br />
integrieren.“<br />
Helmut Schmid, Geschäftsführer der<br />
Universal Robots (Germany) GmbH<br />
und General Manager Western<br />
Europe<br />
Schmid: Die Plattform funktioniert so ähnlich wie ein App<br />
Store. Das heißt, viele Kunden können sich über ihr Mobiltelefon<br />
technische Lösungen herunterladen oder sich<br />
über passende Endeffektoren und Software informieren.<br />
UR+ ist nicht als App Store gedacht, aber von der Logik<br />
her ähnlich gestaltet. Kunden die etwa an einer Pick-and-<br />
Place-Anwendung interessiert sind, können sich auf UR+<br />
zum Beispiel ein Video anschauen, dass so eine Anwendung<br />
von einem anderen Unternehmen tatsächlich bereits<br />
in der Praxis umgesetzt wurde. Sie bekommen sozusagen<br />
einen realen Proof of Concept, was gerade für<br />
ein KMUs bei einer Investitionsentscheidung wichtig ist.<br />
Denn der Mittelständler will sicher sein, das sein Geld<br />
auch in eine funktionierende Lösung investiert ist. Die<br />
UR+-Plattform stellt somit gewissermaßen Glaubwürdigkeit,<br />
Proof of Concept und Sicherheit zur Verfügung.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Welche Einsatzmöglichkeiten<br />
bieten kollaborierenden Roboter wie ihre UR-Roboter<br />
in der Praxis, speziell für KMUs?<br />
Schmid: Unsere Roboter sind universal einsetzbar. Limitierungen<br />
gibt es lediglich hinsichtlich des Gewichts. Die<br />
UR-Roboter können drei bis maximal zehn Kilo handeln<br />
unabhängig von der Art des Produkts. Bei Produkten die<br />
schwerer als zehn Kilo sind habe ich ein physikalisches Limit.<br />
Eine weitere Einschränkung stellt die Geschwindigkeit<br />
dar. Denn es geht ja um die Mensch-Roboter-Kollaboration.<br />
Daher muss man bestimmte Normen und Spezifikationen<br />
berücksichtigen. Hier findet das Prinzip Masse<br />
mal Beschleunigung ergibt Kraft Anwendung. Die Norm<br />
15066 legt fest, mit welcher Geschwindigkeit darf mich<br />
der Roboter an Arm, Brust oder Bein treffen. Und je<br />
schneller sich der Roboter bewegt, desto größer ist natürlich<br />
der Krafteinschlag. Der Einsatz kollaborativer Roboter<br />
macht überall dort Sinn, wo heute Menschen monotone,<br />
schwere oder gesundheitsbelastende Tätigkeiten ausführen<br />
müssen. Das kann ein Roboter einfach besser. Deswegen<br />
sagen wir, der Roboter ist in fast allen Bereichen<br />
einsetzbar. Hauptanwendungen sind dabei Maschinenbeladung,<br />
Pick & Place, Verpackung, Etikettierung oder End-<br />
Of-Line-Aufgaben. Auch hinsichtlich der Unternehmensgröße<br />
können wir die ganze Bandbreite vom Kleinbetrieb<br />
bis zum Großkonzern abdecken.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Haben KMUs und große Unternehmen<br />
unterschiedliche Anforderungen wenn es um<br />
den Einsatz kollaborierender Roboter geht?<br />
Schmid: Einer der Hauptunterschiede ist, dass kleinere<br />
und mittlere Firmen naheliegende Lösungen suchen mit<br />
einem durchschnittlichen Return on Invest von sechs bis<br />
neun Monaten. Die schnellste Amortisierung, die wir hatten,<br />
lag bei 34 Tagen, also innerhalb eines knappen Monats.<br />
Für ein KMUs ist das natürlich eine interessante Geschichte.<br />
Wenn ein Roboter monotone sich wiederholende<br />
Arbeiten erledigt, kann das Unternehmen die Mitarbeiter<br />
für höherwertige Aufgaben weiterentwickeln. Bei<br />
großen Unternehmen oder Konzernen geht es eher um<br />
das Thema technische Komplexität. Bei komplexen Prozessen<br />
und Abläufen werden natürlich auch mehrere Roboter<br />
benötigt und man hat einen höheren Aufwand, was<br />
das Ganze teurer macht. Kurz gesagt will ein KMU kostengünstige<br />
schnell umsetzbare Lösungen. Dagegen versucht<br />
ein Konzern mittels optimierter Prozesse die Komplexität<br />
zu verringern.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Welche Rolle spielen dabei die<br />
‚Plug-and-Produce´-Lösungen aus dem Online-Ökosystem<br />
UR+?<br />
Schmid: Plug-and-Produce ist der nächste Schritt um<br />
dem Anwender Automatisierung noch einfacher zugänglich<br />
zu machen. Wenn man sich einen Integrationsschlüssel<br />
anschaut, teilt sich das Thema auf in 30% für den Roboter,<br />
30% für die Integration selbst sowie 30% für die<br />
16 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong>
Komponenten. Wir wollen mit dem Plug-and-Produce-Ansatz<br />
sowohl den Anteil der Komponenten als auch den<br />
der eigentlichen Integration reduzieren. Ziel ist es, jeweils<br />
20% bis 15% zu erreichen, weil wir dadurch letztendlich<br />
die beim Kunden so wichtige Kosteneinsparung erzielen.<br />
Denn Plug and Produce verringert die Zeit, das Produkt<br />
zu integrieren. So spart sich ein Unternehmen etwa die<br />
Kosten für die Neuentwicklung eines Greifers, da es im<br />
Portfolio des Ökosystems bereits diverse funktionierende<br />
Greifer findet. Gerade für ein KMU ist das sinnvoll,<br />
denn es muss dann nur noch das Werkzeug, sprich etwa<br />
den Endeffektor, wechseln, wenn es einen Roboter mobil<br />
an unterschiedlichen Stationen einsetzt.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Reden wir hier nicht letztendlich<br />
über das Thema Losgröße 1?<br />
Schmid: Ja, oft stehen heute Themen wie kleine Stückzahlen,<br />
Variantenvielfalt oder Losgröße 1 im Vordergrund.<br />
Hier kommen Plug-and-Produce-Lösungen ins Spiel,<br />
denn sie bieten die benötigte Schnelligkeit sowie die<br />
Adaptionsfähigkeit und die Flexibilität, den Roboter wirklich<br />
individuell und universal einzusetzen. Ein mittelständischer<br />
Betrieb, der dieses Konzept nutzt, kann an einer<br />
Fertigungslinie für einen bestimmten Zeitraum ein Produkt<br />
fertigen, im Laufe des Tages kann er den mobilen<br />
Roboter dann an eine andere Fertigungslinie schieben<br />
und dort etwas anderes produzieren. Je nach Aufgabe<br />
haben wir hierfür Roboter unterschiedlicher Gewichtsklassen<br />
im Angebot, die wir etwa mit Kameras oder Greifern<br />
aus dem UR+-Portfolio individuell anpassen können.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Die Unternehmensvision von<br />
Universal Robots ist eine dank schnell zu installierender<br />
´Plug & Produce´ Lösungen kollaborierende Branche,<br />
bis der Roboter ein alltägliches Werkzeug wird.<br />
Können Sie das näher erläutern?<br />
Schmid: Lassen Sie mich das in einem Beispiel erklären.<br />
Wenn man sich im Hobbykeller einen Hammer, eine Zange<br />
oder eine Säge nimmt, weiß man sofort, was damit<br />
gemacht wird. Sie lesen sich keine Bedienungsanleitung<br />
durch, um zu erfahren, dass man mit einem Hammer einen<br />
Nagel in die Wand schlägt. Und dahin wollen wir auch<br />
im Bereich der Cobots kommen. Ziel ist es, die Mensch-<br />
Roboter-Kollaboration auch ohne große Schulungen und<br />
ohne große Programmierkenntnisse zu ermöglichen. Unsere<br />
Vision ist, dass ein Werker in einem Kleinunternehmen<br />
den Roboterarm quasi aus dem Regal nimmt, ihn<br />
mit dem Strom verbindet und mit dem Arbeiten los legt.<br />
Deswegen der Begriff ‚alltägliches Werkzeug‘: Ein Cobot<br />
soll sich – so unsere Vision – wie Hammer, Säge oder<br />
Schraubendreher zu einem selbsterklärenden Werkzeug<br />
entwickeln. Und KMUs sind daher eine logische Zielgruppe<br />
für diesen Ansatz, denn dort fehlen die entsprechenden<br />
Spezialisten oder sie sind einfach zu teuer.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Wo steht Universal Robots derzeit<br />
und wann wird die Vision der selbsterklärenden<br />
Cobots zur Realität?<br />
Schmid: Ich denke, wir sind nicht mehr ganz am Anfang,<br />
aber wir bewegen uns noch im ersten Drittel des Prozesses.<br />
Das heißt man merkt, das sich etwas tut, mehr und<br />
mehr Marktteilnehmer erkennen die Möglichkeiten dieses<br />
Ansatzes. Das bedeutet, dass sich die Entwicklung<br />
zwangsläufig beschleunigt. Daher werden die fehlenden<br />
zwei Drittel der Wegstrecke hin zu selbsterklärenden Cobots<br />
noch zwischen drei und maximal fünf Jahren dauern.<br />
Getrieben wird das Ganze sicher von Branchen wie<br />
der Verpackungsindustrie und der Logistik, da sich hier<br />
über mobile Plattformen eine weit größere Bandbreite an<br />
Applikationen als bisher abdecken lässt. Zudem finden in<br />
diesen Bereichen noch viele manuelle Tätigkeiten statt,<br />
die für die Mitarbeiter oft körperlich anstrengend und monoton<br />
sind. In diesem Umfeld sehen wir für kollaborative<br />
Roboter ein großes Zukunftspotenzial.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Sie haben auch die Online-<br />
Schulungsplattform Universal Robots Academy ins<br />
Leben gerufen. Welche Gründe hatten Sie dafür und<br />
wer sind die Nutzer dieser Plattform?<br />
Schmid: Wie die UR+-Plattform, ist auch die Akademie<br />
ein kostenfreies Tool. Ziel dieser Onlineakademie ist es,<br />
Nutzern diesen bereits beschriebenen „Do-it-yourself“-Ansatz<br />
beizubringen. Die Online-Schulung besteht<br />
aus sechs Bausteinen. Damit ist man in der Lage, einen<br />
Roboter in knapp 90 Minuten zu bedienen. Die Idee hinter<br />
der Akademie ist es, neben dem Kunden, auch Berufsschulen<br />
oder Universitäten mit dem Angebot zu adressieren.<br />
Wir wollen erreichen, dass ein Maschinenführer im<br />
Idealfall lernt, einfache Roboter schon im Lehrbetrieb zu<br />
programmieren. Und für die Akzeptanz dieser Einrichtung<br />
ist es wichtig, dass sie kostenfrei und für alle verfügbar ist.<br />
Wenn es dann komplexer wird, bieten wir natürlich auch<br />
kostenpflichtige Trainings an.<br />
www.universal-robots.com/de<br />
Details zu den kollaborierenden Robotern<br />
von Universal Robots:<br />
hier.pro/RXmjl<br />
Bild: Universal Robots<br />
Die kollaborierenden<br />
Roboter UR3, UR5 und<br />
UR10 bieten vielfältige<br />
Einsatzmöglichkeiten,<br />
speziell für kleine und<br />
mittelständische<br />
Unternehmen<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong> 17
TRENDS<br />
KOLLABORATIVE ROBOTIK<br />
Bild: B&R<br />
Bild: B&R<br />
Roboter übernehmen ergonomisch schwere Arbeitsinhalte und garantieren Wiederholgenauigkeit,<br />
während Menschen mit ihrem feinmotorischen Geschick und ihrer Erfahrung der Schlüssel für hohe<br />
Flexibilität sind<br />
Der Roboter fixiert das Werkstück und ist im sicheren<br />
Halt, während die Scharniere manuell befestigt werden<br />
Sichere Mensch-Roboter-Kollaboration in der Schwerlastrobotik dank B&R-Komponenten<br />
Ein starkes Team für schwere Lasten<br />
Werden die Eigenschaften von Mensch und Roboter kombiniert, können neue Arbeitsabläufe entstehen<br />
oder bestehende entscheidend optimiert werden. Dass Mensch-Roboter-Kollaboration auch in der<br />
Schwerlastrobotik nicht nur Theorie ist, beweist eine Demozelle von EngRoTec, in der die sichere und<br />
automatisierte Montage einer Pkw-Heckklappe gezeigt wird.<br />
Seit einiger Zeit machen Serviceroboter Schlagzeilen, die Menschen<br />
bei der Hausarbeit oder der Krankenpflege unterstützen.<br />
Direkte Mensch-Roboter-Kollaborationen eignen sich für die Montage<br />
und die Handhabung von Kleinteilen. Roboter sorgen für eine<br />
Entlastung der Beschäftigten, wenn zum Beispiel Über-Kopf-Arbeiten<br />
ausgeführt oder ergonomisch ungünstige Haltungen für ihre Tätigkeit<br />
eingenommen werden müssen. Anwendungen dieser Art<br />
zählen zur Leichtbaurobotik, bei der nur geringe Massen mit leistungs-<br />
und kraftreduzierten Antrieben bewegt und deshalb Menschen<br />
nicht gefährdet werden können.<br />
Ganz anders verhält es sich im Bereich der Schwerlastrobotik. Bekannt<br />
sind zahlreiche Anwendungen im Automobilbau, wo hunderte<br />
Roboter in ihren sicheren Behausungen ganze Karossen zusammenschweißen.<br />
„Unter diesen Bedingungen lassen sich heute die<br />
meisten Anwendungsfälle automatisieren“, beschreibt Marc Burzlaff,<br />
Geschäftsführer der EngRoTec-Solutions GmbH & Co. KG, den<br />
technischen Stand. „Zukünftig kommt es darauf an, Menschen im<br />
Arbeitsprozess zu unterstützen und ihre Intelligenz mit den Vorteilen<br />
des Roboters zu kombinieren.“ So können effektivere und flexiblere<br />
Produktionsabläufe entstehen, die den Werker entlasten. „Dieser<br />
Vorteil gewinnt besonders vor dem Hintergrund von Industrie 4.0<br />
und einer damit verbundenen Individualisierung von Produkten zunehmend<br />
an Bedeutung“, sagt Burzlaff.<br />
2015 entwickelte das Technologieunternehmen das AI Roboterführungssystem<br />
und ermöglichte damit den roboterunterstützten und<br />
toleranzoptimierten Verbau einer Heckklappe in ein Fahrzeug. Diese<br />
praxiserprobte und durch die Berufsgenossenschaft zugelassene<br />
Applikation wurde nun in einer neuen MRK-Demozelle weiterent -<br />
wickelt. „Solche Szenarien in Zukunft ökonomisch für den Kunden<br />
umsetzen zu können, war ein Hauptanliegen unserer Arbeit“, sagt<br />
Burzlaff. „Dazu war es notwendig das Automatisierungskonzept als<br />
Ganzes neu zu betrachten.“<br />
Nach intensiver Marktrecherche entschieden sich die Ingenieure für<br />
die Mechanik eines Roboters des Herstellers Comau, der mit einer<br />
frei konfigurierbaren Steuerungstechnik von B&R ergänzt wird. Das<br />
Ergebnis dieser Kooperation heißt open Robotics und ermöglicht<br />
die vollständige Integration eines solchen Roboters in eine Anlage.<br />
„Der Einsatz von B&R-Technologie, bestehend aus flexiblen Hard-<br />
18 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong>
und Softwarekomponenten kombiniert mit effizienter integrierter Sicherheitstechnik,<br />
ist der Garant dafür, dass sich MRK-Technologie in<br />
der Produktion durchsetzen kann.““, sagt Markus Sandhöfner, Geschäftsführer<br />
der B&R Deutschland GmbH.<br />
Basis für eine sichere Kooperation<br />
Der Automatisierungsspezialist kann bei solcherart Applikationen<br />
die Vorteile seiner Produkte unter Beweis stellen. Steuerung, Antriebe<br />
und integrierte Sicherheitstechnik können frei ausgewählt und<br />
konfiguriert werden. Das Echtzeit-Ethernet Powerlink mit open<br />
Safety und die Abwicklung des kompletten Engineering-Aufwands<br />
mit der Software Automation Studio überzeugte die Konstrukteure.<br />
Dazu kommen die zahlreichen Technologiepakete, mit denen der Automatisierungsspezialist<br />
die Entwicklungsarbeit weiter unterstützt.<br />
Das Technologiepaket safe Robotics liefert wichtige Funktionen, mit<br />
denen MRK-Applikationen unterschiedlichster Aufgabenstellungen<br />
realisiert werden können. Es können zum Beispiel mehrere Flansche,<br />
Gelenke, Monitoring- und Toolpoints und bis zu 20 beliebig im<br />
Raum platzierbare Quader oder Ebenen gleichzeitig sicher überwacht<br />
und auch in Echtzeit neu parametriert werden. Um die Parametrierung<br />
zu erleichtern, können diese Daten direkt aus einem Simulationstool<br />
übernommen werden. Zum Technologiepaket gehören<br />
auch sichere Antriebsfunktionen, die die Bewegung des Tool<br />
Center Point (TCP) des Roboters überwachen. Das sind zum Beispiel<br />
Funktionen für die sichere Position, Geschwindigkeit und Orientierung<br />
des Roboters oder die sichere Position des TCP. Ohne diese<br />
Funktionen wäre eine MRK-Anwendung schwer oder gar nicht zu<br />
realisieren.<br />
Neuer Produktionsstandard für Fabriken<br />
Das so entstandene Szenario beeindruckt den Betrachter: Während<br />
ein Roboter mit einer beachtlichen Reichweite von 2,70 m und einer<br />
maximalen Traglast von 220 kg die komplette PKW-Heckklappe in eine<br />
Aufnahmevorrichtung befördert, wartet Sebastian Filk, Techniker<br />
bei EngRoTec, hinter der roten LED-Leiste im Boden. Diese markiert<br />
den Sicherheitsbereich um seinen Arbeitsplatz. Würde er sie übertreten,<br />
käme der Roboter innerhalb von Millisekunden zum Stehen<br />
oder würde mit einer langsameren Geschwindigkeit weiterarbeiten,<br />
um Menschen nicht zu gefährden. Kaum ist der stählerne Kollege<br />
zum Stillstand gekommen, schlägt die Farbe in Grün um und Filk<br />
darf den freigegebenen Bereich betreten. Er befestigt zwei Scharniere,<br />
verlässt den Bereich wieder und beendet den Arbeitsgang mit<br />
einem Knopfdruck am nächsten Terminal. Der Roboter führt die vormontierte<br />
Heckklappe zur Karosse, wo die exakte Einbauposition<br />
mit einem Laserscanner ermittelt wird. Wenn die grüne LED-Leiste<br />
erscheint, sitzt das Werkstück in der richtigen Position. Filk tritt erneut<br />
in den Arbeitsbereich. Während er die Heckklappe an die Karosserie<br />
schraubt, sendet die Steuerung bereits die Qualitätsdaten<br />
an das ERP-System des Werkes und fordert das nächste Werkstück<br />
an. Diese Form der Teamarbeit wird in Zukunft standardmäßig in vielen<br />
Fabriken unter dem Begriff Industrie 4.0 anzutreffen sein. eve<br />
www.br-automation.com<br />
www.engrotec.de<br />
Details zum Sicherheitsstandard open Safety:<br />
http://hier.pro/DFI8R<br />
afag.com
TRENDS<br />
KOLLABORATIVE ROBOTIK<br />
Bild: ekkasit919/Fotolia.com<br />
Expertengespräch: <strong>Kollaborative</strong> Roboter verändern die Automatisierungswelt<br />
Die Wahrnehmung von Cobots nähert<br />
sich der menschlichen immer weiter an<br />
Intelligente Roboter erobern zunehmend die fertigende Industrie. In vielen Bereichen arbeiten Mensch<br />
und Roboter mittlerweile ohne Schutzzäune zusammen. Im Gespräch mit der <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> erklären<br />
Experten, wie weit die Roboter-Hersteller in Sachen smarter Maschinen sind, welche Chancen die<br />
Mensch-Roboter Kollaboration bietet und welche Herausforderungen noch zu meistern sind.<br />
Interview: Johannes Gillar, stellvertretender Chefredakteur <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong><br />
20 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong>
KOLLABORATIVE ROBOTIK<br />
TRENDS<br />
Bild: On Robot<br />
Mensch-Maschine-Kollaboration:<br />
Cobots gehören<br />
mittlerweile in vielen<br />
Bereichen der Industrie<br />
zum Alltagsbild<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Typische Industrieroboter in der Fabrik arbeiten<br />
bisher hinter Schutzzäunen um die Bediener zu schützen,<br />
was die Interaktion mit dem Werker erschwert bzw. unmöglich<br />
macht. Welche Herausforderungen müssen Roboter-Hersteller<br />
meistern, um eine gefahrlose Mensch-Roboter Kollaboration zu<br />
ermöglichen?<br />
Niels Appel (OnRobot): Selbstverständlich müssen Roboterarme<br />
den geltenden Sicherheitsstandards entsprechen. Um Aussagen<br />
über die Sicherheit treffen zu können, ist ein Robotersystem jedoch<br />
immer als Gesamtinstallation zu betrachten. Auch die Endeffektoren<br />
spielen also eine entscheidende Rolle. Die Greifer von On Robot<br />
sind absolut MRK-tauglich: Sie besitzen weder scharfe Kanten<br />
noch spitze Ecken und sollte die Spannungsversorgung einmal verloren<br />
gehen, halten die Greifer Werkstücke zuverlässig weiter. So<br />
besteht selbst bei Stromausfall keine Gefahr durch herunterfallende<br />
Objekte.<br />
Albrecht Hoene (Kuka): Bei der Mensch-Roboter-Kollaboration sollen<br />
Mensch und Roboter eng zusammenarbeiten und sich mit ihren<br />
Stärken ideal ergänzen. Dabei ist das Thema Sicherheit natürlich<br />
zentral. Für den Kontakt mit dem Menschen muss ein Roboter seine<br />
Geschwindigkeit begrenzen, Kollisionen erkennen und Kräfte auf ein<br />
sicheres Maß beschränken können. Der Kuka-Roboter LBR iiwa, der<br />
weltweit erste in Serie gefertigte sensitive Leichtbauroboter für die<br />
Industrie, verfügt über integrierte Gelenkmomentsensoren, mit denen<br />
er die Umwelt sicher „fühlen“, Kollisionen sicher erkennen und<br />
Kräfte sicher beschränken kann. Somit ist er für die Zusammenarbeit<br />
mit dem Menschen freigegeben.<br />
„Um Aussagen über<br />
die Sicherheit zu<br />
treffen, ist ein Robotersystem<br />
immer als<br />
Gesamtinstallation<br />
zu betrachten.“<br />
Niels Appel, CCO, On Robot<br />
Bild: Kuka<br />
„Bei der Mensch-Roboter-Kollaboration<br />
sollen<br />
Mensch und Roboter<br />
eng zusammenarbeiten<br />
und sich mit ihren<br />
Stärken ideal ergänzen.<br />
Dabei ist das Thema<br />
Sicherheit natürlich<br />
zentral.“<br />
Albrecht Hoene, F&E Director<br />
Human Robot Collaboration, Kuka<br />
Niels Jul Jacobsen (Mobile Industrial Robots): Was das Thema<br />
MRK konkret in der mobilen <strong>Robotik</strong> angeht, ist eine autonome Manövrierfähigkeit<br />
selbst in dynamischen Umfeldern entscheidend.<br />
Denn um gefahrlos neben Mitarbeitern agieren zu können, müssen<br />
mobile Roboter in der Lage sein, Menschen und Gegenstände unmittelbar<br />
wahrzunehmen und schnell auf sie zu reagieren, indem sie<br />
bremsen oder ausweichen. Hierzu sind unsere Roboter beispielsweise<br />
mit speziellen Sensorsystemen und Sicherheitsalgorithmen<br />
ausgestattet: Damit können sie Hindernisse in einer Entfernung von<br />
bis zu acht Metern erkennen und sich sicher in der Umgebung von<br />
Menschen bewegen.<br />
Helmut Schmid (Universal Robots): In der Mensch-Roboter-Kollaboration<br />
wird das Beste aus zwei Welten zusammengeführt.<br />
Mensch und Maschine machen jeweils genau das, was sie am besten<br />
können. Grundvoraussetzung dafür ist Sicherheit: Nur wenn eine<br />
sichere Zusammenarbeit ohne Schutzumhausung gewährleistet<br />
ist, wird ein Arbeitsumfeld geschaffen, in dem Roboter bereitwillig<br />
angenommen werden. Die UR-Roboterarme sind als solche als sicher<br />
zertifiziert. Wichtig für die Beurteilung der Sicherheit ist aber<br />
der Blick auf die Gesamtanwendung, die erst nach einer erfolgreichen<br />
Risikobeurteilung als sicher bezeichnet werden kann.<br />
Thomas Suchanek (Yaskawa Europe – Robotics Division): In der<br />
ISO/TS 15066 sind die Leistungs- und Kraftbegrenzungen für kollaborierende<br />
Roboter festgelegt. Um für alle Kontaktpositionen des<br />
Manipulators mit dem Werker präzise Begrenzungen einzustellen,<br />
sind sichere Kraftsensoren und Auswerteplatinen notwendig. Eine<br />
Überwachung der Kraftbegrenzung durch Messung des Motorstroms<br />
der einzelnen Achsen ist hingegen nicht zulässig, solange<br />
dies nicht durch zusätzliche Maßnahmen unterstützt wird. Die<br />
TS15066 definiert vier Kollaborationsarten – die „Königsklasse“ ist<br />
der Kraft- und Leistungsbegrenzungsmodus und dafür sind Kraftund<br />
Momentensensoren für jede Achse bzw. jedes Gelenk aktuell<br />
die beste technische Lösung.<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong> 21
TRENDS<br />
KOLLABORATIVE ROBOTIK<br />
Bild: Mobile Industrial Robots<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Ein Stichwort bei der Entwicklung sogenannter<br />
Cobots (collaborative robots) ist deren Vernetzung mit<br />
anderen Systemen. Welche Technologien werden hierbei eingesetzt?<br />
Einerseits hinsichtlich auf diesbezüglich zu integrierende<br />
Bauelemente wie Sensoren und Bildverarbeitungssysteme, andererseits<br />
in Bezug auf die Kommunikation – Stichwort Echtzeitfähigkeit?<br />
Appel (OnRobot): Die Sinneswahrnehmung von Robotern nähert<br />
sich der menschlichen immer weiter an. Ein ausgeprägter Tastsinn<br />
ist Voraussetzung, um beispielsweise hochpräzise Montagevorgänge<br />
zu automatisieren. Kraft-Momenten-Sensorik ermöglicht es Robotern,<br />
schon minimale Gegenkräfte zu erkennen und unmittelbar<br />
darauf zu reagieren. So können sie auch menschliche Berührungen<br />
wahrnehmen. Eine der fortschrittlichsten Technologien sind dabei<br />
optische Sensoren, die außerdem robuster sind als solche, die auf<br />
Dehnungsmessstreifen basieren.<br />
Hoene (Kuka): Der LBR iiwa von Kuka verfügt über eine Vielzahl<br />
von Sensoren, die es ermöglichen, eine große Menge von Prozessdaten<br />
zu sammeln – Stichwort Big Data. Im Hinblick auf Vernetzung<br />
und Kommunikation setzen wir von Feldbus bis Ethernet auf verschiedene<br />
Schnittstellentechnologien. Beim Thema Echtzeitfähigkeit<br />
ist eine schnelle Reaktion wichtig, beispielsweise um ein gutes Regelverhalten<br />
sicherzustellen, was für dynamische Bahnfahrten und<br />
erreichbare Genauigkeiten sehr wichtig ist.<br />
Jacobsen (Mobile Industrial Robots): Prozesse greifen im Kontext<br />
der Industrie 4.0 immer stärker ineinander. Wie Sie schon sagen, ist<br />
eine effiziente Verzahnung einzelner Systeme deshalb unerlässlich.<br />
In unseren Modellen MiR100 und MiR200 sind hierfür verschiedenste<br />
Technologien integriert – etwa ein 360-Grad-Scanner, mit<br />
dem der Roboter vor dem ersten Einsatz eine Karte seiner Umgebung<br />
erstellt. Im laufenden Betrieb lesen dann zwei Flächenscanner<br />
und eine 3D-Kamera die aktuelle Position des Roboters kontinuierlich<br />
ab. Dies sorgt im Austausch mit der eingebauten Echtzeit-Navigation<br />
für einen reibungslosen Einsatz.<br />
„Meist sind <strong>Robotik</strong>-<br />
Lösungen so konzipiert,<br />
dass tiefgreifende<br />
IT-Kenntnisse oder<br />
Expertenwissen in Roboterprogrammierung<br />
auf Anwenderseite gar<br />
nicht erst nötig sind.“<br />
Niels Jul Jacobsen, CSO & Gründer,<br />
Mobile Industrial Robots<br />
Bild: David Klein/Konradin Mediengruppe<br />
„Seit Gründung von<br />
Universal Robots ist<br />
eine der Kernanforderungen<br />
an unser Produkt,<br />
Robotertechnik<br />
für jedermann zugänglich<br />
zu machen.“<br />
Helmut Schmid, Geschäftsführer<br />
der Universal Robots (Germany)<br />
und General Manager Western<br />
Europe<br />
Schmid (Universal Robots): Es ist richtig, dass in den meisten Fällen<br />
der Roboter nicht für sich alleine zu betrachten ist, sondern sich<br />
in einem größeren Zusammenschluss aus verschiedenen Maschinen<br />
wiederfindet. In diesen komplexen Systemen ist es unabdingbar,<br />
dass die einzelnen Teile untereinander kommunizieren können.<br />
UR-Roboter sind daher mit den gängigen Feldbussystemen Profinet<br />
und Ethernet/IP ausgestattet und lassen sich somit einfach und unkompliziert<br />
in einen solchen Verbund integrieren. Diese Feldbussysteme<br />
erfüllen an sich schon die Anforderung einer Echtzeitfähigkeit.<br />
Für die Einbindung von Sensoren oder Bildverarbeitungssystemen<br />
kann in unseren Roboter eine Socketverbindung oder ein RTDE-Interface<br />
(Real Time Data Exchange) verwendet werden. Für diese unterschiedlichen<br />
Applikationen können mit Hilfe unserer UR+ Plattform<br />
eigenständige Lösungen mit Entwicklern konzipiert werden,<br />
um sie einfach über Plug-and-Play mit unserem Roboter zu vernetzen.<br />
Suchanek (Yaskawa Europe): Unser MRK-fähiger Roboter Motoman<br />
HC10 mit Steuerung YRC1000 lässt sich über die Schnittstelle<br />
MotoLogix im gängigen IEC-61131-Umfeld schnell und unkompliziert<br />
über die SPS programmieren und steuern. Aktuell sind dafür<br />
neben Profinet für Siemens-Umgebungen auch die Plattformen<br />
Ethernet/IP und Powerlink freigegeben. Der nächste Schritt bei der<br />
Umsetzung von integrierten Steuerungskonzepten ist dann das vernetzte<br />
Management von Anlagen und Prozessen. Mit der völlig neuen<br />
Industrie-4.0-Plattform „Yaskawa Cockpit“ haben wir zur Hannover<br />
Messe eine entsprechende integrierte und softwarebasierte Lösung<br />
vorgestellt. Alle gängigen Schnittstellen der bisherigen Industrierobotersteuerungen<br />
sind auch mit der YRC1000 voll umfänglich<br />
gegeben.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: Ein weiteres wichtiges Thema in diesem<br />
Zusammenhang ist die Lernfähigkeit der neuen Robotergeneration.<br />
Ist das einfache Einlernen von Robotern ohne spezielle<br />
Programmierkenntnisse tatsächlich schon heute möglich? Oder<br />
geht das Thema Lernfähigkeit sogar darüber hinaus – Stichwort<br />
„Cognitive Computing“?<br />
Appel (OnRobot): Nur wenn <strong>Robotik</strong>-Applikationen leicht zu handhaben<br />
sind, können sie im Arbeitsalltag eine echte Entlastung darstellen.<br />
Unsere Plug-and-Play Greifer lassen sich auch ohne Fachkenntnisse<br />
schnell installieren und in die bestehende Produktionsin-<br />
22 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong>
KOLLABORATIVE ROBOTIK<br />
TRENDS<br />
frastruktur integrieren. Ihre Steuerung ist so benutzerfreundlich,<br />
dass Werker leicht damit interagieren können, was die Akzeptanz<br />
gegenüber Cobots ungemein steigert. Das wird mitunter dadurch<br />
ermöglicht, dass sie elektrisch statt pneumatisch betrieben werden.<br />
Hoene (Kuka): Ja, das ist durchaus möglich. Den LBR iiwa von Kuka<br />
zum Beispiel können auch Werker programmieren, die nicht über<br />
spezielle Programmierkenntnisse verfügen – durch einfaches Vormachen.<br />
Dabei führt der Bediener den Roboter von Hand in die gewünschten<br />
Positionen, während die Koordinaten angefahrener Bahnpunkte<br />
im Roboterprogramm gespeichert werden. Auch während<br />
des Ablaufs einer Roboterapplikation kann sein menschlicher Kollege<br />
die Bewegungen des LBR iiwa<br />
intuitiv steuern, beispielsweise<br />
durch Berührungen.<br />
zu programmieren. Die Industrie muss wegkommen von komplexen<br />
Programmierungen in Hochsprachen, die ein Nutzer ohne Fachkenntnisse<br />
nicht versteht. Hier sind wir mit unseren Produkten seit<br />
Jahren Vorreiter: Unsere Roboter lassen sich per Handführung programmieren<br />
und intuitiv steuern.<br />
Suchanek (Yaskawa Europe): Über die Sicherheitsaspekte hinaus<br />
stand bei der Konzeption des Motoman HC10 eine besonders nutzerfreundliche<br />
Bedienung im Fokus. Eine Programmierung kann optional<br />
über den „Easy Teaching HUB“ direkt am Roboter erfolgen.<br />
Und stoppt der Roboter bei einem spezifisch eingestellten Kontakt,<br />
kann die Bewegung direkt am Manipulator wieder aktiviert werden.<br />
Jacobsen (Mobile Industrial<br />
Robots): Eine nutzerfreundliche<br />
Handhabung ist<br />
auf jeden Fall schon heute<br />
Realität. Meist sind <strong>Robotik</strong>-<br />
Lösungen so konzipiert, dass<br />
tiefgreifende IT-Kenntnisse<br />
oder Expertenwissen in Roboterprogrammierung<br />
auf<br />
Anwenderseite gar nicht erst<br />
nötig sind. MiR-Roboter können<br />
mit jedem mobilen Endgerät<br />
oder Computer über eine<br />
webbasierte Benutzeroberfläche<br />
intuitiv bedient<br />
werden. Nach einer kurzen<br />
Lernphase ist damit jeder<br />
Nutzer in der Lage, die mobilen<br />
Helfer schnell einzurichten<br />
und ihnen Befehle zu erteilen.<br />
Schmid (Universal Robots):<br />
Seit Gründung von Universal<br />
Robots ist eine der Kernanforderungen<br />
an unser Produkt,<br />
Robotertechnik für jedermann<br />
zugänglich zu machen.<br />
Hierzu zählt nicht nur ein bezahlbarer<br />
Preis, sondern auch<br />
die Möglichkeit, einen Roboter<br />
selbst zu integrieren und
TRENDS<br />
KOLLABORATIVE ROBOTIK<br />
Roboter können den Menschen eintönige, beschwerliche oder gefährliche Arbeiten abnehmen. Längst ist ihr Einsatz in vielen Bereichen etabliert,<br />
so beispielsweise in der industriellen Produktion<br />
Bild: Herrndorff/Fotolia.com<br />
Die Entwicklung intuitiver Bewegungssteuerungen wird zurzeit intensiv<br />
vorangetrieben und an der Integration dieser Steuerungen in<br />
die nächste Generation von sicheren kollaborativen Robotern gearbeitet.<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>: In Zukunft sollen selbstlernende Roboter<br />
autonom bestimmte Aufgaben erfüllen. Letztendlich ist man damit<br />
beim Thema Künstliche Intelligenz. Wie weit ist die Roboter-<br />
Industrie bei diesem Thema – im Allgemeinen und Ihre Firma im<br />
Speziellen?<br />
Appel (OnRobot): Künstliche Intelligenz ist zweifelsfrei ein wichtiges<br />
Zukunftsthema für die <strong>Robotik</strong>, jedoch kein Feld, in dem wir uns<br />
als On Robot derzeit betätigen.<br />
Hoene (Kuka): In Zukunft ist es in der <strong>Robotik</strong> absehbar, dass sich<br />
mithilfe von KI neue Aufgabenstellungen automatisieren lassen, ohne<br />
dass diese Schritt für Schritt programmiert werden müssten.<br />
Wunder sollte man allerdings nicht erwarten. Wir bieten intelligente<br />
Maschinen, die den Menschen unterstützen. Ein für Kuka relevanter<br />
Bereich ist dabei das sogenannte maschinelle Lernen – ein Oberbegriff<br />
für die künstliche Generierung von Daten. Werden diese Daten<br />
gesammelt, überwacht und analysiert, kann die Maschine Muster<br />
erkennen, daraus lernen, Abläufe verbessern und flexibler im Einsatz<br />
werden.<br />
Jacobsen (Mobile Industrial Robots): In der immer engeren Zusammenarbeit<br />
zwischen Mensch und Maschine sehen wir einen<br />
richtungsweisenden Trend. Dabei spielt das Thema KI eine Schlüsselrolle,<br />
denn dank entsprechender Technologien können Roboter<br />
auch in komplexen Umgebungen intelligent und eigenständig operieren.<br />
Diesen Fortschritt machen auch wir bei MiR uns zunutze: Die<br />
neuen Generationen unserer Roboter werden zunehmend lernfähiger<br />
und interagieren stärker mit ihren menschlichen Kollegen. Dies<br />
ist entscheidend, denn je mehr der Roboter erkennt und versteht,<br />
desto effektiver kann er den Mitarbeiter letztlich bei seiner Arbeit<br />
unterstützen.<br />
Bild: ekkasit919/fotolia.com<br />
Schmid (Universal Robots): Die Frage ist hier nicht, wie weit die<br />
technischen Möglichkeiten fortgeschritten sind – technisch realisierbar<br />
ist in diesem Bereich schon sehr viel. Es muss eher die Frage<br />
gestellt werden, ob die Gesellschaft schon weit genug für diesen<br />
Im Rahmen von Industrie 4.0 werden<br />
autonome Roboter in Smart<br />
Factories immer mehr Aufgaben<br />
übernehmen<br />
24 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong>
Schritt ist. Alleine die bisherige Normungslage macht die Nutzung<br />
solcher Systeme sehr schwierig bis unmöglich. Nehmen Sie beispielsweise<br />
eine einfache Risikobeurteilung, in welcher immer die<br />
bestimmungsgemäße Verwendung einer Maschine definiert, alle<br />
Risiken im Rahmen eines Tasks untersucht und validiert werden<br />
müssen. Dies wird so gut wie unmöglich, wenn ein lernfähiger Roboter<br />
seine Aufgabe ständig anpasst und verändert oder selbstständig<br />
neue Aufgaben übernimmt. Für solche Techniken müssten also<br />
zuerst einmal erhebliche Veränderungen in der bestehenden Normungslage<br />
erfolgen. Damit diese Veränderungen der Norm möglich<br />
werden, muss erst ein Umdenken innerhalb der Gesellschaft stattfinden.<br />
Da diese Grundvoraussetzungen aber noch nicht geschaffen<br />
sind, finden die Entwicklung und Untersuchung der Möglichkeiten<br />
bislang hauptsächlich im Forschungsbereich statt.<br />
„Unser MRK-fähiger<br />
Roboter Motoman<br />
HC10 mit Steuerung<br />
YRC1000 lässt sich<br />
über die Schnittstelle<br />
MotoLogix im gängigen<br />
IEC-61131-Umfeld<br />
unkompliziert über die<br />
SPS programmieren<br />
und steuern.“<br />
Bild: Yaskawa<br />
Thomas Suchanek, Manager<br />
Technical Documentation Safety,<br />
Yaskawa Europe – Robotics<br />
Division<br />
Suchanek (Yaskawa Europe): Weiter in die Zukunft geblickt, führt<br />
wohl auch in unserer Branche kein Weg am Einzug der künstlichen<br />
Intelligenz vorbei. Im Zuge der weltweiten Unternehmensstrategie<br />
„Vision 2025“ schließt Yaskawa aktuell weltweit Vereinbarungen mit<br />
Start-up-Unternehmen rund um das Internet der Dinge (IoT) und<br />
Künstliche Intelligenz (AI), aktuell zum Beispiel mit der japanischen<br />
Firma XCompass Ltd., einem u. a. auf künstliche Intelligenz fokussiertes<br />
Start-up. Ziel dieser Kooperationen ist es, die bisherigen<br />
Hauptgeschäftsbereiche sinnvoll und zukunftsorientiert zu erweitern.<br />
Dafür investierte das Unternehmen in den letzten drei Geschäftsjahren<br />
weltweit rund 2 Mrd. Yen (14,85 Mio. Euro).<br />
www.kuka.com<br />
www.mobile-industrial-robots.com<br />
www.onrobot.com<br />
www.yaskawa.eu.com<br />
www.universal-robots.com/de/<br />
Details zum Thema Service-<strong>Robotik</strong> (engl.):<br />
http://hier.pro/8vAeH<br />
Fügen<br />
mit System!<br />
Einpressen<br />
Fügen<br />
Verpressen<br />
Tiefziehen<br />
Befestigen<br />
Kalibrieren<br />
Biegen<br />
Clinchen<br />
Prägen<br />
Stanzen<br />
Richten<br />
Nieten<br />
aiPRESS-Servopressen zu sehen<br />
in Halle A5, Stand 512 am<br />
19. - 22.06.<strong>2018</strong> in München<br />
www.ief-werner.de
TRENDS<br />
KOLLABORATIVE ROBOTIK<br />
Künstliche Intelligenz und Machine Learning machen Arbeitsplätze zu lernenden Systemen<br />
Schüler und Lehrer zugleich<br />
Vor allem bei monotonen oder gefährlichen Tätigkeiten können Roboter als Assistenzsysteme den<br />
Menschen entlasten. Der Bionic Workplace von Festo ist als kollaborativer Arbeitsplatz konzipiert,<br />
der mit jeder gelösten Aktion dazulernt und sich selbst optimiert. Dank seiner Vernetzbarkeit lassen<br />
sich die erlernten Prozesse auf andere Systeme übertragen. Wissensbausteine werden so geteilt<br />
und erlauben eine flexiblere Produktion.<br />
Wie die Technik den Werker bei seiner Arbeit unterstützt und<br />
ihn bei anstrengenden oder gefährlichen Tätigkeiten entlastet,<br />
zeigt die Festo AG & Co. KG mit seinem Bionic Workplace. Zentraler<br />
Bestandteil der Arbeitsumgebung ist der pneumatische<br />
Leichtbauroboter Bionic Cobot. Der Roboter ist mit IT-Systemen aus<br />
dem Bereich der künstlichen Intelligenz verbunden. Diese sind in<br />
der Lage, gesprochene Fragen des Menschen zu verstehen und zu<br />
interpretieren. So kann der Werker intuitiv mit dem Roboter zusammenarbeiten.<br />
Das lernende System kann auch Bilder der angeschlossenen<br />
Kamerasysteme sowie Positionsdaten und andere Informationen<br />
der übrigen Geräte aus der Arbeitsumgebung verarbeiten<br />
und verknüpfen. Es entsteht eine sogenannte semantische Karte,<br />
die durch maschinelles Lernen ununterbrochen wächst. Anschließend<br />
verteilt das System die Aufgaben sinnvoll auf den Roboter<br />
und die anderen Tools, um den Menschen optimal bei seiner Arbeit<br />
zu unterstützen.<br />
Die dritte Hand an der Werkbank<br />
Der Cobot ist in seinem Aufbau dem menschlichen Arm nachempfunden,<br />
von der Schulter über Oberarm, Ellbogen, Elle und Speiche<br />
bis zur Hand. Er macht sich dabei den natürlichen Wirkmechanismus<br />
von Bizeps- und Trizepsmuskel zunutze, also das effiziente Zusammenspiel<br />
von Beuger und Strecker, und das in allen seinen Gelenken.<br />
Dadurch kann er wie sein biologisches Vorbild sehr feinfühlige<br />
Bewegungen ausführen. Diese Bewegungen werden durch Luft-<br />
druck erzeugt, was ihn nachgiebig macht. So ist er in der Lage, unmittelbar<br />
und sicher mit dem Menschen interagieren. Möglich<br />
macht dies digitalisierte Pneumatik: Das eingesetzte Festo Motion<br />
Terminal eröffnet neue Lösungsräume für die sichere Mensch-Roboter-Kollaboration<br />
und erlaubt dem Roboter sowohl kraftvolle und<br />
schnelle, als auch weiche und feinfühlige Bewegungsabläufe.<br />
Je nach Aufgabenstellung lassen sich an den Cobot unterschiedliche<br />
Greifer anschließen. Seine Bedienung erfolgt intuitiv über ein eigens<br />
entwickeltes grafisches User Interface: Mit einem Tablet kann<br />
der Anwender die durchzuführenden Aktionen ganz einfach teachen<br />
und parametrieren. Anschließend lassen sich die definierten Arbeitsschritte<br />
per Drag and Drop in einer Zeitleiste beliebig aneinander<br />
reihen. Dabei wird der komplette Bewegungsablauf virtuell abgebildet<br />
und gleichzeitig simuliert. Schnittstelle zwischen dem Tablet<br />
und dem Festo Motion Terminal ist die Open-Source-Plattform<br />
ROS (Robot Operating System), auf der die Bahnplanungen der Kinematik<br />
berechnet werden.<br />
Selbst lernender vernetzbarer Arbeitsplatz<br />
Der Arbeitsplatz ist ergonomisch gestaltet und bis hin zur Beleuchtung<br />
individuell an den Menschen adaptierbar. Sensoren und Kamerasysteme<br />
erfassen die Positionen von Werker, Bauteilen und Werkzeugen,<br />
so dass der Mensch den Cobot über Bewegung, Berührung<br />
oder über die Sprache intuitiv steuern kann. Eine Software verarbeitet<br />
sämtliche Kamerabilder und Inputs der verschiedenen Periphe-<br />
Bild: Festo<br />
In seinen Bewegungsmustern ist der Bionic Cobot dem menschlichen<br />
Arm nachempfunden, von der Schulter über Oberarm, Ellbogen, Elle und<br />
Speiche bis zur Hand<br />
Bild: Festo<br />
Im Bionic Workplace arbeitet der Mensch mit Festos<br />
Bionic Cobot sowie zahlreichen Assistenzsystemen<br />
zusammen, die miteinander vernetzt sind<br />
26 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong>
iegeräte. Aus diesen Informationen leitet sie den optimalen Programmablauf<br />
ab. Das System lernt mit jeder gelösten Aktion dazu<br />
und optimiert sich selbst. So gelangt man von einem gesteuerten,<br />
programmierten und festen Ablauf zu einem freieren Arbeiten.<br />
Die gelernten und optimierten Prozesse und Fertigkeiten des Bionic<br />
Workplace lassen sich in Echtzeit auf andere Systeme dieser Art<br />
übertragen und global zur Verfügung stellen. So ist es möglich, Arbeitsplätze<br />
künftig als weltweit vernetzten Verbund aufzubauen und<br />
Wissensbausteine darin zu teilen, wobei die Kommunikation der jeweiligen<br />
Landessprache angepasst wird. Die Produktion wird dadurch<br />
nicht nur flexibler, sondern auch dezentraler: Werker können<br />
Produktionsaufträge etwa über Internetplattformen abrufen und sie<br />
eigenständig in Kooperation mit den Maschinen ausführen – abgestimmt<br />
auf individuelle Kundenwünsche und -bedürfnisse. Auch eine<br />
Fernmanipulation des Arbeitsplatzes ist denkbar.<br />
Die Zukunft der Produktion ist flexibel – bei den hergestellten Produkten<br />
ebenso wie beim Arbeitsort und der Gestaltung der Arbeitsumgebung.<br />
Kurze Produktlebenszyklen und eine hohe Variantenvielfalt<br />
sind Anforderungen, die der industrielle Wandel mit sich bringt.<br />
Gleichzeitig ist wird es immer wichtiger, Mitarbeiter schnell und intuitiv<br />
in neue Aufgaben einweisen zu können. Vor allem bei monotonen<br />
oder gefährlichen Tätigkeiten könnten Roboter als Assistenzsysteme<br />
eingesetzt werden und den Menschen entlasten. Die strikte<br />
Trennung zwischen den Arbeitsbereichen von Mensch und Roboter<br />
wird zunehmend aufgehoben; es entsteht ein kollaborativer Arbeitsraum.<br />
Künstliche Intelligenz und Machine Learning machen Arbeitsplätze<br />
zu lernenden Systemen, die sich kontinuierlich weiterentwickeln,<br />
sich optimal an die Anforderungen anpassen und - vor allen<br />
Dingen - die Hand in Hand mit dem Menschen zusammenarbeiten<br />
und sich untereinander vernetzen können.<br />
eve<br />
www.festo.com<br />
Spannen<br />
Clamping<br />
Umformen<br />
Forming<br />
Drehen<br />
Rotating<br />
Auch als APP erhältlich:<br />
Positionieren<br />
Positioning<br />
Schweißen<br />
Welding<br />
Fördern<br />
Conveying<br />
für iPhone<br />
Greifen<br />
Gripping<br />
Dosieren<br />
Dosing<br />
Transportieren<br />
Transporting<br />
für Android<br />
info@tuenkers.de<br />
www.tuenkers-modular-automation.de<br />
Wie ein Mitarbeiter von Festo mit Hilfe des Bionic<br />
Work place das Modell eines Kopfes aus Acrylglasscheiben<br />
herstellt, zeigt ein Video: http://hier.pro/qFLYQ<br />
Mehrsprachige<br />
Katalogproduktion<br />
Für die Produktion Ihrer mehrsprachigen oder versionierten<br />
Kataloge sind wir bestens gerüstet – speziell wenn es<br />
um das Know-how beim Projektmanagement Ihrer hochkomplexen<br />
Aufträge geht.<br />
Individuelle Tools, die perfekt auf Ihr Projekt abgestimmt sind,<br />
beschleunigen und vereinfachen den Gesamtprozess.<br />
Wir können viel für Sie tun, sprechen Sie uns an.<br />
Sensoren und Kamerasysteme erfassen die Positionen von Werker,<br />
Bauteilen und Werkzeugen, so dass der Werker den Cobot über Bewegung,<br />
Berührung oder über die Sprache intuitiv steuern kann<br />
Bild: Festo<br />
intelligent<br />
Medien<br />
produzieren<br />
druck@konradin.de<br />
www.konradinheckel.de<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong> 27<br />
katalog_V1_92x112_4c.indd 1 04.02.2011 15:19:19
TRENDS<br />
PERSPEKTIVEN<br />
Der Oz von Naio Technologies jätet Unkraut: autonom, bodenschonend und ohne Chemie<br />
Bild: Naio Technologies/Tien Tran<br />
<strong>Robotik</strong> in der Landwirtschaft<br />
Digitale Feldarbeiter<br />
Im Agrarbereich haben sich Start-Up-Roboter in Nischen etablieren können, die noch von viel Handarbeit<br />
dominiert werden. Doch auch große OEMs gehen bald mit völlig neuen Konzepten in Serie, die<br />
in der Landwirtschaft für disruptive Veränderungen sorgen könnten. Der Mensch fällt deswegen<br />
nicht aus dem System – im Gegenteil. Ein paar Hürden sind aber noch zu nehmen.<br />
Tobias Meyer, freier Mitarbeiter der <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong><br />
Im Jahr 2010 unterhielt sich Gaëtan Severac mit einem Gemüsebauern,<br />
der ihm dabei sein Leid bezüglich der täglichen Arbeit<br />
klagte: Auf dessen Feldern laufe noch vieles manuell, besonders die<br />
Unkrautbekämpfung nehme viel Zeit in Anspruch. Denn die Regulierung<br />
muss so früh wie möglich stattfinden und sehr regelmäßig erfolgen,<br />
da größeren Pflanzen mit mechanischen Verfahren nicht beizukommen<br />
ist, sie wachsen teilweise einfach wieder an. Anbaugeräte<br />
an Traktoren können inzwischen auch in der Reihe jäten, oft sind<br />
die Gemüsepflanzen – vor allem im sehr frühen Stadium – aber zu<br />
empfindlich oder aufgrund von gemischten Kulturen nur schwer mit<br />
einer einzigen Maschine zu pflegen, weshalb der Landwirt noch immer<br />
vielerorts mit einer klassischen Hacke durch sein Gemüse läuft<br />
und seine kleinen Pflänzchen händisch vom Beikraut trennt.<br />
Für den jungen Ingenieur Severac war das der Schlüsselmoment,<br />
denn sein Spezialgebiet ist die <strong>Robotik</strong>: Er kann sich gut vorstellen,<br />
die schwere manuelle Arbeit der Landwirte an intelligente, autonome<br />
Maschinen zu delegieren. Zusammen mit Aymeric Barthes gründet<br />
er ein Jahr später das Unternehmen Naïo Technologies, entwickelt<br />
erste Prototypen und stößt auf immer mehr Interesse in der<br />
Branche. Während einer Präsentation vor Farmern und Organisationen<br />
im Jahr 2013 verkaufen sie die erste Maschine und stecken das<br />
Geld in die Serienproduktion. 2015 kämpfen bereits 30 der „Oz“ getauften<br />
Roboter gegen Unkräuter, komplett ohne Chemie.<br />
Wenn der Roboter Arbeitsplätze schafft<br />
Auch der französischen Wissenschaftlerin Maët le Lan von der Landwirtschaftskammer<br />
der Region Morbihan (Bretagne) fiel auf, wie<br />
viel Handarbeit noch in dieser landwirtschaftlichen Nische steckt:<br />
28 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong>
KOLLABORATIVE ROBOTIK<br />
TRENDS<br />
Bild: CNH<br />
CaseIH hat bereits ein autonomes Traktorkonzept vorgestellt.<br />
Durch den bereits hohen Automatisierungsgrad auf<br />
Standardtraktoren mit Fahrer ist der Schritt zur voll -<br />
ständigen Autonomie nicht mehr sehr groß<br />
2014 startete Agco das MARS-Projekt (Mobile Agricultural Robot Swarms) zusammen mit der<br />
Hochschule Ulm, inzwischen wird unter der Marke Fendt Xaver die Serienreife angestrebt<br />
Bild: Agco<br />
Bis zu 50% der Arbeitszeit verschlinge das Unkraut, neun von zehn<br />
Gemüsebauern leiden unter verschiedenen Beschwerden, die unter<br />
Muskel-Skelett-Erkrankungen zusammen gefasst werden, auch<br />
wenn sie noch vor dem 40. Geburtstag stehen. Die Forscherin stellte<br />
daher eine Studie auf die Beine, deren Titel übersetzt lautet: Wie<br />
man Arbeitszeit und Plackerei in der ökologischen Landwirtschaft reduziert.<br />
Eine zentrale Rolle spielt hier der Roboter, häufig wird der<br />
jedoch als Verdränger wahrgenommen und der Gedanke an gefährdete<br />
Arbeitsplätze ist nicht weit. „Eigentlich ist es aber anders herum,<br />
der Roboter verschafft dem Farmer endlich Zeit, in der er sich<br />
um Dinge kümmern kann, die Geld in die Kasse bringen, termingerechte<br />
Ernte und passende, frische Vermarktung etwa“, erklärt die<br />
Forscherin. Ein Landwirt, der den Oz im Einsatz hat, bestätigte ihr<br />
genau das – höhere Erträge, Zeit für bessere Vermarktung – und hat<br />
so nun erstmals soviel Einnahmen, dass man eine zusätzliche Kraft<br />
einstellen konnte. Der Roboter hat einen Arbeitsplatz geschaffen.<br />
Eine Hürde zum großen Erfolg könnte die Skepsis der künftigen<br />
Nutzer gegenüber den Robotern sein, schließlich will niemand die<br />
Verantwortung über sein Geschäft an eine Maschine abgeben. Dazu<br />
wird es aber laut Philippe Jeanneaux nicht kommen, er forscht und<br />
lehrt zu Agrarwirtschaft sowie Farmmanagement an der Universität<br />
von Lyon: Seiner Ansicht nach ist auch diese Angst unbegründet,<br />
denn der Roboter wird dem Landwirt keine Entscheidungen abnehmen.<br />
Er fährt aufs Feld, sammelt dort – eventuell während seiner eigentlichen<br />
Arbeit im Unkraut – Daten zu Wachstum, Nährstoffen im<br />
Boden usw., die der Landwirt auswerten und danach entscheiden<br />
kann, wie die weitere Strategie ausgerichtet wird. Dann schickt er<br />
wieder den Roboter los, der das Ganze umsetzt.<br />
Bild: Seedmaster<br />
Nische vs. Global Player<br />
Dass gerade der flächentechnisch betrachtet als kleine Nische geltende<br />
Gemüsebau als Brutstätte für die ersten kommerziell verfügbaren<br />
Agrar-Roboter fungierte, hat mehrere Gründe: Wie bereits erklärt<br />
herrscht hier noch viel Bedarf, wirklich anstrengende Arbeit zu<br />
mechanisieren. Im klassischen Ackerbau ist mit Lenksystemen,<br />
Computersteuerung der Maschinen oder Pflanzensensoren für<br />
Spritzen und Streuer bereits vieles automatisiert. Der Sprung zum<br />
Roboter ist daher eher klein und für viele Landwirte kein wirklicher<br />
Grund, hier Geld zu investieren. Da von John Deere und Agco über<br />
CNH bis Kubota auch jeder große Konzern an autonomen Schleppern<br />
arbeitet, ist hier wenig Raum für völlig neue Player, die sich mit<br />
ihren Robotern erst noch beweisen müssen, was Qualität und Haltbarkeit<br />
angeht. Der kanadischen Saatspezialist Seedmaster etwa<br />
hat einen eigenen autonomen Geräteträger entwickelt, den DOT.<br />
Nachdem man realisierte, welches Potential autonome Sämaschi-<br />
Der DOT von Seedmaster nimmt seine Geräte längs auf, dreht dann<br />
die Räder um 90° und fährt quer über den Acker<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong> 29
TRENDS<br />
PERSPEKTIVEN<br />
Im Follow-Modus kann der Oz den Menschen auf dem Feld unterstützen, etwa für Transportarbeiten. Unkraut jäten kann der Roboter auch allein und autonom<br />
Bild: Naio Technologies/Tien Tran<br />
nen in sich tragen, wandelte man die Technologie in eine Plattform,<br />
die jede landwirtschaftliche Aufgabe erfüllen können soll. Insgesamt<br />
zeigt das System, wo die Reise neben den autonom gemachten<br />
Standardtraktoren hingehen kann: Der 163-PS-Diesel versorgt die<br />
vier hydraulischen Radantriebe sowie das Arbeitsgerät mit Dampf,<br />
so können zum Beispiel eine 9 m breite Sämaschine, eine Spritze<br />
samt 4500-Liter-Tank oder eine 12-m-Walze und einige andere Geräte<br />
mit DOT betrieben werden, auch andere Hersteller sollen ihre Geräte<br />
für das System anpassen können.<br />
Zudem kaufen sich die Global Player entsprechende Kompetenz in<br />
der Automatisierungstechnik auch einfach zu, Ende 2017 übernahm<br />
John Deere das 60-Mann-Start-Up Blue River für umgerechnet etwa<br />
250 Millionen Euro. Das kalifornische Unternehmen entwickelt Bilderkennungssysteme,<br />
Robotertechnologie und lernende Maschinen,<br />
die Pflanzen erkennen, sie identifizieren und Maßnahmen punktuell<br />
durchführen. Vollflächige Behandlungen sollen so künftig nicht mehr<br />
notwendig sein und der Herbizidaufwand deutlich sinken. Nischenmärkte<br />
wie Gemüse, Obst und auch Wein sind für die großen Agrar-<br />
OEMs nicht völlig unwichtig, ihre Entwicklungsabteilungen konzentrieren<br />
sich aber natürlich mehr auf das Kerngeschäft, den großflächigen<br />
Ackerbau. Daher haben in den flächentechnischen Nischen<br />
die Start-Ups mehr Chancen, einen Markt zu erobern. Außerdem<br />
sind die kompakten Helfer im kleinteiligen Gemüsebau für ein Start-<br />
Up besser zu stemmen.<br />
Der auf Reihenkulturen spezialisierte Oz von Naïo Technologies ist<br />
etwa kniehoch, wiegt 150 kg und kann mit verschiedenen Werkzeugen<br />
zur mechanischen Unkrautbekämpfung ausgestattet werden. In<br />
vier Stunden säubert er laut Hersteller 48 Reihen, jede 100 m lang,<br />
mit Lithium-Ionen-Batterien sollen bis zu zehn Stunden Einsatzdauer<br />
möglich sein. Während der Ernte kann der Roboter außerdem als<br />
autonomer Transporter im Feld eingesetzt werden, der etwa Erdbeer-Kisten<br />
für den Arbeiter trägt und bis zu 90 kg in einer Fuhre<br />
auch an den Feldrand liefert. Zudem wird er auch beim Setzen von<br />
Jungpflanzen verwendet, dabei kann er auch einen bis zu 300 kg<br />
schweren Wagen ziehen, auf dem der Pflanzer samt Vorrat sitzt.<br />
Eine ähnliche Nische wie das Gemüse ist der Weinbau, die dortigen<br />
Herausforderungen sind vor allem steiles Gelände und darauf auch<br />
noch enge, oft verwundene Fahrgassen. Daher wurde der Pflanzenschutz<br />
in Frankreich noch bis 2016 auch vom Hubschrauber aus erledigt.<br />
Da das nun aber verboten ist, müssen Arbeiter in der Sommersonne<br />
in Schutzanzüge steigen und hinter schweren Raupentransportern<br />
zu Fuß über die Hänge steigen. Oder man überlässt das<br />
Ganze den Maschinen, Vitibot schickt die Raupe einfach allein los<br />
und beseitigt das Unkraut mechanisch, aber auch eine intelligente<br />
Sprüheinheit wird derzeit entwickelt. Außerdem kann auch ein zusätzlicher<br />
Mäher angebaut werden, der gleichzeitig die Grünstreifen<br />
im Weinberg stutzt. Das elektrisch angetriebene System mit dem<br />
passenden Namen Bakus soll Ende <strong>2018</strong> auf den Markt kommen.<br />
Gesetzliche Hürden<br />
Auch wenn viele der Roboter technisch bereits marktreif sind, können<br />
sie ihr potential noch nicht vollständig ausspielen: „Der Gesetzgeber<br />
erlaubt völlig autarken Maschinen noch keinen Alleingang auf<br />
dem Feld, daher muss hier global Rechtssicherheit geschaffen werden“,<br />
so Claes Dühring Jæger, er ist Chief Engineer beim dänischen<br />
Robo-Start-Up AgroIntelli. Daher brauchen die Roboter, auch wenn<br />
sie technisch bereits allein arbeiten könnten, immer noch einen Aufseher<br />
am Feldrand, der eingreifen kann, sollte doch einmal ein Fehler<br />
passieren und die Maschine durch den Nachbaracker marodieren<br />
wollen. Der eigentliche Sinn sei aber ja, den Menschen zu entlasten<br />
– und dessen Ausrutscher zu vermeiden. Dessen ist sich auch Gérard<br />
Danibert, Marketingdirektor für Traktoren bei Kubota Europe, bewusst:<br />
„Diese Maschinen dürfen natürlich nicht einfach so überall<br />
hingestellt werden, die Sicherheit geht hier vor.“ Daher wird derzeit<br />
die Norm ISO 18497 entwickelt, in der die Kriterien festgelegt werden,<br />
was einen Feldroboter als sicher gelten lässt.<br />
Auch hinsichtlich Versicherung muss weiter gedacht werden: „Roboter<br />
können prinzipiell als Fahrzeug versichert werden und von ihnen<br />
angerichtete Schäden reguliert eine reguläre Haftpflicht – wie beim<br />
Traktor auch. Dennoch kommen neue Aspekte wie viel leichterer<br />
Diebstahl oder Missbrauch über Cyberattacken hinzu, die aktuell<br />
noch eingeschätzt werden müssen,“ erklärt Coralie Bos vom franzö-<br />
30 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong>
KOLLABORATIVE ROBOTIK<br />
TRENDS<br />
Der Bakus (hier eine Konzeptstudie) soll in Weinbergen das Unkraut beseitigen<br />
Bild: Vitibot<br />
sischen Versicherer Groupama. Sie war im Vorjahr bereits auf der Fira<br />
(siehe Kasten), die dort gewonnen Erkenntnisse bewogen ihre<br />
Firma dazu, Agrarroboter in künftigen Policen zu berücksichtigen.<br />
Leichter Schwarm statt schwere Boliden<br />
<strong>Robotik</strong>-Professor Simon Blackmore von der britischen Harper<br />
Adams University zeigte mit dem Hands free Hectare-Projekt, dass<br />
es prinzipiell möglich ist, ein Feld ohne menschliche Arbeitskraft zu<br />
bewirtschaften. Blackmores Hauptargument für die Feldrobotik ist<br />
aber nicht die Einsparung von Arbeitskräften, sondern die Bodenschonung.<br />
Seiner Ansicht nach sind die Maschinen bisher nur deswegen<br />
immer größer geworden, weil so ein einzelner Arbeiter immer<br />
mehr Schlagkraft verliehen bekam. Denn dieser ist ein Kostenfaktor,<br />
es können also nicht einfach beliebig viele beschäftigt werden.<br />
Fällt der Mensch aber aus dem System, entstehen auf einmal<br />
völlig neue Möglichkeiten: Statt einer großen Maschine können viele<br />
kleine Roboter im Feld unterwegs sein und dort etwa säen, düngen<br />
oder Unkraut bekämpfen. Da sie nicht viel Gewicht mitbringen,<br />
schonen sie den Boden und können auch bei Nässe problemlos arbeiten.<br />
Fällt eine Einheit aus, kompensiert der vernetzte Schwarm<br />
die Lücke selbstständig, was das Arbeiten in den wettertechnisch<br />
oft engen Zeitfenstern stressfreier machen kann. Starke Bodenbearbeitung<br />
wäre mit den kleinen Schwarmrobotern zwar nicht drin, das<br />
wäre aber gar nicht nötig, denn nach Blackmores Ansicht gingen 90<br />
% der in der Landwirtschaft aufgewendeten Energie sowieso nur in<br />
die Reparatur von Schäden, die nur da sind, weil mit sehr schweren<br />
Maschinen gearbeitet wird: Kommt also kein 300-PS-Traktor mehr<br />
auf den Acker, müsse man auch nicht mehr so tief pflügen.<br />
Bis es zu solchen Szenarien kommt, muss es nicht mehr sehr lange<br />
dauern, denn auch große Hersteller haben das Potential erkannt:<br />
Fendt etwa forscht mit seinem 50 kg leichten Xaver daran, Mais mit<br />
Schwärmen von bis zu zwölf Robotern zu säen, das Ziel ist zusammen<br />
einen Hektar pro Stunde zu schaffen. Der Ablageort und Saatzeitpunkt<br />
für jedes Korn wird dabei genau festgehalten. So sollen<br />
nachfolgende Pflegearbeiten wie Pflanzenschutz oder Düngen präzise<br />
an der Einzelpflanze ausgeführt werden können. Ebenfalls kann<br />
so eine detailliert gesteuerte Sortenmischung geplant werden, in<br />
dem jeder Schwarmroboter mit anderem Saatgut befüllt wird.<br />
Der Mensch wird auf dem Feld künftig mehr managen und planen als<br />
körperlich arbeiten<br />
Keine Ablösung sondern Unterstützung<br />
Trotz immer mehr <strong>Robotik</strong> benötigt die Landwirtschaft nach wie vor<br />
gut ausgebildete Arbeitskräfte, in Planung, Service und Steuerung<br />
sind das aber wesentlich angenehmeren Positionen. Solche Veränderungen<br />
– auch wenn sie disruptiv erfolgen – sind auch in dieser so<br />
traditionell anmutenden Branche nicht neu: Im letzten Jahrhundert<br />
drängten der Mähdrescher und die Melkmaschine massenweise<br />
Knechte und Mägde von den Höfen, Sense, Dreschflegel und Melkschemel<br />
dienen heute nur noch als verklärende Andenken an eine<br />
eigentlich sehr anstrengende Arbeitswelt. Vielleicht gesellen sich<br />
Unkrauthacke und Flächenspritze in naher Zukunft schon dazu.<br />
www.naio-technologies.com<br />
Die Naio-Gründer veranstalten jährlich das International<br />
Forum of Agricultural Robotics (FIRA) in Toulouse,<br />
auf dem Wissenschaftler, Ingenieure und Anwender die<br />
Zukunft der Agrarwelt diskutieren:<br />
www.hier.pro/6iAWn<br />
Bild: Agco<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong> 31
NEWS<br />
KOLLABORATIVE ROBOTIK<br />
Autonom fahrendes Robotersystem von Stäubli erobert die Praxis<br />
Techniker und Roboter arbeiten Seite an Seite<br />
HelMo, das autonom fahrende Robotersystem<br />
von Stäubli, ist inzwischen erwachsen<br />
geworden und bewährt sich auch in der Praxis.<br />
HelMo ist die neue Generation von leistungsfähigen<br />
Robotern, die völlig autonom arbeiten<br />
und an unterschiedliche Arbeitsplätze<br />
fahren, ihr Material selbst zusammenstellen<br />
und dann die Arbeit aufnehmen können.<br />
HelMo verkörpert die nächste Stufe der<br />
Mensch-Roboter-Kollaboration, bei der sich<br />
die Roboter unter die Menschen mischen<br />
und mit ihnen zusammenarbeiten oder monotone<br />
Aufgaben alleine erledigen. Welche<br />
Einsatzszenarien mit HelMo künftig möglich<br />
sind, erprobt Stäubli in der eigenen Ferti-<br />
Bild: Stäubli<br />
gung. Hier arbeiten Techniker und das mobile<br />
Robotersystem bei der Montage Seite an<br />
Seite. HelMo arbeitet auch bei monotonen<br />
und ermüdenden Arbeitsschritten fehlerfrei.<br />
Für das System verwendet Stäubli einen leistungsfähigen<br />
Standardroboter mit möglichst<br />
geringen Modifikationen, in diesem Fall<br />
einen Roboter aus der zuverlässigen und<br />
präzisen TX2-Baureihe. Diese Baureihe gibt<br />
es u. a. in Reinraum- und Stericlean-Ausführungen,<br />
Feuchtraum- und Lebensmittelver -<br />
sionen und als TX2touch-Ausführung für<br />
die direkte Mensch-Roboter-Kollaboration.<br />
HelMo ist modular aufgebaut: Ausgerüstet<br />
mit einem automatischen Werkzeugwechselsystem<br />
kann er die Performance eines<br />
TX2-Sechsachsers noch einmal steigern. bec<br />
www.staubli.com/robotics<br />
Automatica: Halle B5, Stand 321<br />
Service-<strong>Robotik</strong>-Module von Pilz<br />
Die Umsetzung von Roboterapplikationen unterstützen<br />
Bild: Pilz<br />
Als Systemanbieter für Service-<strong>Robotik</strong> kann<br />
Pilz Anwender bei der Umsetzung kompletter<br />
Roboterapplikationen umfassend unterstützen:<br />
Über die notwendige Sicherheitstechnik<br />
hinaus hat der Hersteller auch Schutztürsysteme<br />
oder sichere Sensorik für die Überwachung<br />
von Flächen und Räumen im Portfolio.<br />
Premiere auf der Automatica haben die<br />
neuen Service-<strong>Robotik</strong>-Module. Mit ihnen<br />
können Anwender im industriellen Bereich<br />
ihre individuelle Service-Roboter-Applikation<br />
zusammenstellen. Das neue Lösungsan -<br />
gebot für die Service-<strong>Robotik</strong> besteht aus<br />
einem Manipulatormodul mit sechs Achsen<br />
und einer Traglast von 6 kg, dem Steuerungsmodul<br />
mit Antriebs- und Steuerungstechnik<br />
sowie dem Bedienmodul inklusive einer von<br />
Pilz entwickelten Bedien- und Visualisierungssoftware.<br />
Über die klassischen Service-<br />
<strong>Robotik</strong>-Anwendungen im nicht-industriellen<br />
Umfeld hinaus und den Einsatz von Robotermodulen<br />
bei modularen, teilautomatisierten<br />
Klein-Roboterzellen im industriellen Umfeld<br />
sind die neuen Module insbesondere für<br />
Pick-and-Place-Anwendungen und Anwendungen<br />
mit Fahrerlosen Transport-Systemen<br />
(FTS) von Vorteil. Auf dem Messestand können<br />
die Besucher die Module in Aktion erleben<br />
und mit den Robotersystemen interagieren:<br />
Auf Anforderung verpackt ein Dual-Arm-<br />
Roboter, auch von Pilz, ein Werkstück, das<br />
von einem weiteren Roboter auf einem FTS<br />
zu einem Handarbeitsplatz gebracht und dort<br />
dem Bediener sicher überreicht wird. bec<br />
www.pilz.com<br />
Automatica: Halle B4, Stand 500<br />
Ringbasiertes Führungssystem von HepcoMotion für das lineare Transportsystem Beckhoff XTS<br />
Für Anwendungen im Hochgeschwindigkeitsbereich<br />
HepcoMotion hat sein GfX-Hepco-Führungssystem<br />
für das Beckhoff XTS (eXtended<br />
Transport System) um ein ringbasiertes<br />
Führungssystem erweitert. Wie das Original<br />
ist auch dieses eine Kombination des erfolgreichen<br />
PRT2- und 1-Trak-Führungssystems.<br />
Das Ringführungssystem ist mit allen XTS-<br />
Motorengrößen kombinierbar. Auch hier kann<br />
jeder Mover individuell gesteuert werden,<br />
was komplexe Hochgeschwindigkeits-Bewegungsprofile<br />
ermöglicht, ohne die Positioniergenauigkeit<br />
zu beeinträchtigen. Das ringgetriebene<br />
System ist insbesondere für die<br />
32 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong><br />
Pharma- und Kosmetikindustrie von Interesse,<br />
die mit schnellen Produktionszyklen und<br />
sich oft ändernden Produktgrößen klarkommen<br />
müssen. Das System kann eine Maximalgeschwindigkeit<br />
von 4 m/s erreichen und<br />
trägt je nach Anforderung Lasten von bis zu<br />
5 kg. Besonders effizient und zeitersparend<br />
ist, dass die Mover einzeln durch herausnehmbare<br />
Schienenabschnitte gewechselt<br />
werden können. Auch das Ringsystem nutzt<br />
die bewährten Hepco-V-Nut-Lager. Diese<br />
sind lebensdauergeschmiert und können<br />
schnell ausgetauscht werden. Der Austausch<br />
von vier V-Nut-Lagern dauert nur etwa 10 min<br />
und bedeutet somit einen minimalen<br />
Maschinenstillstand.<br />
bec<br />
www.hepcomotion.com<br />
Automatica: Halle A6, Stand 521<br />
Bild: HepcoMotion
KOLLABORATIVE ROBOTIK<br />
NEWS<br />
Kurvengesteuerte Komponenten von Miksch<br />
Sehr ruhiger Lauf auch bei kurzen Taktzeiten<br />
Die Miksch GmbH ist ein namhafter Hersteller<br />
von Komponenten für die Automatisierungstechnik.<br />
Ihre Produkte werden seit Jahrzehnten<br />
für Automatisierungslösungen in<br />
unterschiedlichen Aufgabenbereichen eingesetzt.<br />
Dazu gehören z. B. Montagelinien,<br />
Verpackungsmaschinen, Transferstraßen und<br />
Pressenautomation. Zu den Vorteilen der kurvengesteuerten<br />
Komponenten gehören u. a.<br />
ein sehr ruhiger Lauf, auch bei kurzen Taktzeiten,<br />
und der absolute Synchronlauf mehrerer<br />
gekoppelter Bewegungen ohne aufwendige<br />
Steuerungen. Der Antrieb erfolgt über energiesparende<br />
Elektromotoren. Gemeinsam<br />
Bild: Miksch<br />
mit den Anwendern erarbeitet Miksch die<br />
optimale Lösung für die jeweilige Automa -<br />
tisierungsaufgabe. Dafür greift man auf<br />
ein umfangreiches Spektrum an Standardkomponenten<br />
zurück, die bei Bedarf vielfältig<br />
angepasst werden können. Das Unternehmen<br />
entwickelt und liefert sowohl Einzelkomponenten<br />
als auch komplette Funktionseinheiten.<br />
Mit den Exponaten auf dem<br />
Messestand werden einige Beispiele für<br />
die vielfältigen Möglichkeiten der Produkte<br />
präsentiert.<br />
bec<br />
www.miksch.eu<br />
Automatica: Halle A5, Stand 112<br />
Hoch dynamisches Hypoid-Kegelradgetriebe mit Roboterflansch von MS-Graessner<br />
Ab sofort als Hohlwellenausführung erhältlich<br />
Das von MS-Graessner weiterentwickelte<br />
Hypoidgetriebe DynaGear mit Roboterflansch<br />
nach EN ISO 9409-1 ist ab sofort als<br />
Hohlwellenausführung erhältlich. Der Roboterflansch<br />
bietet eine schnelle und einfache<br />
Adaption entsprechender Komponenten. Die<br />
neu entwickelte Hohlwelle ermöglicht nun<br />
die Kabel- und Mediendurchführung. Das<br />
DynaGear-Getriebe mit Schutzart IP 64 zeichnet<br />
sich durch ein geringes Gewicht, eine<br />
schmale Bauform und durch eine hohe Präzision<br />
und hohe Drehmomentübertragung aus.<br />
Einstufig ist das Hypoid-Kegelradgetriebe<br />
in den Übersetzungen i = 3 bis i = 15, zweistufig<br />
in den Übersetzungen von i = 16 bis<br />
i = 100 erhältlich. Die verschleißfreie Drehmomentübertragung<br />
durch die kraftschlüssige<br />
Verbindung zwischen Welle und Kegelrad<br />
bewirkt dauerhaft eine hohe Übertragungsgenauigkeit.<br />
In beliebiger Einbaulage lässt<br />
sich das DynaGear bei Betriebstemperaturen<br />
von -10 bis +90 °C einsetzen. Die Lebensdauer<br />
gibt der Hersteller mit<br />
>30.000 h an. bec<br />
www.graessner.de<br />
Automatica: Halle B6,<br />
Stand 515<br />
Bild: MS-Graessner
ANTRIEBSTECHNIK<br />
ELEKTROMOTOREN<br />
Cloud-basiertes Prozessmonitoring erhöht die Lebensdauer von Robotern<br />
Schweißprozesse optimiert<br />
Seit 2016 arbeiten Baumüller und Cloos im Bereich automatisierte Schweißtechnik zusammen. Beim sechsachsigen<br />
Knickarm-Schweißroboter Qirox QRC-290 sorgen sechs DSH1 High-Precision Servomotoren und der neue flexibel<br />
konfigurierbare Mehrachsregler b maXX 5800 für Antrieb. Auf der Hannover Messe <strong>2018</strong> zeigten beide<br />
Entwicklungspartner zudem anhand von zwei vernetzten Robotern, wie mehrere Produktionsanlagen an<br />
verschiedenen Standorten zeitgleich überwacht werden können.<br />
Susanne Reinhard, Pressesprecherin, Stefanie Lauterbach, Unternehmenskommunikation, Baumüller Nürnberg<br />
Bei dem neuen sechsachsigen Knickarmroboter Qirox QRC-290<br />
hat Baumüller wie bereits beim Vorgänger Qirox QRH-280 neben<br />
den Motoren und Umrichtern auch die komplette Automatisierung<br />
für den Cloos-Roboter umgesetzt. Zusätzlich profitiert der Maschinenbauer<br />
von einer Hardware-unabhängigen Steuerungssoftware.<br />
Durch die aufeinander abgestimmten Komponenten aus einer<br />
Hand profitiert der Kunde laut Anbieter von einem effizienten Gesamtsystem<br />
und einer verkürzten Time-to-Market. Der Roboter wird<br />
von sechs DSH1 High-Precision Servomotoren angetrieben. Diese<br />
Motorenserie ist speziell für Anwendungen mit höchstem Anspruch<br />
an Qualität und Laufruhe entwickelt worden. Typische Einsatzfelder<br />
sind z.B. Schweißroboter. Die Regelung der Achsen übernimmt der<br />
neue Mehrachsregler b maXX 5800. Der kompakte Regler für bis zu<br />
sechs Antriebsachsen<br />
kann individuell<br />
und vollkommen<br />
flexibel konfiguriert<br />
werden. Das bedeutet,<br />
der Anwender<br />
kann die Achsleistungen<br />
im Regler<br />
frei kombinieren.<br />
Er kann also<br />
für jede Einzelachse<br />
die genau passende<br />
Achsleistung<br />
integrieren und erhält<br />
so ein Gerät,<br />
das exakt die Anforderungen<br />
seiner<br />
Anwendung erfüllt.<br />
Zusätzlich profitiert<br />
der Maschinenbauer<br />
von einer Hardware-unabhängigen<br />
Steuerungssoftware.<br />
Durch die<br />
aufeinander abgestimmten<br />
Komponenten<br />
aus einer<br />
Hand bekommt der Kunde ein effizientes Gesamtsystem und eine<br />
verkürzte Time-to-Market.<br />
Komplexe Schweißprozesse dokumentieren<br />
Auf der SPS IPC Drives 2017 in Nürnberg durfte der Qirox QRC-290<br />
auf dem Baumüller-Messestand die hohe Dynamik und Präzision<br />
des Schweißprozesses zeigen, indem er präzise und mit hoher Geschwindigkeit<br />
die Kontur eines komplexen Werkstücks abfuhr. Das<br />
Bewegungsprofil des Roboters sowie Strom, Spannung, Drehzahl<br />
sowie weitere prozessrelevante Daten wurden über ein globales<br />
Oszilloskop aufgezeichnet und parallel dazu dargestellt. Messebesucher<br />
konnten sich die Daten des Schweißprozesses in Echtzeit<br />
auf einem Tablet anschauen. Durch die zeitsynchrone Darstellung<br />
der Werte wird die Echtzeit-Diagnosefähigkeit des Roboters erhöht<br />
und die Dokumentation von komplexen Schweißprozessen für Produktionsoptimierung<br />
und –benchmarking vereinfacht. Außerdem<br />
werden Inbetriebnahme und Servicemaßnahmen erleichtert.<br />
Digitalisierung erhöht Verfügbarkeit<br />
Auf der diesjährigen Hannover Messe gingen beide Entwicklunspartner<br />
einen Schritt weiter: Sowohl Cloos in Halle 17 als auch Baumüller<br />
in Halle 14 zeigten einen laufenden Roboter mit OPC-UA-<br />
Schnittstelle. Mit dem Baumüller-Tool für Predicitive Maintenance<br />
und Prozessoptimierung Baudis IoT beziehungsweise dem Cloos-<br />
Gateway waren die beiden Schweißroboter miteinander vernetzt.<br />
Baudis IoT ist eine Lösung zur Vernetzung von Maschinen und Anlagen<br />
weltweit. Über eine nachrüstbare IoT-Box oder aber über einen<br />
handelsüblichen Industrie PC mit OPC UA-Schnittstelle werden mit<br />
Baudis IoT Daten, z.B. Ströme, Temperatur und Drehzahl, gesammelt,<br />
analysiert und übermittelt. Das System kann als nachrüstbare<br />
Brownfield-Lösung für Bestandsmaschinen oder als integrierte Lösung<br />
für neue Maschinen und Anlagen unabhängig vom Hersteller<br />
der Automatisierungskomponenten und der Sensorik eingesetzt<br />
werden. Beispielhaft zeigte Baumüller mit den zwei vernetzten<br />
Messe-Robotern wie mehrere Produktionsanlagen an verschiedenen<br />
Standorten zeitgleich überwacht werden können. Über eine<br />
Cloud, in diesem Fall vom Anbieter T-Systems, konnten die Daten jederzeit<br />
abgerufen werden. Verantwortliche Techniker wurden zudem<br />
automatisiert benachrichtigt, wenn es zu Problemen oder auffälligen<br />
Ergebnissen kam. Mit T-Systems als Partner hat Baumüller einen<br />
Bikl: Cloos<br />
Bei dem sechsachsigen Knickarmroboter Qirox QRC-290 hat Baumüller<br />
wie bereits beim Qirox QRH-280 neben den Motoren und Umrichtern auch<br />
die komplette Automatisierung für den Cloos-Roboter umgesetzt<br />
34 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong>
ELEKTROMOTOREN<br />
ANTRIEBSTECHNIK<br />
Bikd: Baumüller<br />
Globales Oszilloskop per Tablet: Die Daten des Schweißprozesses werden<br />
in Echtzeit aufgezeichnet und dargestellt<br />
die Prozessoptimierung eingesetzt werden: Durch Sammlung und<br />
Auswertung der Daten, können Informationen über eine optimierte<br />
Maschinenauslastung oder verbesserte Prozessabläufe gewonnen<br />
werden. Baumüller setzt Baudis IoT bereits in der eigenen Fertigung<br />
ein, die Experten am Messestand informierten Besucher über die<br />
Vorteile und Erfahrungen der Industrie-4.0-Lösung.<br />
kf<br />
www.baumueller.de<br />
www.cloos.de<br />
Mehr Informationen zur Antriebselektronik für <strong>Robotik</strong><br />
von Baumüller:<br />
http://hier.pro/FsicK<br />
Bild: Baumüller<br />
Wenn‘s mal schnell gehen muss:<br />
Gasdruckfedern von ACE sind solide<br />
Produkte, auf die 100% Verlass ist.<br />
Das Gute daran ist aber nicht nur die<br />
Qualität, sondern auch der Service:<br />
Bei ACE bekommen Sie Ihre Gasfedern<br />
innerhalb von 24 h – individuell<br />
berechnet, inklusive Zubehör.<br />
Deutschlands<br />
schnellste<br />
Gasfeder<br />
In 24 h ausgelegt,<br />
befüllt und geliefert!<br />
Der Mehrachsregler b maXX 5800<br />
(oben) enthält bis zu sechs skalierbare<br />
Achsen. Die Servomotoren<br />
DSH1 (unten) punkten mit einem<br />
nicht spürbaren Rastmoment<br />
Ein Grund mehr, warum Sie bei ACE<br />
genau richtig sind. Überzeugen Sie sich<br />
bei Ihrem Besuch auf der automatica in<br />
München. Wir freuen uns auf Sie!<br />
Cloud-Anbieter mit Rechenzentren<br />
ausschließlich in Deutschland<br />
gewählt, um maximale Sicherheit<br />
und die Einhaltung der<br />
Datenschutzrichtlinien zu ermöglichen.<br />
Möglich ist die Realisierung<br />
jedoch unabhängig vom gewählten<br />
Cloud-Anbieter. Im Einsatz<br />
als Predictive-Maintenance-<br />
Lösung kann mit Baudis IoT zum<br />
Beispiel die Lebensdauer von<br />
Robotern gesteigert werden,<br />
weil nicht nach einer bestimmten<br />
Anzahl von Betriebsstunden,<br />
sondern abhängig von der tatsächlichen<br />
Achsbelastung die Roboter-Mechanik<br />
oder nur einzelne<br />
Antriebe ausgetauscht werden.<br />
Unerwartete Servicefälle<br />
und unnötig lange Stillstandzeiten<br />
werden durch das Monitoring<br />
vermieden. Service wird<br />
planbar und damit kosteneffizienter.<br />
Baudis IoT kann ebenfalls für<br />
Alles. Immer. Top.<br />
Mehr Info?<br />
T +49 (0)2173 - 9226-10<br />
Fordern Sie den kostenlosen<br />
ACE Katalog an!<br />
www.ace-ace.de<br />
19. - 22. Juni | München<br />
Halle 5, Stand 141<br />
by ACE<br />
S E R V<br />
I C E
ANTRIEBSTECHNIK<br />
TITELSTORY<br />
Bionik: Maxon-Motoren steuern Salamander-Roboter<br />
Natürlich gesteuert<br />
Die Wirbelsäule ist ein Wunderwerk der Natur – und noch längst nicht vollständig<br />
erforscht. Ein Team der Technischen Hochschule in Lausanne baut<br />
Roboter, um die Geheimnisse des Rückgrats zu ergründen. Angetrieben<br />
werden die Roboter von Motoren des Schweizer Spezialisten Maxon Motor.<br />
Erste Erkenntnis der Forschungen: Bei vielen Tieren übernimmt das Rückenmark<br />
die Hauptkontrolle über die Bewegungen.<br />
Adrian Venetz, Redakteur Maxon Motor , Sachseln, Schweiz
TITELSTORY<br />
ANTRIEBSTECHNIK<br />
Bild: Sibylle Kathriner<br />
Nicht zufällig stehen Amphibien im Fokus der biomechanischen Forschung.<br />
Interessant ist ihr Bewegungsapparat, weil er einen graduellen Übergang<br />
der Fortbewegung an Land und im Wasser zulässt<br />
Die Zähne putzen, einen Kaffee zubereiten, eine Tür aufschließen:<br />
Für viele Bewegungen ist das Gehirn die zentrale Steuerinstanz.<br />
So gelangt man leicht zum Schluss, dass ohne Hirn gar<br />
nichts läuft. Doch das ist falsch. Wenn der Arzt mit einem kleinen<br />
Hammer auf unser Knie klopft, schnellt der Unterschenkel nach<br />
vorn. Und wenn wir mit der Hand versehentlich eine heiße Herdplatte<br />
berühren, ziehen wir sie reflexartig zurück. Für solche Bewegungen<br />
ist nicht das Gehirn zuständig, sondern ein anderer Teil des zen-<br />
„Wir nutzen Roboter als<br />
wissenschaftliches Werkzeug,<br />
um die Fortbewegung von<br />
Lebewesen besser zu verstehen.“<br />
tralen Nervensystems, nämlich das Rückenmark. Ein etwas makabrer<br />
Beweis, dass sich ein Lebewesen auch ohne Gehirn bewegen<br />
kann, ist ein geköpftes Huhn. Es flattert noch einige Sekunden umher,<br />
nachdem ihm der Kopf abgeschlagen worden ist.<br />
Bild: Maxon Motor/Konradin Mediengruppe<br />
Rückenmark übernimmt<br />
Hauptkontrolle über Bewegungen<br />
Doch wie funktionieren die motorischen Schaltkreise im Rückenmark?<br />
Welche Kontrollmechanismen liegen Bewegungen von Wirbeltieren<br />
zugrunde? Diesen und vielen weiteren Fragen geht das<br />
17-köpfige Team von Auke Ijspeert an der Technischen Hochschule in<br />
Der Pleurobot ist die raffinierte<br />
Nachbildung des Bewegungsapparats<br />
eines Salamanders. Er wird von<br />
27 Motoren im Wasser und an Land<br />
angetrieben. Die Ähnlichkeit zu<br />
den natürlichen Bewegungen eines<br />
Salamanders ist frappant<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong> 37
ANTRIEBSTECHNIK<br />
TITELSTORY<br />
Der Pleurobot sieht auf den ersten Blick wie eine Art paläontologischer<br />
Skelett-Bausatz aus<br />
Lausanne (EPFL) nach. Die Forscher haben einen eher außergewöhnlichen<br />
Ansatz für ihre Untersuchungen gewählt: Sie bauen Roboter.<br />
Entsprechend heißt ihre Wirkungsstätte Biorobotics Laboratory,<br />
kurz Biorob. „Wir nutzen Roboter als wissenschaftliches Werkzeug,<br />
um die Fortbewegung von Lebewesen besser zu verstehen“,<br />
erklärt Auke Ijspeert. Hier geht es also nicht darum, Roboter zu bauen,<br />
die möglichst spektakulär aussehen oder eigenständig arbeiten<br />
können. „Mit unseren Robotern wollen wir einen Beitrag leisten an<br />
die Forschung in den Bereichen der Neurowissenschaften und Biomechanik.“<br />
Auch die Evolutionsbiologie profitiere davon. „Bei vielen<br />
Tieren übernimmt das Rückenmark die Hauptkontrolle über die Bewegungen,<br />
das finde ich sehr faszinierend.“<br />
Maxon-Motoren treiben Pleurobot an<br />
Für Aufsehen sorgten Auke Ijspeert und sein Team mit dem Pleurobot.<br />
Was auf den ersten Blick aussieht wie eine Art paläontologischer<br />
Skelett-Bausatz, ist in Wahrheit eine raffinierte Nachbildung<br />
des Bewegungsapparats eines Salamanders. Wer zusieht, wie sich<br />
der von 27 Motoren angetriebene Pleurobot im Wasser und an Land<br />
bewegt, dem bleibt nur noch das Staunen. Die Ähnlichkeit zu den<br />
natürlichen Bewegungen eines Salamanders ist frappierend. Das<br />
Herr der Roboter<br />
Auke Ijspeert ist Professor an der Technischen<br />
Hochschule in Lausanne (EPFL) und dort Leiter<br />
des Biorobotics Laboratory (BioRob). Er studierte<br />
Physik und doktorierte an der Universität<br />
Edinburgh im Bereich Künstliche Intelligenz.<br />
Seine Forschungsinteressen liegen an<br />
der Schnittstelle zwischen <strong>Robotik</strong>, informationsverarbeitenden<br />
Eigenschaften des Nervensystems,<br />
nicht-linearen dynamischen Systemen<br />
und maschinellem Lernen.<br />
http://hier.pro/QOnaO<br />
INFO<br />
Bild: Sibylle Kathriner Bild: Sibylle Kathriner<br />
Peter Eckert (links) und Simon Hauser präsentieren<br />
den Pleurobot im Biorobotics Laboratory<br />
Biorob-Team hat keinen Aufwand gescheut, um den Pleurobot mit<br />
möglichst großer Ähnlichkeit zu einem Salamander zu konstruieren:<br />
Mittels dreidimensionaler Röntgenvideos analysierten sie jedes einzelne<br />
Glied eines sich bewegenden Salamanders. Es folgten akribische<br />
Berechnungen von Mechanik und Motorik.<br />
Gehirn steuert nicht allein<br />
Nicht zufällig stehen Amphibien im Fokus der biomechanischen Forschung.<br />
Interessant ist ihr Bewegungsapparat, weil er einen graduellen<br />
Übergang der Fortbewegung an Land und im Wasser zulässt.<br />
Bereits in früheren Jahren hatten Neurobiologen nachgewiesen,<br />
dass ein Salamander mittels Stimulation des Rückenmarks quasi<br />
„ferngesteuert“ werden kann. Eine schwache elektrische Stimulation<br />
lässt den Salamander gehen; erhöht man die Stimulation, führt<br />
der Salamander nach einem bestimmten Schwellenwert die typischen<br />
Schwimmbewegungen aus. Letztlich bedeutet dies, dass das<br />
Gehirn eines Salamanders nicht die alleinige Kontrolle über den Bewegungsapparat<br />
hat. Vielmehr bilden Rückenmark und Gliedmaßen<br />
ein fast autonomes Steuerungs- und Bewegungssystem. „Das Gehirn<br />
dient lediglich als stimulierende Instanz“, so Ijspeert. Auch der<br />
Pleurobot funktioniert nach diesem System: Um von der Laufbewegung<br />
zur Schwimmbewegung zu gelangen, wird letztendlich einfach<br />
der Strom erhöht. „Wenn wir den Pleurobot fernsteuern, müssen<br />
wir nicht jeden einzelnen Motor kontrollieren. Wir bestimmen – ähnlich<br />
wie das Hirn eines Salamanders – lediglich Richtung, Tempo und<br />
Intensität des Stimulus.“ Die Funktion des Rückenmarks übernimmt<br />
beim Pleurobot ein Mikrocontroller, auf dem – vereinfacht erklärt –<br />
mathematische Modelle von neuronalen Netzen im Rückenmark eines<br />
Salamanders einprogrammiert sind.<br />
38 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong>
TITELSTORY<br />
ANTRIEBSTECHNIK<br />
Bild: Sibylle Kathriner<br />
Das Team um Auke Ijspeert forscht nicht nur an<br />
Amphibienrobotern. Auch katzenartige Roboter oder<br />
humanoide Roboter gehören zum Inventar des Labors<br />
Bild: Sibylle Kathriner<br />
Serval ist ein vierbeiniger Roboter, mit dem katzenähnliche Fortbewegungen studiert werden.<br />
Er besitzt eine spezielle Beinkonstruktion mit Federn, um sich dem Untergrund besser anpassen<br />
zu können<br />
Verbindung von Biologie und <strong>Robotik</strong><br />
Und wozu der ganze Aufwand? „Das Interesse liegt auf einem fundamentalen<br />
Verständnis, wie das Nervensystem in Wirbelsäulen<br />
funktioniert“, erklärt Ijspeert. Dies sei ein sehr komplexes Gebiet<br />
und noch lange nicht ausschöpfend erforscht. Gerade weil das Rückenmark<br />
gut geschützt im Wirbelkanal der Wirbelsäule liege, seien<br />
hier Messungen der neuronalen Aktivität sehr schwierig, gar<br />
schwieriger als im Gehirn. „Man kann nicht einfach Elektroden ins<br />
Rückenmark eines sich bewegenden Tieres stecken und dann messen,<br />
was da vor sich geht.“ Er möge diese Verbindung von Biologie<br />
und <strong>Robotik</strong> auch deshalb besonders, weil andere Wissenschaftszweige<br />
davon profitieren. Ein grundlegendes Verständnis von Bewegung<br />
helfe beispielsweise bei der Herstellung von Neuroprothesen.<br />
Erkenntnisse im Bereich der neuronalen Systeme und des Rückenmarks<br />
fließen in die Erforschung von neuen Therapien bei Querschnittslähmung<br />
ein.<br />
Bau eines Inspektionsroboters umgesetzt<br />
Darüber hinaus hat das EPFL-Team mit dem Envirobot – einem<br />
schlangenartigen schwimmenden Roboter – bereits auch die Entwicklung<br />
und den Bau eines sogenannten Inspektionsroboters umgesetzt.<br />
Er kommt beispielsweise zum Einsatz, um Gewässerverschmutzungen<br />
zu registrieren und messen. Das Team um Auke<br />
Ijspeert forscht längst nicht nur an Amphibienrobotern. Auch der katzenartige<br />
Roboter namens Serval oder humanoide Roboter gehören<br />
zum Inventar des Labors. Für viele Projekte – so auch für den Pleurobot<br />
– nutzt das Biorobotics Laboratory DC-Motoren von Maxon.<br />
Besonders in der <strong>Robotik</strong> kommen die modularen Dynamixel-Aktuatoren<br />
der Firma Robotis zum Einsatz. In diesen Modulen sind hauptsächlich<br />
Motoren der Schweizer verbaut, also die bewährten bürstenbehafteten<br />
Motoren mit eisenloser Wicklung. „Wir mögen Maxon<br />
Motor sehr“, so das Kompliment von Ijspeert an den Schweizer<br />
Antriebsspezialisten.<br />
jg<br />
www.maxonmotor.com<br />
Details zum Thema <strong>Kollaborative</strong> Roboter:<br />
hier.pro/lUtKt<br />
Automatica: Halle B6, Stand 300<br />
Im Biorobotics Laboratory werden Roboter als wissenschaftliches<br />
Werkzeug entwickelt, um die Fortbewegung von Wirbeltieren besser zu<br />
verstehen<br />
Bild: Sibylle Kathriner<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong> 39
Bild: Fraunhofer IPA<br />
Serviceroboter Care-O-bot im Elektronikfachmarkt<br />
Eine Besonderheit der Antriebsmodule<br />
stellt die integrierte Federung dar<br />
Bild: Fraunhofer IPA<br />
Das Fraunhofer IPA entwickelt omnidirektionale Antriebe für mobile Serviceroboter<br />
Jedem Manöver gewachsen<br />
Wenn mobile Roboter in Alltagssituationen eingesetzt werden sollen, beispielsweise als Helfer im<br />
Haushalt oder als Verkaufshilfe in einem Elektronikfachmarkt, müssen sie in der Lage sein, Engstellen<br />
zügig zu passieren und Zielpositionen sicher anzufahren. Mit herkömmlichen Antriebssystemen kommt<br />
der Serviceroboter dabei jedoch schnell ins Straucheln. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik<br />
und Automatisierung IPA beschäftigt sich daher mit der Entwicklung omnidirektionaler Antriebe für<br />
Roboter-Plattformen, die ein Drehen auf der Stelle sowie ein Fahren zur Seite ermöglichen.<br />
Dipl.-Ing. Theo Jacobs, Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA<br />
Helfer auf wendigen Rädern<br />
PLUS<br />
rob@work wurde als<br />
flexibler Assistenzroboter<br />
für Produktionsumgebungen<br />
konzipiert<br />
Bild: Fraunhofer IPA<br />
Die vom Fraunhofer IPA entwickelten Systeme Care-O-bot- und<br />
rob@work (Bild) nutzen für die Navigation eine omnidirektionale Plattform<br />
mit vier gelenkten und angetriebenen Rädern. Diese Kinematik<br />
ermöglicht es ihnen, sich auf der Stelle zu drehen, vorwärts, rückwärts<br />
oder seitwärts zu fahren und damit auch enge Passagen sicher<br />
zu passieren. Dabei sind die Roboter zudem in der Lage, selbstständig<br />
einen optimalen, kollisionsfreien Weg zu einem gegebenen Ziel zu errechnen<br />
und zu verfolgen. Auftretende Hindernisse wie Möbelstücke<br />
oder Personen werden mit Hilfe von Sensorik erkannt und von den<br />
Robotern automatisch umfahren.<br />
www.care-o-bot.de<br />
Die meisten kommerziell verfügbaren Roboter-Plattformen nutzen<br />
bisher Differentialantriebe oder Dreiradkinematiken. Diese<br />
haben jedoch den Nachteil, dass mit ihnen eine Orientierungsänderung<br />
während des Fahrens und insbesondere ein Fahren seitwärts<br />
nicht möglich ist. Erst der Einsatz omnidirektionaler Antriebe bietet<br />
die geforderte Flexibilität. Roboter mit omnidirektionalem Fahrwerk<br />
sind in der Lage, auch in engen, verwinkelten Umgebungen, ohne<br />
lästige Rangierbewegungen an ihr Ziel zu gelangen. Das Fraunhofer<br />
IPA setzt deshalb seit langem auf Antriebsmodule mit gelenkten<br />
Standardrädern.<br />
Wendig mit gelenkten Rädern<br />
Die Nutzung mehrerer angetriebener und gleichzeitig gelenkter Räder<br />
hat gegenüber herkömmlichen Spezialrädern wie z. B. Mecanum-Rädern<br />
einige wichtige Vorteile: So ist ein sicherer Vortrieb<br />
auch bei glattem oder gar losem Untergrund gewährleistet. Durch<br />
die große Kontaktfläche mit dem Boden lassen sich hohe Traglasten<br />
und ein ruhiger, geräuscharmer Lauf realisieren. Darüber hinaus<br />
können Material und Elastizität der Reifen leicht an den jeweiligen<br />
Einsatzbereich angepasst werden.<br />
Entscheidende Faktoren für den Aufbau einer kompakten mobilen<br />
Plattform sind die vom Boden aus gemessene Höhe des eingesetzten<br />
Fahr-Dreh-Moduls und der benötigte Raum für eine volle Umdrehung<br />
um die Hochachse. Um hier gute Werte zu erreichen, wird<br />
ein Nabenantrieb mit integrierter Getriebeeinheit verwendet. Dieser<br />
fasst Motor, Resolver, Bremse und Planetengetriebe in einem Ge-<br />
40 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong>
ELEKTROMOTOREN<br />
ANTRIEBSTECHNIK<br />
Bild: Fraunhofer IPA<br />
Die neueste Version der Antriebsmodule auf dem Teststand<br />
häuse zusammen. Der Abtrieb erfolgt über eine zentrisch auf der<br />
Drehachse angeordnete Reifenbandage. Der Regler für den Servo-<br />
Direktantrieb und die für die Ansteuerung der Bremse nötige Elektronik<br />
sind in den Schaft des Fahr-Dreh-Moduls integriert, so dass<br />
auch hier Bauraum gespart wird. Die Anschlüsse für die Stromversorgung<br />
(48 V Leistungs- und Logikspannung) und die CAN-Bus-<br />
Schnittstelle werden mit Hilfe einer Drehdurchführung oben aus<br />
dem Fahr-Dreh-Modul herausgeführt. Dies ermöglicht beliebige<br />
Lenkbewegungen ohne ein Verdrillen der Kabel. Zur Lenkung des<br />
Antriebsmoduls wird ein externer Servomotor verwendet. Der Antrieb<br />
erfolgt über einen Riemen am Schaft des Moduls. Eine weitere<br />
Besonderheit der Antriebsmodule stellt die integrierte Federung<br />
dar. Sie schützt die im Schaft enthaltene Reglerelektronik und den<br />
gesamten Aufbau des Roboters vor Stößen und verbessert den<br />
Kontakt zwischen Rad und Boden.<br />
Ein einzelnes Antriebsmodul ist für Traglasten zwischen 40 kg und<br />
65 kg geeignet: Für die Integration in eine kompakte, omnidirektinale<br />
Roboterplattform sind die vier verwendeten Fahr-Dreh-Module<br />
möglichst kompakt, verfügen aber dennoch über die nötige Leistung<br />
zum Antrieb der Plattform. Die Getriebeübersetzung der Antriebsmotoren<br />
liegt dabei bei 21, das Spitzenmoment bei 40 Nm. So können<br />
Geschwindigkeiten bis 1,5 m/s erreicht werden. Die Lenkantriebe<br />
verfügen über ein Spitzenmoment von 9 Nm. Durch ihre modulare<br />
Bauweise erlauben die kompakten Fahr-Dreh-Module die <strong>Konstruktion</strong><br />
beliebiger omnidirektionaler Plattformen nach dem Baukastenprinzip.<br />
Durch die Wahl einer anderen Getriebeübersetzung<br />
kann das Verhältnis zwischen Drehzahl und Drehmoment auf den jeweiligen<br />
Anwendungsfall angepasst werden. Bei Bedarf ist selbstverständlich<br />
auch die Verwendung stärkerer Antriebsmotoren in der<br />
Radnabe möglich.<br />
Bild: Fraunhofer IPA<br />
Das neu konstruierte omnidirektionale Antriebsmodul kommt<br />
mit einem sehr geringen Bauraum oberhalb des Rades aus<br />
Jüngstes Antriebsmodul benötigt weniger Bauraum<br />
Die dritte und neueste Generation omnidirektionaler Antriebe stellt<br />
das Fraunhofer IPA auf der diesjährigen Automatica vor. „Weil fahrerlose<br />
Transportsysteme Lasten unterfahren und aufnehmen sollen,<br />
müssen sie möglichst flach sein,“ betont Diplom-Ingenieur Theo Jacobs,<br />
der das neueste Antriebsmodul konstruiert hat. Es kommt mit<br />
einem sehr geringen Bauraum oberhalb des Rades aus, ist aber<br />
dennoch mit einer vollwertigen Federung ausgestattet. Mit zwei parallelen<br />
Rädern pro Modul wird eine hohe Leistungsdichte erreicht:<br />
Bei Bedarf steht die vollständige Motorleistung für den Vortrieb zur<br />
Verfügung. Durch unterschiedliches Ansteuern der beiden Räder<br />
lässt sich eine Drehung des Moduls erreichen – ein zusätzlicher<br />
Lenkmotor entfällt. Auf der Messe präsentiert Jacobs die neueste<br />
Version der Antriebsmodule auf einem Teststand, mit dessen Hilfe<br />
Dauertests auf verschiedenen Untergründen und mit verschiedenen<br />
Bodenunebenheiten durchgeführt werden können.<br />
kf<br />
www.ipa.fraunhofer.de<br />
Details zu den Antriebskonzepten für Serviceroboter:<br />
http://hier.pro/xbJEr<br />
Automatica <strong>2018</strong>: Halle A4, Stand 421<br />
High-Speed im<br />
bewährten Standard<br />
Damit hohe Drehzahlen nicht zum<br />
Risiko werden — EAS ® -HSC / EAS ® -HSE,<br />
die perfekte Sicherheitskupplung<br />
www.mayr.com<br />
Besuchen Sie uns auf der Automatica, Halle B6 Stand 304<br />
Ihr zuverlässiger Partner<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong> 41
ANTRIEBSTECHNIK<br />
KUPPLUNGEN & BREMSEN<br />
Bild: R+W Antriebselemente<br />
R+W Metallbalgkupplungen übertragen das Drehmoment spielfrei und torsionssteif<br />
Hoher Bedarf an <strong>Robotik</strong> und Automation<br />
Drehmomente spielfrei übertragen<br />
<strong>Robotik</strong> befasst sich überwiegend mit der Servotechnik und ist eine Automatisierungstechnik.<br />
Beide Bausteine tragen im Wesentlichen dazu bei, dass die Qualität und Effizienz der Fertigung<br />
ständig verbessert wird. Bei den Werkzeugmaschinenherstellern hat die Automatisierung schon<br />
längst Einzug gehalten. Die stetig fortschreitende Automatisierung im Maschinen- und Anlagenbau<br />
erfordert Antriebselemente, die den dortigen immer höher werdenden Ansprüchen gerecht werden.<br />
R+W Antriebselemente bietet passende Kupplungslösungen für die automatisierte Produktion.<br />
Sina Cerny und Dirk Hasenstab, Marketing R+W Antriebselemente, Klingenberg<br />
Ohne die Automatisierung vieler Produktions- und Montageprozesse<br />
wäre eine wirtschaftliche Fertigung und Handhabung<br />
vieler Produkte heutzutage nicht mehr möglich. Der technische Fortschritt<br />
sowie ein stetig steigender Automatisierungsgrad stellen die<br />
Maschinen- und Anlagenhersteller dabei permanent vor neue Herausforderungen.<br />
Neben immer schnelleren Taktungen und einer<br />
möglichst hohen Produktivität müssen die teils sehr komplexen Maschinen<br />
zudem eine immer größere Flexibilität aufweisen. Um eine<br />
gleichbleibende Performancequalität und eine immer wichtiger werdende<br />
Prozessstabilität sicherzustellen, ist eine hohe Betriebssicherheit<br />
und Wiederholgenauigkeit der dort eingesetzten Antriebskomponenten<br />
unerlässlich. Der Klingenberger Kupplungshersteller<br />
R+W bietet für die unterschiedlichen Anforderungen Präzisionskupplungen,<br />
die je nach Bedarf das Drehmoment torsionssteif,<br />
schwingungsdämpfend oder drehmomentbegrenzend übertragen<br />
und je nach Modell zudem in gewuchteter Ausführung für hohe<br />
Drehzahlen bezogen werden können.<br />
Positioniergenauigkeit und<br />
Torsionssteife treffen aufeinander<br />
Ist eine hohe Positioniergenauigkeit beziehungsweise eine torsionssteife<br />
Drehmomentübertragung erforderlich, bietet der Kupplungsspezialist<br />
verschiedenste spielfreie Metallbalgkupplungen, die von<br />
0,05 bis 100.000 Nm sowie in den unterschiedlichsten Serien und<br />
Ausführungen bezogen werden können. Zentrales Bauteil einer jeden<br />
Metallbalgkupplung ist hierbei der Metallbalg aus dünnwandigem<br />
Edelstahl, der als Übertragungs- und Versatzausgleichselement<br />
fungiert. Die Auslegung einer solchen Kupplung, wie zum Beispiel<br />
nach dem zu übertragenden Drehmoment oder hinsichtlich<br />
des Wellenversatzes, richtet sich nach den jeweiligen Anforderungen.<br />
Dabei berücksichtigt das Unternehmen zudem Parameter wie<br />
Beschleunigungsmoment, Resonanzfrequenz oder Verdrehwinkel<br />
ebenso bei der Kupplungsauslegung, wie grundsätzliche Anforderungen<br />
an Massenträgheit, Montagefreundlichkeit oder Preiseffizienz.<br />
R+W-Metallbalgkupplungen bieten neben einer Vielzahl unterschiedlicher<br />
Anbindemöglichkeiten zudem weitere Vorteile. Die<br />
verschiedenen Modelle und Serien sind unter anderem mit unterschiedlichen<br />
Klemmnabenausführungen, mit Flansch- oder Passfederverbindung<br />
sowie mit einem Konusspreizdorn für Hohlwellenan-<br />
42 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong>
Industrie<br />
Das Kompetenznetzwerk der Industrie<br />
Veranstalter:<br />
FORUM<br />
ROBOTICS<br />
KONGRESS<br />
6. Februar 2019<br />
Robotation Academy<br />
Hannover Messe<br />
8. Robotics Kongress<br />
Mit Robotern in die smarte Fertigung<br />
Sensorik & Vision<br />
Erst Sensoren geben Robotern beim Greifen das nötige Feingefühl, ermöglichen<br />
zugleich weitere Arbeitsschritte wie eine Qualitätssicherung<br />
oder Freiraumprüfung. Zusammen mit Vision-Systeme analysieren<br />
sie ihre Umgebung, können auf unvorhergesehene Ereignisse sowie<br />
Objekte reagieren und erkennen zuverlässig Gefahrsituationen. Das gilt<br />
insbesondere für die 3D-Bildverarbeitung.<br />
TOP<br />
EVENT<br />
MRK & Safety<br />
Sicherheit für den Menschen in der Zusammenarbeit mit einem Roboter<br />
versprechen unterschiedlichste Systeme. Allen gemein ist, dass klassische<br />
Einhausungen überflüssig sind. Eine allgemein gültige Patenlösung gibt<br />
es aber nicht. Erfordert die Interaktion zwischen Mensch und Roboter<br />
doch häufig neue Techniken und individuelle Lösungsansätze. Nur ein umfassendes<br />
Sicherheitskonzept mit smarten Komponenten minimiert Gefahren.<br />
Das gilt besonders, wenn immer stärker werdende Roboter in der<br />
MRK Einzug halten, mit dem Menschen und hohen Lasten interagieren.<br />
Mehr Infos unter:<br />
www.industrieanzeiger.de/<br />
robotics-kongress<br />
Bisherige Partner:<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 00 <strong>2018</strong> 43
ANTRIEBSTECHNIK<br />
KUPPLUNGEN & BREMSEN<br />
Drehmomentbegrenzende<br />
Sicherheitskupplungen<br />
schützen vor Drehmomentüberlast<br />
und sind in vielen<br />
unterschiedlichen Ausführungen<br />
für indirekte und<br />
direkte Antriebe erhältlich<br />
Bild: R+W Antriebselemente<br />
bindungen erhältlich. Für eine besonders flexible und schnelle Montage<br />
können weiterhin steckbare Ausführungen angeboten werden.<br />
Diese sind ebenso absolut spielfrei und, bedingt durch ein spezielles<br />
glasfaserverstärktes Kunststoff-Konusstecksegment, elektrisch<br />
als auch thermisch isolierend. Die<br />
Anwender können zwischen einer<br />
synchron- oder mehrfachsteckbaren<br />
Version auswählen. Um die technischen<br />
Eigenschaften der Kupplungen<br />
voll auszunutzen, ist eine präzise<br />
Fertigung der Kupplungen entscheidend.<br />
Der Hersteller produziert<br />
daher die verschiedenen Baureihen<br />
auf hochpräzisen Montagevorrichtungen.<br />
Aufgrund der damit erzielten<br />
hohen Fertigungsqualität wird die Konzentrizität der beiden Bohrungen<br />
zueinander gewährleistet und darüber hinaus geringe Rückstellkräfte<br />
sichergestellt.<br />
„R+W bietet mit der Baureihe<br />
EK verschiedene Modelle von<br />
0,5 bis 25.000 Nm, welche mit<br />
unterschiedlichen Anbindemöglichkeiten<br />
verfügbar sind.“<br />
Schwingungsdämpfung und Robustheit gefordert<br />
Sind in der Applikation Schwingungen oder stoßartige Belastungen<br />
zu erwarten, können Elastomerkupplungen mit dämpfenden Eigenschaften<br />
eingesetzt werden. Die Klingenberger bieten mit der Baureihe<br />
EK verschiedenste Modelle von 0,5 bis 25.000 Nm, welche<br />
mit unterschiedlichen Anbindemöglichkeiten verfügbar sind. Das<br />
Ausgleichselement der Kupplungen ist der sogenannte Elastomerstern.<br />
Dieser besteht zumeist aus thermoplastischem Polyurethan<br />
und ist wegen seiner federelastischen<br />
Eigenschaften in der Lage,<br />
Achsversatz, Schwingungen und<br />
Stöße zu kompensieren. Die verschiedenen<br />
Elastomersterne haben<br />
sehr gute mechanische Eigenschaften<br />
und sind weitgehend<br />
resistent gegenüber vielen<br />
äußeren Einflüssen. Das gute<br />
Dämpfungsverhalten wirkt sich<br />
bei Betrieb in Anlagen mit häufiger<br />
Stoß-, Wechsel- oder Schwingungsbelastung positiv auf die Lebensdauer<br />
der verbundenen Komponenten aus. Für ein optimales<br />
Laufverhalten passt der Hersteller zudem seine Elastomersterne in<br />
die hochgenau gefertigten Naben bzw. Klauen ein. Bei der Auslegung<br />
von Elastomerkupplungen spielen Betriebsparameter wie<br />
Last- / Stoß-, Anlauf- und Temperaturfaktor eine wichtige Rolle. Diese<br />
Einflussfaktoren können die Lebensdauer einer Kupplung deutlich<br />
beeinflussen, sodass R+W diese bei der Auslegung, insbesondere<br />
der Kupplungskränze, mit berücksichtigt. Um für jeden Anwendungsfall<br />
die richtige Kupplung zu erhalten, können Konstrukteure<br />
zwischen Elastomersternen unterschiedlicher Shorehärten auswählen.<br />
Je nach Ausführung sind diese für einen Temperaturbereich zwischen<br />
-30° bis +120° C geeignet. In den meisten Fällen kann so ein<br />
guter Kompromiss zwischen Versatzausgleich, möglicher Drehmomentübertragung<br />
sowie Dämpfungsverhalten und erforderlicher Tor-<br />
Bild: R+W Antriebselemente<br />
Schwingungsdämpfende Elastomerkupplungen<br />
können mit verschiedenen Elastomerkränzen in<br />
unterschiedlichen Shorehärten bezogen werden
KUPPLUNGEN & BREMSEN<br />
ANTRIEBSTECHNIK<br />
sionssteife gefunden werden. Mit einer speziellen elektrisch leitfähigen<br />
Version sind zudem Kupplungen für ATEX Applikationen erhältlich.<br />
Werden noch extreme Anforderungen in punkto Beständigkeit<br />
und Temperaturbereich gefordert, kann das Unternehmen zudem<br />
Elastomerkränze aus Hytrel-Material anbieten, welche in einem<br />
Bereich von -50° C bis +150° C eingesetzt werden können.<br />
Sicherheitskupplungen begrenzen und schützen<br />
Anlagen und Maschinen<br />
Metallbalg- und Elastomerkupplungen sind jedoch nur ein Teilbereich<br />
aus dem großen Produkt- und Leistungsportfolio des Anbieters.<br />
So bietet der Hersteller und Entwickler von Präzisions- und Industriekupplungen<br />
unter anderem auch verschiedene Baureihen<br />
mechanischer Sicherheitskupplungen, die sicher und zuverlässig<br />
Drehmomente von 0,1 bis 250.000 Nm begrenzen. Diese sind in<br />
verschiedenen Ausführungen für indirekte oder direkte Antriebe erhältlich<br />
und zeichnen sich grundsätzlich durch ihre hohe Präzision<br />
aus. Wie alle Sicherheitskupplungen des Herstellers arbeiten diese<br />
nach einem federvorgespannten Kugelrastprinzip und mit eigens<br />
dafür entwickelten Tellerfedern. Im Falle eines Maschinencrashs<br />
trennen diese die An- und Abtriebsseite innerhalb von Millisekunden<br />
und verhindern somit Applikationsschäden sowie teure Maschinenstillstandszeiten.<br />
Um für jeden Anwendungsfall die richtige<br />
Kupplung zu wählen, stehen zahlreiche torsionssteife oder schwingungsdämpfende<br />
Modellvarianten in diversen Anbindungsformen<br />
und Funktionsweisen zur Verfügung. Um dem Trend nach steigenden<br />
Bearbeitungsgeschwindigkeiten, niedrigeren Massenträgheitsmomenten<br />
und immer effizienter werdenden Prozessen nachzukommen,<br />
entwickelte das Unternehmen beispielsweise die Modellreihe<br />
SL. Die kompakten Leichtbau-Sicherheitskupplungen bestechen<br />
vor allem durch ihre hohe Leistungsdichte. R+W erreicht dies<br />
durch intelligenten Leichtbau in Kombination mit Hightech-Werkstoffen<br />
und unter Verwendung neuster Fertigungstechniken. Kupplungen<br />
leisten, als auf die Applikation abgestimmte Lösung, einen<br />
wichtigen Beitrag zu einer sicheren und zuverlässigen Antriebstechnik<br />
sowie zum optimalen Automatisierungsprozess. Die Bausteine<br />
der Automatisierungstechnik (Maschinen, Roboter, …) bilden als Bearbeitungszentren<br />
oder Automatisierungsinseln die Grundlage für<br />
den Automatisierungsprozess.<br />
jg<br />
www.rw-kupplungen.de<br />
Details zu R+W-Lösungen für die <strong>Robotik</strong>:<br />
hier.pro/XIiA5<br />
KLEIN. SCHNELL. PRÄZISE.<br />
Ausgleichskupplungen von VMA<br />
Bedingungslose Stabilität bei höchsten Drehzahlen – unsere unschlagbar flexible<br />
ASK Ausgleichskupplung lässt sich an Ihre spezifischen Anforderungen anpassen!<br />
Wir freuen uns auf Ihre Anfrage!<br />
www.vma-antriebstechnik.de<br />
OB BESTÜCKT, MONTIERT ODER<br />
ZUGEFÜHRT WIRD -<br />
Wir haben die perfekte<br />
Kupplung für Ihre<br />
dynamischen<br />
Handlingaufgaben!<br />
SCHMIDT-KUPPLUNG<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 00 <strong>2018</strong> 45<br />
GmbH
ANTRIEBSTECHNIK<br />
KUPPLUNGEN & BREMSEN<br />
Zuverlässige Leichtbaubremsen für anspruchsvolle Einsätze<br />
Damit der Roboterarm nicht zittert<br />
Ob in der Medizintechnik oder bei Industrie-Robotern, die in Produktionsstraßen mit Menschen kollaborieren<br />
– Roboterarme dürfen nach Ausschalten des Stroms, bei Stromausfall oder Not-Halt nicht<br />
unkontrolliert absinken oder abstürzen. Dafür sorgen die Sicherheitsbremsen von Mayr Antriebstechnik.<br />
Sie sind mit ihrer schlanken Bauform und dem geringen Gewicht auf die Anforderungen der <strong>Robotik</strong><br />
zugeschnitten und halten den anspruchsvollen Einsatzbedingungen problemlos stand.<br />
Simone Dauer, Pressereferentin, Mayr Antriebstechnik, Mauerstetten<br />
Bild: Mayr Antriebstechnik<br />
jährige Zusammenarbeit mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und<br />
Raumfahrt zurückblicken. „Unsere Leichtbaubremsen, die vor annähernd<br />
20 Jahren im Zuge des Forschungsprojekts LBR II begannen,<br />
haben sich heute als marktfähige Standardlösung etabliert und bewähren<br />
sich tagtäglich in unzähligen <strong>Robotik</strong>-Applikationen weltweit“,<br />
erklärt Bernd Kees, Produktmanager bei Mayr Antriebstechnik.<br />
„Die Herausforderung besteht heute darin, die unterschiedlichsten<br />
Einbausituationen durch ein sinnvolles Baukastenprinzip effektiv<br />
zu bedienen. Ganz aktuell haben wir sehr kleine Bremsen mit einem<br />
Bremsmoment von 0,03 Nm entwickelt. Diese Bremsen kommen<br />
unter anderem in der Medizintechnik, im Krankenhaus in operationsunterstützenden<br />
Robotern, zum Einsatz. Sie halten die Robotergelenke<br />
zuverlässig und sicher in Position. Denn bei einer OP, beispielsweise<br />
am Auge, darf der Roboterarm keinesfalls wackeln oder<br />
absacken.“<br />
Die Roba-servostop-Sicherheitsbremsen sorgen nach Abschalten<br />
des Stromes oder bei Stromausfall für zuverlässigen und sicheren<br />
Halt der Achsen in jeder Position<br />
Die Roboter sind auf dem Vormarsch. In allen wichtigen Industriebranchen<br />
– allen voran in der Automobilindustrie, gefolgt<br />
von der Elektro- und Elektronikindustrie sowie der Metallindustrie –<br />
aber auch in der Medizin wird die Zusammenarbeit von Mensch und<br />
Roboter immer enger. Die Roboterhersteller rechnen daher auch in<br />
den kommenden Jahren weltweit mit einer steigenden Nachfrage.<br />
Deutschland gehört dabei im Bereich der <strong>Robotik</strong> und Automation<br />
zu den führenden Nationen. Und dafür leisten auch die Komponentenhersteller<br />
wie Mayr Antriebstechnik, Spezialist für Sicherheitsbremsen,<br />
Sicherheitskupplungen und Wellenkupplungen aus Mauerstetten<br />
im Allgäu, ihren Beitrag. So kann das Unternehmen zum<br />
Beispiel bei der Entwicklung von Leichtbaubremsen auf eine lang-<br />
Bild: Mayr Antriebstechnik<br />
Mayr Antriebstechnik steht für kundenindividuelle Lösungen: Ganz aktuell<br />
hat das Unternehmen etwa sehr kleine Bremsen entwickelt. Diese kommen<br />
unter anderem in der Medizintechnik zum Einsatz<br />
46 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong>
KUPPLUNGEN & BREMSEN<br />
ANTRIEBSTECHNIK<br />
Die Roba-servostop- Sicherheitsbremsen sind mit ihrer extrem schlanken<br />
Bauform und dem geringen Gewicht auf die Anforderungen der <strong>Robotik</strong><br />
zugeschnitten<br />
Sicherheit durch Fail-Safe-Prinzip<br />
Diese Bremsen der bewährten Roba-servostop-Baureihe sind ruhestrombetätigte,<br />
elektromagnetische Federdruckbremsen, die nach<br />
dem Fail-Safe-Prinzip arbeiten: Im energielosen Zustand drücken<br />
Schraubenfedern gegen die Ankerscheibe. Der Rotor mit den Reibbelägen,<br />
der direkt mit dem Kundenbauteil verschraubt wird, wird<br />
zwischen der Ankerscheibe und der Bremsplatte gehalten. Wenn<br />
der Strom eingeschaltet wird, baut sich ein Magnetfeld auf. Die Ankerscheibe<br />
wird gegen den Federdruck an den Spulenträger gezogen.<br />
Der Rotor ist frei und der Motor kann durchlaufen. Fail-Safe-<br />
Prinzip bedeutet also, nach Ausschalten des Stroms, bei Stromausfall<br />
oder Not-Halt bremst die Bremse zuverlässig und sicher und hält<br />
die Achsen in jeder beliebigen Position. Dies dient dem Schutz von<br />
Bild: Mayr Antriebstechnik<br />
Reibarbeit bei dynamischen Bremsungen: Normalerweise werden<br />
bei Servoantrieben zugunsten guter Regeleigenschaften und hoher<br />
Dynamik Lastmassenverhältnisse (Last/Motor) von 3:1 oder kleiner<br />
gewählt. Bei den Roba-servostop-Bremsen sind durch hohe zulässige<br />
Reibarbeiten und Reibleistungen Lastmassenverhältnisse von<br />
30:1 und mehr möglich. Die einfache und robuste <strong>Konstruktion</strong> der<br />
Sicherheitsbremsen erlaubt eine einfache, schnelle und zuverlässige<br />
Montage: Der Betriebsluftspalt ist ab Werk vorgegeben. Eine genaue<br />
axiale Positionierung auf der Motorwelle ist im Gegensatz zu<br />
Permanentmagnetbremsen nicht erforderlich. Die Bremsen arbeiten<br />
immer exakt und zuverlässig, der magnetische Luftspalt wird<br />
von der mechanischen Einbausituation nicht beeinflusst. „Jede einzelne<br />
Sicherheitsbremse, die das Werk verlässt, muss nach der<br />
Komplettmontage und Einstellung eine 100%-Prüfung bestehen“,<br />
fasst Bernd Kees zusammen. „Alle ermittelten Messwerte werden<br />
zusammen mit der dazugehörigen Seriennummer der Bremse in<br />
unserer elektronischen Datenbank archiviert. Das gewährleistet eine<br />
100-prozentige Rückverfolgbarkeit – denn Zuverlässigkeit und Sicherheit<br />
kennen keine Kompromisse.“<br />
jg<br />
www.mayr.de<br />
„Die Sicherheitsbremsen von<br />
Mayr Antriebstechnik sind<br />
speziell für die hohen Anforderungen<br />
der <strong>Robotik</strong> konzipiert.“<br />
Personen aber auch Material und ist in der Medizintechnik genauso<br />
wichtig wie beispielsweise bei Industrie-Robotern, die in Produktionsstraßen<br />
mit Menschen kollaborieren. Fällt dort zum Beispiel<br />
während eines Arbeitsvorgangs der Strom aus, muss der Roboterarm,<br />
der den Arbeitsschritt vornimmt, sofort exakt gehalten werden<br />
und darf nicht unkontrolliert absinken oder abstürzen.<br />
Kleine Bremsen mit hoher Leistungsdichte<br />
Die Sicherheitsbremsen des Spezialisten aus Mauerstetten sind<br />
speziell für die hohen Anforderungen der <strong>Robotik</strong> konzipiert und gewährleisten<br />
sichere, konstante Haltemomente über die gesamte<br />
Lebensdauer. Sie zeichnen sich durch kompakte Abmessungen aus<br />
und sind nicht nur sehr leicht, sondern auch im magnetischen Aktuieren<br />
extrem schnell. Gleichzeitig sind sie leistungsdicht, verschleißfest<br />
und auch bei anspruchsvollen Umgebungsbedingungen wie<br />
zum Beispiel Temperaturen innerhalb des Motors bis 120 °C einsetzbar.<br />
Die Bremsen überzeugen zudem durch eine hohe zulässige<br />
Bild: zapp2photo/Fotolia.com<br />
Ob in der Medizintechnik oder in Industrie-Robotern, die in Produktionsstraßen<br />
mit Menschen kollaborieren – die Sicherheitsbremsen von Mayr<br />
Antriebstechnik gewährleisten den Schutz von Personen und Material<br />
Details zu Lösungen für die <strong>Robotik</strong> von Mayr<br />
Antriebstechnik:<br />
hier.pro/dsSpF<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong> 47
AUTOMATISIERUNG<br />
ELEKTROTECHNISCHE KOMPONENTEN<br />
Stäubli bietet kompakte Verbindungslösungen für Roboteranwendungen<br />
Steckverbinder für die 10-kHz-Technik<br />
Steckverbinder und Schnellkupplungen begleiten den Roboter vom Schaltschrank mit Stromversorgung<br />
und Steuerungseinheit über die Roboterverkabelung bis hin zum Werkzeugwechsler. Sie<br />
müssen Leistung, Daten und Signale aber auch Druckluft und Fluide zuverlässig übertragen. Vormalige<br />
Trends wie Leichtbau und Miniaturisierung sind inzwischen zum Industriestandard geworden.<br />
Sie verlangen nach Komponenten, die kompakt, leicht und dennoch leistungsfähig sind.<br />
Die Steckverbinder der Serien PCS135 und PCS150 von Stäubli erfüllen diese Anforderungen.<br />
<strong>Robotik</strong>systeme in modernen Produktionsprozessen werden<br />
immer komplexer und vielseitiger. Sie lassen sich für eine immer<br />
größer werdende Anzahl von Aufgaben einsetzen und wechseln<br />
ihre Tätigkeit flexibel, je nach Auftrag. Präzision, Miniaturisierung<br />
und Energieeffizienz spielen eine zunehmende Rolle. Dies erfordert<br />
hohe Zuverlässigkeit des gesamten Systems, von der mechanischen<br />
Auslegung über die Steuerungseinheit bis zum kleinsten<br />
Daten-Steckverbinder. Wartungsarme und bedienerfreundliche<br />
Komponenten sorgen für Prozesssicherheit und senken die Betriebskosten.<br />
Bild: Stäubli Electrical Connectors<br />
Schlüssel für die Leichtbautechnik<br />
Beim Karosserierohbau in der Automobilindustrie ist die Montage<br />
zu 90 % automatisiert. Zahlreiche Roboter bewegen Werkzeuge,<br />
größtenteils Schweißzangen, mit Massen von zum Teil mehr als<br />
100 kg. Ein erfolgversprechender Weg um hier die Durchlaufzeit zu<br />
verkürzen ist es, die Werkzeuge konsequent in Leichtbautechnik<br />
auszuführen, was den Einsatz kleinerer Roboter mit leichteren Armen<br />
möglich macht. Denn sind die zu beschleunigenden Massen<br />
geringer, können sich die Roboter schneller zu ihrem Einsatzpunkt<br />
bewegen, und die Taktzeiten werden merklich verkürzt.<br />
Durch den Umstieg auf Speisespannungen mit 10 kHz Frequenz anstatt<br />
1000 Hz können die Transformatoren der Roboter-Schweißzangen<br />
um deutlich mehr als 50 % kleiner und leichter ausfallen. Erhebliche<br />
Gewichtseinsparungen ergeben sich auch durch neue technologische<br />
Merkmale bei modernen Leichtbau-Schweißzangen. Wo<br />
man bislang bis zu 110 kg als Werkzeuggewicht akzeptieren musste,<br />
kann man heute gleiche oder noch bessere Ergebnisse mit Werkzeugen<br />
von nur 45 kg Gewicht erzielen.<br />
Jedes Gramm Gewichtseinsparung zahlt auf das Konto „Geschwindigkeit“<br />
ein und verringert den Energie-Einsatz des Roboters. Das<br />
zeigt sich sehr gut bei den Schlauchpaketen: Waren für die herkömmliche<br />
Schweißtechnik Kabelquerschnitte von 25 mm² oder<br />
mehr notwendig, reichen bei der 10-kHz-Technik 16 mm² aus. Spezielle<br />
HF-Schweiß-Kabel, deren Gesamtquerschnitt sich auf einzeln<br />
voneinander isolierte Stränge aufteilt, schaffen Abhilfe gegen den<br />
sogenannten Skin-Effekt, bei dem die Stromdichte im Kabel nicht<br />
gleich verteilt ist, sondern die Landungsträger an die Außenseite<br />
drängen.<br />
Durch die permanente Bewegung der Roboter ist das Schlauchpaket<br />
einer enormen mechanischen Belastung ausgesetzt, welche die<br />
Lebensdauer verkürzt. Deshalb befinden sich an mehreren Positionen<br />
Steckverbinder. Sie ermöglichen es, in kürzester Zeit die Primärkreiszuleitung<br />
am Roboterarm auszutauschen, ohne den Betrieb unzulässig<br />
lang zu unterbrechen. Der Schweizer Steckverbinder-Hersteller<br />
Stäubli Electrical Connectors hatte sich im Bereich der Roboterverkabelung<br />
mit den Steckverbinder-Serien PCS135 und PCS150<br />
und mit dem RobiFix in neuer Bauform einen Namen gemacht.<br />
Nur 80 mm breit, einfach zu<br />
montieren und absolut sicher<br />
im Einsatz: RobiFix-Mini
ELEKTROTECHNISCHE KOMPONENTEN<br />
AUTOMATISIERUNG<br />
Kompakter durch 10-kHz-Technik<br />
Mit der Einführung der 10-kHz-Technik war die Erfahrung der Steckverbinderspezialisten<br />
erneut gefragt. Das Ergebnis ist der RobiFix-<br />
Mini. Der Grundaufbau gleicht dem RobiFix, nur misst die Mini-Variante<br />
im gesteckten Zustand ganze 140 x 80 mm und ist um 25 %<br />
leichter. Das kommt den Roboter-Herstellern entgegen, die aufgrund<br />
der deutlich leichteren Werkzeuge kleinere Roboter mit<br />
schlankeren Armen einsetzen können. Auch die Hersteller der<br />
Schweißzangen, wie Elmatech, begrüßen das schlanke Profil des<br />
Steckverbinders, da auf ihren leichten Werkzeugen nur noch wenig<br />
Montageplatz im zugänglichen Außenbereich besteht.<br />
Wie sein großer Bruder RobiFix zeichnet sich auch die miniaturisierte<br />
Version durch eine Reihe von Eigenschaften aus. Zunächst tragen<br />
die Schnellkupplungen durch ihre leichte Handhabung zur Senkung<br />
von Stillstands-Zeiten und Instandhaltungskosten bei. Die Hersteller<br />
von Schlauchpaketen loben die schnelle Integration und einfache Instandhaltung.<br />
Die Kabelmontage kann so per Hand erfolgen. Stäubli<br />
liefert dazu ein speziell gefertigtes HF-Kabel mit 16 mm² Querschnitt.<br />
Ein voreilender Schutzkontakt, beidseitiger Berühr- und ein<br />
Verpolungsschutz sorgen für die Sicherheit des Wartungspersonals.<br />
Auf dem Transportweg können die offenen Steckverbinderseiten<br />
mit Schutzkappen vor Verschmutzung geschützt werden. Die Kontaktzuverlässigkeit<br />
dieses Steckverbinders ist sprichwörtlich dank<br />
der bewährten Lamellentechnologie Multilam.<br />
RobiFix-Mini gibt es in unterschiedlichen Bauformen. Da ist zunächst<br />
der Transformator-Anschluss zu nennen. An den Gelenken<br />
oder auch am Werkzeug wird meist die flache Bauform eingesetzt,<br />
während es für Durchführungen an Gehäusen eine Flansch-Bauform<br />
von RobiFix-Mini gibt. Ein 4-mm-Sechskantschlüssel dient als einziges<br />
Werkzeug für alle Montageschritte. Die Gehäusebauteile sind<br />
resistent gegenüber Schweißspritzern und weisen im gesteckten<br />
Zustand Schutzart IP67 auf.<br />
Roboter-Werkzeugwechsler MPS 260<br />
Kompakt am Werkzeugwechsler<br />
Die Einsatzbereiche von Robotern lassen sich mit vollautomatischen<br />
Werkzeugwechselsystemen deutlich erweitern, Effizienz und Produktivität<br />
werden gesteigert. Mit den beiden Wechslern MPS 130<br />
und MPS 260 für den mittleren Traglastbereich rundet Stäubli seine<br />
bestehenden Baureihen nach unten ab. Die beiden neuen Baureihen<br />
sind nicht nur für Anwendungen in der Automobilindustrie gedacht,<br />
sondern sollen die Vorteile des automatischen Greifer- und<br />
Werkzeugwechsels auch allen andern Branchen erschließen.<br />
Dabei hat man bei Stäubli Connectors auf eine gewichtsoptimierte<br />
Auslegung der Werkzeugwechsler geachtet, um Anwender davor zu<br />
bewahren, in Roboter der nächst höheren Traglastklasse investieren<br />
zu müssen. So beträgt das Gewicht des MPS 130 roboterseitig nur<br />
1,8 kg, werkzeugseitig gerade einmal 1,1 kg. Beim größeren MPS<br />
260 liegen diese Werte bei 3,8 bzw. 2,2 kg. Der MPS 260 punktet<br />
mit einer maximalen Traglast von 350 kg und einem Biegemoment<br />
von 2.000 NM. Beim kleineren MPS 130 sind es 100 kg Traglast und<br />
900 Nm Biegemoment.<br />
Wie die größeren Modelle erfüllen auch die beiden Werkzeugwechsler<br />
Sicherheitskategorie 3 Performance Level d. Sie lassen<br />
sich kundenspezifisch mit Modulen und Komponenten für Medien-,<br />
Daten- und elektrischer Energieübertragungen ausrüsten. Um maximale<br />
Funktionssicherheit zu garantieren, entwickelt und fertigt Stäubli<br />
als einziger Hersteller weltweit die kompletten Wechsler in Eigenregie.<br />
Alle Komponenten entstehen unter einem durchgängigen<br />
Qualitätsmanagementsystem in hoher Fertigungsqualität. ge<br />
www.staubli.com/electrical<br />
Bild: Stäubli Electrical Connectors<br />
Weitere Details zur<br />
Robi-Fix-Technik:<br />
http://hier.pro/dsLJt<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong> 49
AUTOMATISIERUNG<br />
MESSTECHNIK & SENSOREN<br />
Kalibrierbare Vision-Sensoren vereinfachen die Einrichtung von Pick-and-Place-Anwendungen<br />
Direkte Kommunikation mit dem Roboter<br />
Anstelle mechanischer Zuführungssysteme kommen in Handling- und Montageanwendungen zunehmend<br />
sensorgesteuerte Lösungen zum Einsatz, die sich flexibel an wechselnde Teilegeometrien anpassen<br />
lassen. Damit die von einem Vision-Sensor ermittelten Positionsdaten für den Roboter verwertbar<br />
sind, ist allerdings eine Transformation von relativen Sensor- in absolute Roboterkoordinaten erforderlich.<br />
Diese lässt sich über eine Kalibrierfunktion im Sensor einfach vornehmen.<br />
Bernd Eckenfels, Leiter Marketing Kommunikation bei SensoPart in Gottenheim<br />
Vision-Sensor statt Mechanik<br />
Flexibler ist in dieser Hinsicht eine optisch kontrollierte Teilezuführung.<br />
Werden die Schikanen am Rütteltopf durch einen bildverarbeitenden<br />
Vision-Sensor ersetzt, lassen sich die Rüstzeiten bei Produktwechseln<br />
signifikant reduzieren. Zur Vereinzelung der als<br />
Schüttgut angelieferten Teile bietet sich der Einsatz eines Vibrationsfeeders<br />
an, bei dem die Vereinzelung teileschonend auf einer ebenen,<br />
vibrierenden Plattform stattfindet. Der Sensor erkennt – z.B.<br />
mit Hilfe eines Blob-Detektores – die Position und Ausrichtung jedes<br />
Teils und liefert diese Daten an den Roboter; auch die gleichzeitige<br />
Detektion mehrerer Teile mit einer Bildaufnahme ist möglich. Verbliebene<br />
Agglomerate sowie andere nicht aufnehmbare Teile werden<br />
ebenfalls erkannt und entsprechende Signale an die übergeordnete<br />
Steuerung gesandt, die den Feeder entsprechend „nachrütteln“<br />
lässt.<br />
Damit die Datenübermittlung vom Vision-Sensor zum Roboter reibungslos<br />
klappt, müssen die von der Kamera gelieferten Bildkoordinaten<br />
zuerst in Roboterkoordinaten umgerechnet werden. Dies war<br />
bisher mit einem nicht unerheblichen Programmieraufwand in der<br />
Steuerungssoftware des Roboters verbunden. Effizienter lässt sich<br />
Auf einem Vibrationsfeeder lassen sich Teile effektiv und ohne mechanische<br />
Schikanen vereinzeln. Ein Vision-Sensor der Reihe Visor Robotic von<br />
SensoPart liefert dem Handling-Roboter die exakte Teileposition in Roboterkoordinaten<br />
Bild: SensoPart<br />
Das Handling von Bauteilen und Werkstücken ist ein Standardprozess<br />
bei der Herstellung komplexer Produkte. Dabei liegt<br />
die Herausforderung in der positions- und lagerichtigen Teilebereitstellung:<br />
So müssen bei der Zuführung über einen Vibrationswendelförderer<br />
bei jeder Änderung der Teilegeometrie mechanische<br />
Führungshilfen – sogenannte Schikanen – angepasst werden, wodurch<br />
zusätzliche <strong>Konstruktion</strong>s- und Rüstzeiten anfallen. Zudem<br />
sind solche Vorrichtungen erfahrungsgemäß störanfällig, wodurch<br />
es immer wieder zu Maschinenstillständen kommt.<br />
Bild: SensoPart<br />
Sensor und Roboter arbeiten mit verschiedenen Koordinatensystemen und<br />
Maßeinheiten. Der Ursprung (0,0) der Sensorkoodinaten liegt z.B. in der<br />
Bildmitte und Längenangaben werden in Bildpixeln ausgegeben; der Roboter<br />
hingegen benötigt alle Angaben in Millimetern und bezogen auf einen<br />
realen Ort in der Welt, zum Beispiel seinen Fußpunkt<br />
50 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong>
MESSTECHNIK & SENSOREN<br />
AUTOMATISIERUNG<br />
die Koordinatentransformation mit Hilfe einer Kalibrierung durchführen,<br />
wie sie der Visor Robotic von SensoPart ermöglicht. Der Vision-<br />
Sensor liefert die ermittelten Positionsdaten dann gleich im passenden<br />
Roboterformat, sodass dieser die Ergebnisse direkt verwerten<br />
kann.<br />
Die Kalibrierung des Vision-Sensors behebt zugleich ein weiteres<br />
Problem: Bei seitlicher Detektion eines dreidimensionalen Objekts<br />
kommt es zwangsläufig zu perspektivischen Verzerrungen, hinzu<br />
kommt die Verzeichnung durch das Objektiv. Damit der Roboter<br />
nicht danebengreift, müssen beide Effekte bei der Koordinatentransformation<br />
berücksichtigt und korrigiert werden.<br />
Teach-in statt Programmierarbeit<br />
Die praktische Durchführung der Kalibrierung ist für den Anwender<br />
wenig aufwändig und erfordert keinerlei Programmierarbeiten. Benötigt<br />
wird nur eine Kalibrierplatte, die SensoPart als Zubehör anbietet.<br />
Diese Platte wird im Sichtfeld des Vision-Sensors platziert. Für<br />
die Anwendung der Teilezuführung mittels Vibrationsfeeder eignet<br />
sich die Methode über eine Kalibrierplatte. Zur Kalibrierung des Visor-Bildes<br />
stehen Kalibriermuster in verschiedenen Größen zur Verfügung.<br />
Über aufgebrachte Referenzmarken kann der Anwender mit<br />
Hilfe einer Messspitze die Lage der Platte bestimmen. Die ermittelten<br />
Koordinatenwerte können über die Visor-Konfigurationssoftware<br />
eingetragen werden. Durch diesen Prozess kann das ursprüngliche<br />
Visor-Koordinaten- in das Roboterkoordinatensystem transformiert<br />
werden. Nach diesem einmaligen Teach-in-Vorgang erfolgt die Umrechung<br />
automatisch.<br />
Sollten sich die Teile der realen Anwendung geometrisch vom Kalibrierteil<br />
unterscheiden oder Teileformen häufiger wechseln, lässt<br />
sich die Kalibrierung auf einfache Weise nachträglich anpassen. So<br />
kann ein vertikaler Versatz (Z-Offset, positiv oder negativ) zwischen<br />
Kalibrier- und Messebene berücksichtigt werden. Außerdem ist eine<br />
Greifpunktkorrektur möglich, falls das Teil nicht mittig, sondern z.B.<br />
an einem seitlichen Anfasser gegriffen werden soll. Mit der Funktion<br />
Greiferfreiraumprüfung kann geprüft werden, ob der verfügbare<br />
Freiraum rund um das zu greifende Teil für eine sichere Aufnahme<br />
ausreicht. Alle diese Funktionen sind im Sensor implementiert, sodass<br />
an keiner Stelle in die Robotersteuerung eingegriffen werden<br />
muss.<br />
Die beschriebenen Kalibrierschritte können auch automatisiert werden,<br />
indem die Robotersteuerung entsprechende Schnittstellenkommandos<br />
über die im Visor integrierten Schnittstellen übermittelt.<br />
Diese Vorgehensweise empfiehlt sich etwa bei einem Umbau<br />
oder einer Nachjustage von Anwendungen, z.B. wenn nach einer<br />
Erstkalibrierung durch den Integrator eine Rekalibrierung durch den<br />
Maschinenbediener vorgenommen werden soll. Besonders komfortabel<br />
gestaltet sich dabei das Zusammenspiel von SensoParts-<br />
Vision-Sensor mit Robotern des Herstellers Universal Robots (UR):<br />
Über das URCap, welches die Schnittstelle zwischen Visor und Roboter<br />
bildet, lässt sich die Kalibrierung direkt aus der Steuerungssoftware<br />
(Programmiergerät) des Roboters heraus vornehmen.<br />
Konfiguration im Sensor statt<br />
Programmierung in der Steuerung<br />
Vor allem bei Bauteilen mit komplexen Geometrien empfiehlt sich<br />
anstelle einer mechanischen Zuführeinrichtung die flexible und teileschonende<br />
optische Teileerfassung mittels Vision-Sensor. Die Kalibrierfunktion<br />
des Visor Robotic von SensoPart ermöglicht dabei eine<br />
einfache Transformation von Bild- in Roboterkoordinaten: Die mit<br />
wenigen Mausklicks durchzuführende Kalibrierung ersetzt die frühere<br />
aufwändige Einrichtung in der Robotersteuerung.<br />
jke<br />
www.sensopart.com<br />
Details zu Visor Robotic<br />
von SensoPart:<br />
http://hier.pro/mpVhI<br />
Bild: SensoPart<br />
Bild: SensoPart<br />
Mit Hilfe der Kalibrierplatte wird einmalig eine Punktepaarliste<br />
von Bild- und Roboterkoordinaten erstellt. Dabei werden auch<br />
perspektivische Bildverzerrungen korrigiert<br />
Zusätzliche Funktionen erleichtern die Einrichtung einer<br />
Pick-and-Place-Anwendung, z.B. die Greiferfreiraumprüfung<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong> 51
AUTOMATISIERUNG<br />
MESSTECHNIK & SENSOREN<br />
Zwei VS-087-Roboter von Denso Robotics sind das Kernstück einer automatisierten Prüfzelle der Handke Industrial Solutions<br />
Bild: Denso Robotics<br />
Flexible, sichere und effiziente Messabläufe mit Robotern<br />
Effiziente Qualitätsprüfung<br />
Die moderne Fertigung in verschiedenen Industrien, wie zum Beispiel bei Automobilzulieferern und<br />
in der Medizinbranche, erfordert vor dem Hintergrund der Industrie 4.0 flexible, exakte und schnelle<br />
Messabläufe zur Qualitätssicherung von Bauteilen. Für einen Automobilzulieferer hat Handke Industrial<br />
Solutions (HIS GmbH) eine automatisierten Prüfzelle mit zwei VS-087-Robotern von Denso Robotics<br />
ausgerüstet. Das Ergebnis: eine flexible, sichere und effiziente Qualitätsprüfung.<br />
Für Automobilzulieferer ist das Qualitätsmanagement ein entscheidender<br />
Faktor. Vor allem beim Einbau einer großen Anzahl<br />
verschiedener, vorgefertigter Bauteile in eine spezifische mechanische<br />
Umgebung ist exaktes Arbeiten nicht nur aus Qualitäts-, sondern<br />
auch aus Sicherheitsgründen unabdingbar. Die frühere, manuelle<br />
Qualitätsprüfung war hier viel zu zeit- und kostenaufwendig und<br />
mit Blick auf menschliche Fehlerquellen nicht sehr sicher. Überdies<br />
ist heute die große Typen- und Bauteilevielfalt eine Herausforderung.<br />
Bei filigranen Werkteilen, die dazu noch in schwer zugänglichen<br />
Umgebungen passgenau montiert sind, geht ohne moderne<br />
Prüftechnik nichts mehr.<br />
Zu diesem Zweck hat die Handke Industrial Solutions GmbH (HIS<br />
GmbH) für einen Automobilzulieferer eine automatisierte Prüfzelle<br />
mit zwei VS-087-Robotern von Denso Robotics entwickelt. Das Unternehmen<br />
mit Sitz in Garbsen bei Hannover entwickelt, vertreibt<br />
und produziert seit 1979 Produkte und Software für die Automatisierungs-<br />
und Elektronikbranche. Die seit Ende 2016 eingesetzte Prüfzelle<br />
kontrolliert die korrekte Montage von Standheizungsapplikationen<br />
für Personen- und Nutzfahrzeuge. „Das eigentliche Basisgerät<br />
ist zwar stets sehr ähnlich, doch je nach Fahrzeugmodell ist die mechanische<br />
Umgebung anders angelegt“, erklärt Matthias Scheel, Geschäftsführer<br />
der HIS GmbH, „es gibt bei Halterungen, Abgas- und<br />
Luftansaugung insgesamt 250 Varianten, mit denen die Prüfzelle arbeiten<br />
muss.“ Diese schafft im Dreischichtsystem täglich insgesamt<br />
1.500 Bauteile (jeweils bis zu 60 x 60 x 60 mm groß).<br />
Qualitätsprüfung mit einem System<br />
Während die Qualitätsprüfung früher mit drei Kamerasystemen und<br />
nur auf linearen Achsen umgesetzt wurde, ist das jetzt in einem einzigen<br />
System möglich: Dank der sechsachsigen VS-087 Roboter<br />
sind selbst schwer zugängliche Bereiche in der Montage erreichbar.<br />
Damit wird die Qualitätsprüfung höchst flexibel; je Bauteil werden<br />
für die Qualitätsprüfung nur 30 Sekunden benötigt. Neben dieser<br />
Effizienz- und Qualitätssteigerung spart der Zulieferer aufgrund der<br />
wegfallenden Rückläufer nicht exakt eingebauter Werkteile durch<br />
den Automobilhersteller erhebliche Kosten – und die automatisierte<br />
Qualitätsprüfung schließt menschliche Fehler aus. Darüber hinaus<br />
werden alle Kameraaufnahmen für einen definierbaren Zeitraum gesichert<br />
und signiert, um bei Bedarf den korrekten Zustand des Produktes<br />
beim Verlassen der Produktion zu dokumentieren. „Wir haben<br />
uns für Denso-Roboter entschieden, da sich diese leicht integrieren<br />
lassen und dank ORiN (Open Resource interface for the Network),<br />
das Denso Robotics zur Verfügung stellt, für die Schnittstellenkommunikation<br />
unkompliziert ausgelegt sind“, sagt Matthias<br />
Scheel. Eingesetzt mit dem RC8 Controller des Herstellers, ermöglicht<br />
ORiN die Zusammenarbeit mit externen Geräten wie eben Kameras<br />
und vielem mehr. Die Programmierung erfolgte in .NET C#<br />
sowie WPF. ORiN war ursprünglich als Standardplattform für robotergestützte<br />
Anwendungen entwickelt worden. Heute dient die Lösung<br />
in der industriellen Produktion als Entwicklungssoftware für eine<br />
ganze Reihe von Anwendungen – von Robotern bis zu anderen<br />
Produktionselementen wie SPS und numerischer Steuerung (NC).<br />
52 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong>
Wir<br />
bewegen etwas!<br />
Schlanker, mechanischer Aufbau<br />
„Entscheidend für die Wahl waren auch die sechs Achsen der VS-087<br />
Modelle“, sagt Matthias Scheel, „denn sie ermöglichen eine größtmögliche<br />
Beweglichkeit in alle Richtungen, zumal die Anbauteile der<br />
Standheizungsapplikationen in mitunter schwer zugänglichen Montagepositionen<br />
sitzen.“ Überdies bieten die Roboter-Spezialisten einen<br />
schlanken mechanischen Aufbau, da die Motoren platzsparend im Roboter<br />
eingebaut sind. Dank dieser Voraussetzungen war es sehr einfach,<br />
das Prüfsystem sofort zu nutzen und in einer hoch entwickelten<br />
Computersprache im Gesamtsystem zu steuern, das heißt, die Roboter<br />
mussten nicht programmiert werden. Die übergeordnete Steuerung<br />
der Anlage erfolgt über eine eigene Software-Lösung der HIS<br />
GmbH, die Roboter, Kamera- und Bildverarbeitungssystem sowie die<br />
Beleuchtung koordiniert. Im Zusammenspiel mit der Bildverarbeitungsbibliothek<br />
kann je nach Kunde beziehungsweise Bauteil ein eigener<br />
Prüfablauf modular angelegt werden.<br />
„Entscheidend für die Wahl von<br />
Denso Robotics waren die 6 Achsen<br />
der VS-087-Modelle.“<br />
Die eingebauten Bauteileträger werden auf einem Transportsystem<br />
automatisch in die 3 x 3 Meter große Prüfzelle geschleust und dort<br />
von zwei VS-087-Robotern mit aufgesetzten Kameras kontrolliert.<br />
Diese Kamerasysteme sind anstelle des Greifers am Roboterarm installiert<br />
und bestehen aus einer Gigabit-Ethernet-Kamera (The Imaging<br />
Source) sowie einem Beleuchtungsring. Sie liefern hochauflösende,<br />
in unterschiedlichen Farben dargestellte Kontrastbilder. Die eigentliche<br />
Qualitätsprüfung erfolgt durch den Einsatz unterschiedlichster<br />
Bildverarbeitungswerkzeuge einer Bildverarbeitungsbibliothek<br />
(Halcon von MVTec). Kamera und Bibliothek prüfen die Bilddaten und<br />
melden, zu welchem Grad Muster und Werkteil (das heißt die unterschiedlichen<br />
Anbauteile der Standheizungsapplikation) sowie dessen<br />
Einbauposition übereinstimmen. Bei einer Fehlermeldung wird das<br />
Bauteil automatisch aussortiert. Die Kommunikation zwischen Robotern<br />
und den angeschlossenen Gigabit-Ethernet-Kameras ist sehr einfach,<br />
auch die Kabelzuführung gestaltet sich unkompliziert, denn die<br />
VS-Roboter bieten einen optionalen Kommunikationsflansch zum direkten<br />
Anschluss von Kameras und Greifern an der 6. Achse des Roboters<br />
– Denso Robotics ist nach eigenen Angaben der einzige Hersteller,<br />
der diese Technologie anbietet.<br />
Alle in der Prüfzelle generierten Daten werden in einem MES-System<br />
zur Überwachung und Analyse gespeichert; daher sind IoT-Services<br />
und eine Industrie 4.0-Integration leicht umsetzbar. Die Anwendung<br />
lässt sich leicht auf andere Baugruppen übertragen, zum Beispiel<br />
Lichtmaschinen oder Klimaanlagen. Auch Anwendungen außerhalb<br />
der Automotive-Industrie sind vorstellbar. Gegenwärtig wird eine ähnliche<br />
Prüfzelle unter anderem für die Überprüfung von Dichtungen<br />
eingesetzt.<br />
jg<br />
www.denso-robotics.com<br />
www.his-handke.com<br />
Details zu Roboter-Lösungen von Denso Robotics:<br />
hier.pro/hBu1V
AUTOMATISIERUNG<br />
MESSTECHNIK & SENSOREN<br />
OptoForce präsentiert Kraft-Momenten-Sensor für Industrieroboter<br />
Tastsinn für Leichtbauroboter<br />
Das ungarische Unternehmen OptoForce möchte mit seinem sechsachsigen Kraft-Momenten-Sensor<br />
HEX-70-XE auch Industrierobotern im deutschen Sprachraum einen Tastsinn verleihen. Der Sensor<br />
bietet neue Perspektiven in der industriellen Automatisierung von komplexen Arbeitsabläufen. Zum<br />
Einsatz kommt er vor allem bei empfindlichen Materialien oder in unstrukturierten Produktionsverhältnissen<br />
– dort, wo bisher menschliches Fingerspitzengefühl notwendig war.<br />
Bild: OptoForce<br />
Der sechsachsige<br />
Kraft-Momenten-<br />
Sensor HEX-70-XE<br />
verleiht Industrierobotern<br />
einen Tastsinn<br />
Bild: OptoForce<br />
Die Sensoren minimieren<br />
auch die Fehleranfälligkeit<br />
bereits bestehender Anwendungen.<br />
Das beschleunigt<br />
den Produktionsprozess<br />
und spart Kosten<br />
Weltweit ist die Automatisierungsindustrie auf Wachstumskurs.<br />
Doch wo Roboterarme auf unstrukturierte Umgebungen<br />
trafen, kam die Automatisierung an ihre Grenzen – zumindest<br />
bisher. Genau diesen Umstand möchte OptoForce, ein junges Unternehmen<br />
aus Budapest, nun ändern. „Seit Roboter immer enger<br />
mit Menschen zusammenarbeiten, müssen sie ihr Umfeld exakt<br />
wahrnehmen und zunehmend Aufgaben erfüllen, die die Fingerfertigkeit<br />
einer menschlichen Hand erfordern“, so Ákos Dömötör, CEO<br />
und Mitbegründer des Unternehmens. „Unser Ziel ist es, Roboter<br />
mit eben diesem Tastsinn auszustatten.“ Mit sechsachsigen Kraft-<br />
Momenten-Sensoren will das Unternehmen mit Sitz in der ungari-<br />
High-Tech aus Ungarn<br />
PLUS<br />
OptoForce ist ein 2012 gegründetes High-Tech-Unternehmen<br />
mit Sitz in Budapest/Ungarn. Die Unternehmensidee kam im<br />
Zuge eines gemeinsamen Universitätsprojekts der Gründer<br />
Ákos Tar Ph.D. and József Veres Ph.D., die im selben Kurs<br />
Bionik und <strong>Robotik</strong> studierten. Gemeinsam bauten sie einen<br />
zweibeinigen Roboter, den sie mit Sinnen ausstatten<br />
wollten. Heute produziert das Unternehmen vielachsige<br />
Kraft-Momenten-Sensoren mit einer optischen Technologie,<br />
die Industrierobotern einen Tastsinn geben.<br />
schen Hauptstadt auch im deutschen Sprachraum Leichtbaurobotern<br />
einen Tastsinn verleihen und neue Perspektiven in der industriellen<br />
Automatisierung eröffnen.<br />
Erweiterte Automatisierungsmöglichkeiten<br />
„Mit den Sensoren von OptoForce ausgestattete Roboter spüren,<br />
ob sie ein Objekt am richtigen Ort platzieren oder nachjustieren<br />
müssen“, erklärt Dömötör. „Im Bedarfsfall korrigieren sie automatisch<br />
ihren Weg. So werden ganz neue Aufgabenbereiche automatisierbar.<br />
Gleichzeitig minimieren die Sensoren auch die Fehleranfälligkeit<br />
bereits bestehender Anwendungen. Das beschleunigt den<br />
Produktionsprozess und spart Kosten.“ Die Anwendungsmöglichkeiten<br />
sind vielfältig; vor allem in Feinmontage, Oberflächenbehandlung<br />
und der Überwachung von Prozesskräften bieten die Sensoren<br />
Endnutzern einen spürbaren Mehrwert. Eine Besonderheit der Sensoren<br />
des Herstellers ist, dass die für unterschiedliche Anwendungen<br />
notwendige Software gleich mitgeliefert wird. So lassen sich<br />
beispielsweise die Mittelpunktserkennung von Objekten, Polieranwendungen<br />
oder die exakte Wegaufzeichnung des Roboterarms innerhalb<br />
weniger Minuten einrichten. Die Hardware hingegen zeichnet<br />
sich durch ihre Robustheit und ihre hohe Auflösung von 0,1 N<br />
oder 0,001 Nm aus. Mit 200 Gramm sind die Sensoren zudem ein<br />
echtes Leichtgewicht. Kompatibel sind sie derzeit mit den Robotermodellen<br />
von Universal Robots und Kuka, in naher Zukunft auch mit<br />
den Modellen von ABB und Yaskawa.<br />
54 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong>
MESSTECHNIK & SENSOREN<br />
AUTOMATISIERUNG<br />
Bild: OptoForce<br />
„Mit den Sensoren von<br />
OptoForce ausgestattete<br />
Roboter spüren,<br />
ob sie ein Objekt am<br />
richtigen Ort platzieren<br />
oder nachjustieren<br />
müssen“, erklärt<br />
Àkos Dömötör<br />
Deutsches Vertriebsnetz im Aufbau<br />
In Zukunft möchte das ungarische Unternehmen sein Vertriebsnetzwerk<br />
in Deutschland, Österreich und der Schweiz weiter auf- und<br />
ausbauen. Dazu sollen strategische Partnerschaften mit Systemintegratoren<br />
und Distributoren im Bereich <strong>Robotik</strong> und Automatisierung<br />
geschlossen werden. Erste Zusammenarbeiten in diesem Bereich<br />
sind bereits vereinbart, wie beispielsweise mit dem Unternehmen<br />
WMV Robotics: „Unser Ziel ist es, Automatisierungstechnologie<br />
jedem zugänglich machen“, sagt Torsten Woyke, Geschäftsleiter<br />
von WMV Robotics. „Unter diesem Aspekt passen die Kraft-Momenten-Sensoren<br />
von OptoForce hervorragend in unser Portfolio.<br />
Sie transformieren die komplexen Herausforderungen unserer Kunden<br />
in einfach zu handhabende Plug&Play-Lösungen. Damit können<br />
wir kleinen und mittelständischen Unternehmen dabei helfen, ganz<br />
neue Aufgabenbereiche zu automatisieren.“ Auf der Hannover Messe<br />
2017 war das Unternehmen mit einem eigenen Stand vertreten.<br />
„Den meisten Industrieunternehmen ist bereits bewusst, dass sie<br />
nur durch Automatisierung die Effizienz und Flexibilität erreichen<br />
können, die heutzutage für ein Bestehen im Wettbewerb erforderlich<br />
ist“, sagt Àkos Dömötör. „Viele sind aber erstaunt darüber, wie<br />
groß die Möglichkeiten der Automatisierung tatsächlich sind – vor allem<br />
im Bereich komplexerer Arbeitsschritte. Dementsprechend ist<br />
unser Kraft-Momenten-Sensor auf großes Interesse gestoßen“ jg<br />
www.optoforce.com<br />
Details zum 6-Achsen Kraft-/Drehmoment-Sensor von<br />
OptoForce:<br />
hier.pro/Kba1P<br />
BE PART OF THE REVOLUTION!<br />
ZIMMER GROUP HRC<br />
Konzept HRC<br />
Modularbaukasten<br />
+ <br />
<br />
Roboter - Kollaborations -<br />
Anwendung<br />
+ Individuell kombinierbar<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
THE KNOW-HOW FACTORY<br />
www.zimmer-group.de<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 00 <strong>2018</strong> 55
AUTOMATISIERUNG<br />
SICHERHEITSSYSTEME<br />
Was müssen Konstrukteure<br />
bei der Umsetzung zukünftiger<br />
MRK-Konzepte in puncto funktionale<br />
Sicherheit beachten?<br />
Bild: Sergey/Fotolia.com<br />
Mensch-Roboter-Kollaboration CE-konform umsetzen<br />
Was ist sicherheitstechnisch zu beachten<br />
Das Thema Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK), also die Zusammenarbeit von Mensch und Roboter,<br />
gewinnt in der Industrie an Bedeutung. Heute kennt jeder die Roboterzelle mit Schutzumhausung, in<br />
der zum Beispiel Karosserieteile verschweißt werden. Doch die Anlagentechnik entwickelt sich weiter.<br />
Wie sehen nun zukünftige MRK-Konzepte aus, und was müssen Konstrukteure bei ihrer Umsetzung in<br />
puncto funktionale Sicherheit beachten?<br />
Dipl. Ing (FH) Marcus Peineke, Functional Safety Engineer, Phoenix Contact Electronics GmbH<br />
In traditionellen Industrieanlagen gibt es bereits Bereiche, die<br />
Mensch und Roboter gemeinsam nutzen. So legt ein Produktionsmitarbeiter<br />
beispielsweise Teile für die Fertigung in eine Vorrichtung<br />
ein, die der Roboter dann entnimmt und weiter bearbeitet. Beide<br />
Parteien halten sich in der Regel nicht gleichzeitig im Raum auf.<br />
Während der Mensch tätig ist, wird der Bereich für die Bewegungen<br />
des Roboters gesperrt. Das geschieht über einen sicherheitsbewerteten<br />
überwachten Halt des Roboters. In diesem Zusammenhang<br />
sprechen die Fachleute überwiegend von Koexistenz statt von<br />
Mensch-Roboter-Kollaboration, da entweder der Roboter oder der<br />
Mensch Arbeiten im gemeinsamen Raum verrichten kann. In der EN<br />
ISO 10218-1:2011 werden folgende Kollaborationsarten aufgeführt:<br />
Handführung, sicherheitsbewerteter überwachter Halt, Geschwindigkeits-<br />
und Abstandsüberwachung sowie Leistungs- und Kraftbegrenzung.<br />
Zunächst ist zu klären, welche Schutzmaßnahmen sich<br />
für die Applikation eignen, und ob die verschiedenen Ansätze verknüpft<br />
werden müssen, wenn kein Schutzzaun vorhanden ist.<br />
Sichere Geschwindigkeitsüberwachung<br />
Zu Beginn der Planung hat sich der Anwender ferner Gedanken darüber<br />
zu machen, welche Leistung und Geschwindigkeit vom System<br />
erwartet wird. Ein hochdynamisches Robotersystem, das mit<br />
schweren Lasten hantiert, lässt sich kaum für eine dauerhafte Zusammenarbeit<br />
mit dem Menschen auslegen, weil bei einer möglichen<br />
Kollision hohe Kräfte auftreten. Durch die Kombination von Geschwindigkeits-<br />
und Abstandsüberwachung sowie der Leistungsund<br />
Kraftbegrenzung kann im Allgemeinen eine höhere Zykluszeit<br />
des Roboters erreicht werden. Dazu muss der Roboter jedoch während<br />
der Zeiten des Werkereingriffs seine Geschwindigkeit reduzie-<br />
ren. Dabei ist zu beachten, dass die Geschwindigkeitsüberwachung<br />
unbedingt sicherheitsgerichtet ausgelegt sein muss. Ist sie nicht gemäß<br />
EN ISO 10218 als Sicherheitsfunktion in den Roboter integriert<br />
worden, muss immer die maximale Geschwindigkeit angenommen<br />
werden. Unterschiedliche Leichtbauroboter vereinfachen die Einbindung<br />
von MRK-Lösungen, da sie aufgrund der geringeren Massenträgheitsmomente<br />
bei einem Zusammenstoß systemseitig geringere<br />
dynamische Kräfte erzeugen.<br />
Darstellung des Kraft- oder Druckverlaufs<br />
Bild: DIN ISO/TS15066, Phoenix Contact<br />
56 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong>
SICHERHEITSSYSTEME<br />
AUTOMATISIERUNG<br />
Bild: Phoenix Contact<br />
Grenzwerte für spezifische Körperbereiche<br />
Zur Umsetzung einer sicheren Roboteranlage reicht es allerdings<br />
nicht, wenn lediglich Leichtbauroboter eingesetzt werden. In der EN<br />
ISO 10218 sind die Sicherheitsanforderungen für den Bau und die<br />
Integration von Robotern beschrieben. Der Standard umfasst auch<br />
die Forderung nach einer Leistungs- und Kraftbegrenzung. Die in einer<br />
früheren Ausgabe aufgeführte maximale Leistung von 80 W sowie<br />
maximale Kraft von 150 N wurden in der Folgeversion der Norm<br />
wieder gestrichen, weil Erkenntnisse belegen, dass diese Werte<br />
nicht für alle Körperregionen einen ausreichenden Schutz bieten.<br />
Die aktuelle Ausgabe EN ISO 10218-1:2011 verweist hinsichtlich des<br />
Betriebs von kollaborierenden Robotern auf die ISO/TS 15066, die<br />
zusätzliche Informationen und Hinweise beinhaltet. So enthält die<br />
ISO/TS 15066 im informativen Anhang biomechanische Grenzwerte<br />
für spezifische Körperbereiche. Durch die Festlegung derartiger Daten<br />
am Körpermodell sollen Belastungen vermieden werden, die im<br />
Fall eines Kontakts zwischen Bedienperson und Roboter zu Verletzungen<br />
führen könnten. Dabei sind sowohl die Kraftgrenzen als<br />
auch der zulässige Druck einzuhalten. Bei einer großen Kontaktoberfläche<br />
erweist sich eher die Kraftgrenze als begrenzender Faktor,<br />
während bei einer kleinen Fläche eher die Druckgrenze entscheidend<br />
ist. Große sowie abgerundete Flächen wirken sich positiv aus.<br />
Frühzeitige Berücksichtigung sämtlicher Parameter<br />
Welche Grenzen zu erfüllen sind, wird durch eine eingehende Risikobeurteilung<br />
unter Berücksichtigung der ISO/TS 15066 definiert.<br />
Bereits bei der Planung der Anlage müssen sämtliche Parameter für<br />
eine MRK-Anwendung beachtet werden. Auf diese Weise lässt sich<br />
frühzeitig vor der Beschaffung und Errichtung von Roboter und<br />
Werkzeugen erkennen, ob eine geeignete Auswahl getroffen worden<br />
ist, die Schutzkonzepte passen oder ob der Prozess anders konzipiert<br />
werden muss. Durch Fehlplanung entstehende Kosten können<br />
somit verhindert werden. Für den jeweiligen Einsatzzweck ist<br />
also zu beurteilen, inwieweit bei der Anwendung mit den entsprechenden<br />
Vorrichtungen und Greifwerkzeugen die zulässigen Kraftund<br />
Druckwerte unter Berücksichtigung der Körperregion eingehalten<br />
werden. Zu diesem Zweck sind die Geometrien der Kontaktflächen<br />
baldmöglichst in die Überlegungen einzubeziehen.<br />
Bei einer potenziellen Klemmung können für einen sehr kurzen Zeitraum<br />
Spitzenwerte von Kraft und Druck entstehen. Diese Spitzenwerte<br />
dürfen den Wert für den maximalen transienten Kontakt nicht<br />
überschreiten. Nach 0,5 s ist dann ein Übersteigen des Wertes für<br />
den quasistatischen Kontakt nicht mehr zulässig. Die Kräfte lassen<br />
sich mit speziellen Messgeräten dynamisch kontrollieren.<br />
Risikobeurteilung der gesamten Applikation<br />
Wie schon erwähnt, haben die Geschwindigkeiten in Kombination<br />
mit der Masse von Roboter und Körper ebenfalls einen maßgeblichen<br />
Einfluss auf die auftretenden Kräfte. Der zulässige Geschwindigkeitsgrenzwert<br />
für den transienten Kontakt – also den freie Stoß<br />
– kann unter Berücksichtigung der effektiven Masse des Roboters,<br />
der maximalen Druck- respektive Kraftwerte, der effektiven Federkonstanten<br />
sowie der effektiven, jeweils auf die Körperregion bezogenen<br />
Masse errechnet werden. Wird die sichere Geschwindigkeit<br />
erst durch die Detektion von Personen eingeleitet, ist zu beachten,<br />
dass die jeweiligen Sicherheitsabstände für die Sensorik ermittelt<br />
werden müssen. Hierbei hat der Planer auch die Annährungsgeschwindigkeit<br />
des Menschen zu bedenken.<br />
Sind alle Maßnahmen realisiert, müssen sie anschließend validiert<br />
und dokumentiert werden. Kräfte, die möglicherweise vorkommen<br />
können, sind über eine Messung zu prüfen. Als unvollständige Maschine<br />
bildet der Roboter selbst nur zusammen mit den für die Arbeitsaufgabe<br />
notwendigen Greifern und Vorrichtungen eine vollständige<br />
Maschine gemäß Maschinenrichtlinie. Vor diesem Hintergrund<br />
ist bei der Risikobeurteilung immer die gesamte Applikationen mit<br />
sämtlichen Bestandteilen in die Überlegungen einzubeziehen.<br />
Komplettes Leistungsspektrum in allen Zyklusphasen<br />
Wie bei jeder Maschine muss der Anlagenbauer respektive Systemintegrator<br />
auch für die Roboterapplikation eine EG-Konformitätserklärung<br />
ausstellen und ein CE-Zeichen anbringen. Die Mitarbeiter<br />
des Competence Center Safety von Phoenix Contact unterstützen<br />
im Bereich der funktionalen Sicherheit und Maschinenrichtlinie in allen<br />
Phasen des Sicherheitslebenszyklus mit umfassenden Dienstleistungen<br />
und Schulungen.<br />
ge<br />
www.phoenixcontact.de/safety<br />
Darstellung des Sicherheitslebenszyklus<br />
Bild: Phoenix Contact<br />
Geschwindigkeiten zur Ermittlung der Sicherheitsabstände<br />
Weitere Informationen<br />
bietet das DGUV-Dokument:<br />
http://hier.pro/j91pg<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong> 57
AUTOMATISIERUNG<br />
SICHERHEITSSYSTEME<br />
Auch wenn sich die Cobots langsam bewegen, generell kann ein Roboterarm einem Bediener lebensbedrohlich nah kommen<br />
Bild: Sick<br />
Cobots Claus, Clara & Co: kollaborative <strong>Robotik</strong> mit Sick-Safety<br />
Schlanke MRK-Lösung bei Continental<br />
Die zunehmende Modell- und Variantenvielfalt an Fahrzeugmodellen und Derivaten bei kürzeren<br />
Produktlebenszyklen in der Automobilindustrie erhöht auch die Dynamik bei Zulieferern wie Continental.<br />
In starr verketteten Fertigungslinien wirken sich Veränderungen und Störungen an einzelnen Stationen<br />
auf die Ausbringung der gesamten Linie gravierend aus. Je größer die Störungen ausfallen, desto<br />
schwieriger wird eine Kompensation. Mobile Cobots gestalten den Komponenten-Test nun flexibel.<br />
Achim Sorg und Niclas Steidl, Sick Vertriebs-GmbH, Düsseldorf, und Simon Ruenzi Sick AG, Waldkirch<br />
Im Werk Babenhausen laufen rund um die Uhr alle 15 s Komponenten<br />
für Auto-Cockpits vom Band. Da ist wenig Luft nach oben,<br />
um Stillstandszeiten aufzuholen. Deshalb ersetzt Continental derzeit<br />
starre Prüf- und Bestückungslinien durch flexible redundante<br />
kollaborative Prüflinien: Die Cobots Claus und Clara bestücken die<br />
Prüfautomaten, und zwar dort, wo sie benötigt werden. Beschäftigte<br />
gehen ihnen, wenn nötig, sozusagen zur Hand. Für die Sicherheit<br />
im kollaborativen Miteinander sorgt eine Safety-Lösung von Sick bestehend<br />
aus Sicherheits-Laserscannern S300, Sicherheitsschaltern<br />
TR4 und Software-programmierbaren Sicherheitssteuerungen Flexi<br />
Soft. In der komplett neu aufgebauten Prüflinie gibt es drei Prüfstände,<br />
die mit Robotern (Cobots) bestückt werden. Der Cobot nimmt<br />
sich ein Teil von einem Band, legt das in den Prüfautomaten ein,<br />
nimmt das geprüfte Gerät wieder mit und legt das auf ein nächstes<br />
Band.<br />
Effiziente Mensch-Roboter-Kollaboration<br />
„Claus (Clever automatisiertes universelles Roboter-System) und<br />
Clara (Clever automatisierte Roboter Applikation) sind halbmobile<br />
Leichtbauroboter, die stationär arbeiten, aber mobil einsetzbar sind“,<br />
beschreibt Heiko Liebisch, Industrial Engineering, Robotics, Continental<br />
Automotive GmbH, die Cobots und ihre Vorteile: „Mit diesem<br />
Konzept ist es möglich, den Roboter auszuheben und für eine andere<br />
Schicht an einen anderen Platz zu fahren. Somit besteht die Möglichkeit,<br />
an zwei Anlagen mit denselben Robotern zu arbeiten.“<br />
„Alles, was zum Thema Sicherheit in dem ganzen System steckt,<br />
wird über die Sicherheitssteuerung Flexi Soft gesteuert. D.h., die<br />
Flexi Soft schaut nach, ob der codierte Sicherheitsschalter da ist.<br />
Wenn nicht, dann passiert gar nichts. Dann löst sie eine Fehlermeldung<br />
aus. Wenn der Schalter verifiziert wird, laden die Sicherheits-<br />
Laserscanner (S300 Advanced) die Feldsätze, die passend zu dem<br />
Arbeitsplatz hinterlegt sind und geben dem Cobot überhaupt erst<br />
einmal die Freigabe, sein Programm zu laden und starten zu können“,<br />
beschreibt Heiko Liebisch die Initialisierung.<br />
Die Linie bietet die Möglichkeit, ausgeschleuste Prüfteile wieder als<br />
Rückläufer in die laufende Anlage zu bringen. Hierfür geht ein Bediener<br />
im laufenden Betrieb zur Prüfanlage bzw. zum Cobot, legt das<br />
58 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong>
SICHERHEITSSYSTEME<br />
AUTOMATISIERUNG<br />
Für die Sicherheit sorgt eine Safety-Lösung bestehend aus Laserscannern,<br />
Sicherheitsschaltern und Sicherheitssteuerung Flexi Soft<br />
Bild: Sick<br />
Mit der Software FlexiSoftDesigner werden die Applikationen programmiert,<br />
parametriert und überwacht<br />
Bild: Sick<br />
Prüfteil irgendwohin, wo gerade Platz ist, läuft wieder raus und der<br />
Cobot weiß selbstständig, da liegt was, das muss ich noch prüfen<br />
und macht ganz normal weiter. Die Sicherheits-Laserscanner, die<br />
diagonal angebracht für die Rundum-Überwachung sorgen, zeigen<br />
frontseitig per Leuchtmelder in Ampelfarben die Schutzfeldzonen<br />
bzw. deren Verletzung an. Damit Bediener dies quasi bereits im Augenwinkel<br />
wahrnehmen können, leuchtet der ganze Korpus unter<br />
dem Cobotarm entsprechend der Signalampel-Automatik. Im kollaborativen<br />
Modus gibt Claus ein gelbes Signal und reduziert die Geschwindigkeit.<br />
Im roten Modus bleibt er komplett stehen. Verlässt<br />
der Bediener das rote Schutzfeld, läufen das System und somit<br />
Claus automatisch wieder an. Der Bediener muss nicht quittieren.<br />
Am Anfang steht die<br />
Risikobeurteilung – auch bei Cobots<br />
Auch wenn Claus und Clara sich relativ langsam bewegen, generell<br />
kann ein Roboterarm einem Bediener lebensbedrohlich nah kommen.<br />
„Man muss immer das Gesamtkonzept beurteilen; deswegen<br />
haben wir die Greifer, die wir vorne einsetzen, lasergesintert – ohne<br />
spitze Kanten, alles verrundet.“ Auch der Kollaborationsraum muss<br />
grundlegende Anforderungen erfüllen, z. B. hinsichtlich von Mindestabständen<br />
zu angrenzenden begehbaren Bereichen mit<br />
Quetsch- oder Einklemmgefahren. Normative Grundlage für die<br />
funktionale Sicherheit von MRK-Anwendungen sind zum einen generelle<br />
Normen wie die IEC 61508, die IEC 62061 und die ISO<br />
13849-1/-2. Darüber hinaus sind die ISO 10218-1/-2 zur Sicherheit<br />
von Industrierobotern und speziell die ISO TS 15066 über Roboter<br />
für den Kollaborationsbetrieb zu berücksichtigen. Das Team um Heiko<br />
Liebisch hat sich bzgl. der Auslegung, Richtlinien, gesetzlichen<br />
Vorgaben und Normen für <strong>Kollaborative</strong> <strong>Robotik</strong> von Sick beraten<br />
und schulen lassen.<br />
Funktionale Sicherheit bei der<br />
Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK)<br />
Arbeiten Mensch und Maschine jetzt noch enger und dennoch sicher<br />
zusammen, ist die funktionale Sicherheit in modernen Fertigungssystemen<br />
ein Schritt auf dem Weg zu mehr Flexibilität. Hierzu<br />
sind nicht nur ein umfassendes Verständnis der Roboteranwendungen,<br />
sondern auch Fachwissen bei der Risikobewertung und das<br />
entsprechende Portfolio an Sicherheitslösungen notwendig. Bei bestimmten<br />
Anwendungen müssen der Mensch und der bewegte Roboter<br />
eng miteinander interagieren. In diesen sogenannten kollaborativen<br />
Szenarien stellen Kraft, Geschwindigkeit, Bewegungsbahnen<br />
des Roboters und das Werkstück Gefahren für den Werker dar.<br />
Diese müssen entweder durch inhärente Schutzmaßnahmen oder<br />
zusätzliche Maßnahmen zur Risikominderung beschränkt werden.<br />
Ein Beispiel, wie die Vernetzbarkeit mehrerer Sicherheits-Laserscanner<br />
die Lösung der Applikation erleichtert, ist die lückenlose<br />
360°-Rundum-Absicherung von Robotern oder AGVs und AGCs mit<br />
S300 Mini, S300, S3000 oder dem microScan3 Core im Verbund mit<br />
der Sicherheitssteuerung Flexi Soft. Die herstellerspezifische EFI-<br />
Schnittstelle (Enhanced Function Interface) erlaubt eine direkte sicherheitsgerichtete<br />
Kommunikation der Geräte untereinander. Die<br />
Nutzung dieser Schnittstelle minimiert den sonst erforderlichen, hohen<br />
Verkabelungsaufwand für den Anwender – und damit gleichzeitig<br />
auch das Risiko von Verdrahtungsfehlern insbesondere in der Inbetriebnahmephase.<br />
Durch die zentrale Integration der Flexi Soft im<br />
Fahrzeug oder Roboterkorbus ist neben der einfachen Konfiguration<br />
auch eine verbesserte Diagnose des Laserscanner-Gesamtsystems<br />
von einer Stelle aus möglich. Heiko Liebisch und Dejan Pfaff haben<br />
die 4.0-Prüflinie der Continental Automotive geplant und die Cobots<br />
konstruiert. Weitere werden folgen.<br />
ge<br />
www.sick.de<br />
Weitere Informationen über die<br />
Sensorlösungen für mobile Plattformen<br />
http://hier.pro/Bl5a0<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong> 59
MASCHINENELEMENTE<br />
MONTAGE- & HANDHABUNG<br />
Bild: Transfluid Maschinenbau<br />
Die Biegeroboter können kurze oder lange Rohre gleichermaßen effektiv biegen<br />
Effizientes Biegesystem für kurze und lange Rohre<br />
Flexiblere Fertigungszelle mit<br />
biegenden Robotern und Kodierung<br />
Ein von Transfluid entwickeltes Automationssystem biegt 6 m lange Rohre mit kleinem Durchmesser bei<br />
konstant hoher Geschwindigkeit. Gleichzeitig ist die Fertigungszelle in der Lage, kürzere Rohrleitungen<br />
von 500 mm mit vielfältiger Bogengeometrie in großen Stückzahlen zu fertigen. Damit die Produktion<br />
sicher, schnell und sorgfältig umgesetzt werden kann, hat der Maschinenbauer zwei Roboter, die als<br />
Biegemaschinen im Einsatz sind, mit jeweils unterschiedlichen Magazinen ausgestattet.<br />
Gerd Nöker, Geschäftsführer, Transfluid Maschinenbau GmbH, Schmallenberg<br />
Sind die Anforderungen komplex, ist eine Lösung gefragt, die<br />
dynamisch und vielseitig zum Ergebnis führt. Und manchmal<br />
auch gleich zu mehreren, wie bei diesem aktuellen Projekt der<br />
Transfluid Maschinenbau GmbH. Hier biegt das speziell entwickelte<br />
Automationssystem 6 m lange Rohre mit kleinem Durchmesser<br />
bei konstant hoher Geschwindigkeit. Gleichzeitig ist die Transfluid-<br />
Fertigungszelle in der Lage, kürzere Rohrleitungen von 500 mm mit<br />
vielfältiger Bogengeometrie in großen Stückzahlen zu fertigen. Anspruchsvoll<br />
ist ebenfalls die Handhabung der beschichteten Rohre<br />
im Prozess. Denn bei den empfindlichen Oberflächen bedarf es<br />
besonderer Vorsicht und Sorgfalt im Rahmen der Bearbeitung.<br />
Kettenförderer und clevere Kodierung<br />
Damit die Fertigung sicher, schnell und sorgfältig umgesetzt werden<br />
kann, hat Transfluid zwei Roboter – die als Biegemaschinen im Einsatz<br />
sind – mit jeweils unterschiedlichen Magazinen ausgestattet.<br />
Ein Magazin ist ein sogenannter Kettenförderer. Er führt dem Biegeroboter<br />
lange Rohre zu. Anhand der vorher per Kodierung markierten<br />
Rohre erkennen die Roboter, welche Geometrien sie umsetzen<br />
müssen. Dabei sind sie in der Lage, ein langes Rohr jeweils von<br />
einer Seite zur Mitte hinzubiegen. Im Anschluss an die Bearbeitung<br />
wird das Werkstück auf einer Rutsche abgelegt.<br />
Zusätzlich verfügt die Biegezelle über einen separaten Stufenförderer.<br />
Er führt die kurzen Rohrlängen zu – falls erforderlich auch zwei<br />
unterschiedliche Rohre. Jeder Roboter verarbeitet dann je nach Fall<br />
eine andere Geometrie oder Rohre mit einem anderen Durchmesser.<br />
So kann sehr effizient eine größere Serie kurzer Bauteile parallel<br />
gefahren werden. Und ebenso effektiv auch lange Bauteile.<br />
60 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong>
Bild: Transfluid Maschinenbau<br />
Wie bei jeder herkömmlichen Biegemaschine können auch die<br />
Biegeroboter über einen Datenfile direkt aus dem CAD-System die<br />
notwendigen Daten laden und in eine Biegegeometrie umwandeln<br />
Besuchen Sie uns auf der<br />
AUTOMATICA <strong>2018</strong>:<br />
Halle A5, Stand 303<br />
Bild: Transfluid Maschinenbau<br />
Neuester Stand. Nicht Standard.<br />
Innovativ, funktional, effizient: Mit Vakuum-Komponenten<br />
und Spezialgreifern von Schmalz holen Sie stets das Beste<br />
aus Ihrem Automationssystem.<br />
Ein Magazin ist ein sogenannter Stufenförderer; er führt dem<br />
Biegeroboter Rohre zu<br />
Für große Einsatzvielfalt<br />
„Eine weitere Herausforderung bei der Entwicklung unserer Automationslösung<br />
war es, dass die Rohre alle beidseitig mit umgeformten<br />
Enden versehen sind oder hier bereits über aufgezogene<br />
Schneidringe verfügen“, so Stefanie Flaeper, Geschäftsführerin bei<br />
Transfluid. „Per Robotertechnik kann an beiden bereits montierten<br />
Enden mit extrem kurzer Distanz zum Bogen mit der Biegegeometrie<br />
begonnen werden. Und der Ablauf – erst die Enden präparieren<br />
und dann biegen – kann mit dieser Biegetechnik konsequent bei<br />
allen Rohren umgesetzt werden.“<br />
Damit ist die vorherige Bearbeitung der Enden um ein Vielfaches<br />
kostengünstiger und schneller realisierbar. Es gibt keine geome -<br />
trischen Einschränkungen durch diesen Ablauf, und das Rohr kann<br />
vorher mit Stopfen verschlossen werden. So ist es nach dem<br />
Biegen sofort einsetzbar.<br />
Datenfile zum Biegen direkt aus dem CAD-System<br />
Zusätzlich zur Flexibilität sorgt eine weitere Stärke des Automa -<br />
tionssystems für einen nicht zu unterschätzenden Vorteil: Die Roboter<br />
müssen nicht programmiert werden. Wie bei jeder herkömm -<br />
lichen Biegemaschine können auch die Biegeroboter über ein<br />
Datenfile direkt aus dem CAD-System die notwendigen Daten<br />
laden und in eine Biegegeometrie umwandeln. So gehört auch die<br />
Hemmschwelle des Programmierens der Vergangenheit an. Und<br />
online können die Systeme mit allen relevanten Messsystemen<br />
verknüpft werden.<br />
bec<br />
www.transfluid.net<br />
Detaillierte Informationen zu Automatisierungs -<br />
systemen für die Rohrbearbeitung:<br />
hier.pro/FwUSq<br />
WWW.SCHMALZ.COM/AUTOMATION<br />
T: +49 7443 2403-201<br />
J. Schmalz GmbH · Johannes-Schmalz-Str. 1 · 72293 Glatten · schmalz@schmalz.com<br />
THE GEAR COMPANY<br />
19. – 22. Juni <strong>2018</strong><br />
Messe München<br />
Halle B6<br />
Stand B6.515<br />
Die neue Roboter-Generation<br />
hat gut lachen.<br />
Königsklasse trifft <strong>Robotik</strong>. Denn das einzigartige DynaGear Getriebe gibt<br />
es dank neuem Roboterflansch jetzt auch für weitere <strong>Robotik</strong>-Anwendungen.<br />
Mit schneller, einfacher Adaption entsprechender Komponenten durch<br />
den Roboterflansch. Mit neuentwickelter Hohlwelle für Kabel- und Mediendurchführung.<br />
In Verbindung mit der großen Übersetzungsvielfalt, bei gleichbleibender<br />
Baugröße, bietet das DynaGear damit Vorteile für Anwender in<br />
Automation und <strong>Robotik</strong>.<br />
Telefon: 07157 123-0 . www.graessner.de
MASCHINENELEMENTE<br />
MONTAGE- & HANDHABUNG<br />
Roboter für die Spritzgusstechnik: Stone Plastics setzt auf Eigenentwicklung und verwendet Rollon-Linearachsen<br />
Schnelle Entnahme von Kunststoffteilen<br />
Standardroboter zur Entnahme von Spritzgussteilen sind häufig teurer und weniger flexibel als Eigenentwicklungen.<br />
Deshalb baut die amerikanische Stone Plastics & Manufacturing Inc. ihre kartesischen<br />
Roboter selbst und verwendet dafür Rollon-Linearachsen. Als idealer Automatisierungspartner bietet<br />
das Düsseldorfer Unternehmen eine große Vielfalt an modularen Systemlösungen. Diese bilden die<br />
Basis für die Automatisierung von Prozessen vor allem in der Handhabung, Fertigung und Logistik.<br />
Für die x-, y- und z-Achsen setzt Stone Plastics auf die Smart-Serie von Rollon.<br />
Klaus-J. Hermes, Marketingleiter, Rollon GmbH, Düsseldorf<br />
Stone Plastics betreibt<br />
68 Spritzgussmaschinen<br />
mit Größen von 8 bis 1000 t,<br />
die hauptsächlich für Produkte<br />
der Auto mobil- und<br />
Verbrauchsgüterindustrie<br />
eingesetzt werden<br />
Bild: Rollon<br />
Stone Plastics baut im eigenen Haus anwenderspezifisch<br />
anpassbare kartesische Roboter für die Herstellung von<br />
Kunststoff teilen. So kann das Unternehmen die Kosten besser steuern<br />
und überwachen und mehr Branchen bedienen. Für die linearen<br />
Bewegungen seiner Roboter setzt Stone Plastics Linearachsen von<br />
Rollon ein. Bei der Entnahme von Kunststoffteilen aus den Spritzgussformen<br />
spielen diese Linearachsen eine besonders wichtige<br />
Rolle.<br />
Anwenderspezifische Roboter für die Teileentnahme<br />
Stone Plastics betreibt 68 Spritzgussmaschinen mit Größen von<br />
22 bis 1000 t, die hauptsächlich für Produkte der Automobil- und<br />
Verbrauchsgüterindustrie eingesetzt werden. Dazu kommen etwa<br />
800 verschiedene Formen mit jeweils bis zu 16 Kavitäten. Neben<br />
den Teilen für die Auto- und Verbrauchsgüterindustrie produziert<br />
Stone Plastics Kunststoffteile für andere Branchen wie Möbelhersteller,<br />
Freizeiteinrichtungen oder die Hersteller von Baumaschinen<br />
und Werkzeugen.<br />
Die anwenderspezifischen Dreiachsroboter von Stone Plastics mit<br />
Werkzeugen am Ende des Arms (end-of-arm tooling oder Eoat) entnehmen<br />
die Kunststoffteile aus den Formen. Das Eoat-Werkzeug ist<br />
mit Saugnäpfen ausgestattet, die die fertigen Teile anheben und<br />
auf einem Förderband ablegen. Die durchschnittlichen Zykluszeiten<br />
liegen dabei je nach Anwendung zwischen 10 und 30 s.<br />
Stone Plastics baut im eigenen Haus anwenderspezifisch anpassbare<br />
kartesische Roboter für die Herstellung von Kunststoffteilen, um die<br />
Kosten besser steuern und überwachen zu können<br />
Flächeneffizienz intelligent erhöht<br />
Dank des Einsatzes eigener Entwicklungen kann Stone Plastics<br />
auch seine Produktionsflächen effizienter nutzen. So können die<br />
Teile jetzt am Ende der Presse statt wie bisher an der Seite der<br />
Presse entnommen werden. Dadurch können die Pressen näher<br />
zusammenrücken. Außerdem können die Bedienplätze für mehrere<br />
Pressen dicht beieinander angeordnet werden, um das Material<br />
direkt am Gang effizient zu handhaben. Da Ausfallzeiten kostenträchtig<br />
sind, benötigte man bei Stone Plastics zuverlässige Linearachsen.<br />
Nach der Überprüfung ihrer technischen Eigenschaften,<br />
ihrer Leistungsmerkmale und ihrer Fähigkeiten war schnell klar,<br />
dass Rollon-Linearachsen die logische Lösung waren.<br />
Stone Plastics setzt bei ihren Dreiachsrobotern drei verschiedene<br />
Rollon-Linearachsen ein:<br />
• R-Smart 160 SP6 für die x-Achse<br />
• R-Smart 120 SP4 für die y-Achse<br />
• S-Smart 65 SP für die z-Achse<br />
Bild: Rollon<br />
62 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong>
MONTAGE- & HANDHABUNG<br />
MASCHINENELEMENTE<br />
Die Achsen der R-Smart Serie sind wegen ihrer hohen Belastbarkeit<br />
und ihrer geringen Abmessungen die ideale Lösung für Stone Plastics<br />
Linearachsen der Smart-Serie bieten genau die richtigen Leistungsmerkmale:<br />
• hohe Geschwindigkeit und Beschleunigung<br />
• hohe Belastbarkeit<br />
• hohes zulässiges Biegemoment<br />
• geringe Reibung<br />
• lange Lebensdauer<br />
• geringe Geräuschentwicklung<br />
Die Achsen R-Smart 120 und 160 sind wegen ihrer hohen Belastbarkeit<br />
und ihrer geringen Abmessungen die ideale Lösung. Die Serie<br />
R-Smart erreicht ihre Leistungswerte mit zwei parallelen Profilschienen<br />
anstelle einer einzelnen Profilschiene. Ein weiterer Vorteil der<br />
hohen Momentübertragung ist die Tatsache, dass ein freitragendes<br />
Portal eingesetzt werden kann, wenn der Platz knapp ist. Statt eines<br />
Portalsystems kann die R-Smart auch in einem freitragenden<br />
xyz-System eingesetzt werden.<br />
Bild: Rollon<br />
Robust und wirtschaftlich<br />
Die S-Smart-z-Achse ist hauptsächlich wegen ihres günstigen Preis-<br />
Leistungs-Verhältnisses ausgewählt worden. Sie hat einen robusten<br />
und gut konzipierten festen Antriebskopf aus eloxiertem Aluminium<br />
sowie ein robustes Profil aus stranggepresstem Aluminium mit<br />
einem Querschnitt von 65 mm. Diese hochwertige Linearachse wird<br />
von einem Polyurethanriemen mit Stahllitzen in einer Omega-<br />
Konfiguration angetrieben. Die Lasten werden von einer einzelnen<br />
Linear-Profilführungsschiene mit zwei Führungswagen mit Kugelumlauflagern<br />
problemlos getragen. Das senkt nicht nur die Kosten<br />
gegenüber doppelten Linearachsen für die x-Achse, sondern<br />
vermeidet auch zusätzliche Komplikationen und Kosten durch<br />
Steuerungen, Getriebe, Motoren, Verbindungswellen usw. Durch<br />
den Einsatz der R-Smart in den x- und y-Achsen spart Stone Plastics<br />
sowohl kurz- als auch langfristig.<br />
bec<br />
www.rollon.de<br />
Detaillierte Informationen zu den Linearachsen der<br />
Smart-Baureihen:<br />
hier.pro/JNuFk<br />
Automatica: Halle A5, Stand 328<br />
<br />
Global. Modern. Dynamisch.<br />
Spitzenqualität auf höchstem Niveau.<br />
KTS+ Silence<br />
„Darf es etwas leiser sein.“<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
www.kiener-online.com www.lacom-online.com www.comag-online.com<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 00 <strong>2018</strong> 63
WERKSTOFFE/VERFAHREN<br />
LEICHTBAU<br />
Gurkenflieger werden die landwirtschaftlichen Fahrzeuge genannt, auf denen bis zu 50 Erntehelfer im Einsatz sind<br />
Bild: Fraunhofer IPK<br />
Aus Leichtmodulen aufgebauter Dual-Arm-Roboter für die automatisierte Gurkenernte<br />
Grüne Objekte in grünem Umfeld orten<br />
Nicht nur automatisierungsintensive Branchen wie die Automobilindustrie setzen auf Roboter – auch<br />
in Teilen der Landwirtschaft ersetzen Automationssysteme immer häufiger die mühevolle Handarbeit:<br />
Im EU-Projekt Catch entwickelt und testet das Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und<br />
<strong>Konstruktion</strong>stechnik IPK derzeit einen Dual-Arm-Roboter für die automatisierte Gurkenernte.<br />
Die Leichtbaulösung soll den Gurkenanbau in Deutschland rentabel halten.<br />
Britta Widmann, Redakteurin und Pressereferentin, Fraunhofer-Gesellschaft, München<br />
Einlegegurken werden hierzulande von Hand geerntet, meist<br />
mithilfe von Gurkenfliegern, Fahrzeugen mit angebauten Tragflächen.<br />
Die Erntehelfer liegen bäuchlings auf den landwirtschaft -<br />
lichen Maschinen und pflücken die Gurken. Aufgrund der aufwen -<br />
digen und kräftezehrenden Handarbeit wird diese Form der Ernte<br />
zunehmend unwirtschaftlich. Hinzu kommt, dass sich seit der Einführung<br />
des Mindestlohns in Deutschland die Kosten pro Frucht<br />
erhöht haben. Vielen deutschen Anbauregionen droht deshalb das<br />
Aus: Schon jetzt verlagert sich der Gurkenanbau nach Osteuropa<br />
und Indien.<br />
Das Projekt<br />
PLUS<br />
Das Projekt „Cucumber Gathering – Green Field Experiments<br />
Catch“ wird im Rahmen von Echord++ Experiment aus<br />
Mitteln der EU gefördert. Echord zielt auf die Einführung von<br />
<strong>Robotik</strong>technologien in die Industrie. Die Forschung erfolgt<br />
in Konsortien aus Wissenschaft und Industrie. Partner im<br />
Projekt Catch sind neben dem Fraunhofer IPK:<br />
• CSIC-UPM Centre for Automation and Robotics, Spanien<br />
• Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie (ATB)<br />
Verbesserte Erntetechnologien sind daher dringend erforderlich, um<br />
den Gurkenanbau in Deutschland rentabel zu halten. Gemeinsam<br />
mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus Spanien und<br />
Deutschland untersuchen Experten des Fraunhofer IPK in Berlin im<br />
EU-Projekt Catch – kurz für Cucumber Gathering - Green Field Experiments<br />
– das Automatisierungspotenzial der Gurkenernte. Partner<br />
im Projekt sind das Leibniz-Institut für Agrartechnik und Bioökonomie<br />
(ATB), Potsdam, und das spanische CSIC-UPM Centre for Automation<br />
and Robotics.<br />
Ziel der Forscher: ein aus Leichtmodulen aufgebautes, kostengünstiges<br />
Dual-Arm-Robotersystem zu entwickeln und zu testen, das<br />
sich für die automatisierte Gurkenernte, aber auch für andere landwirtschaftliche<br />
Anwendungen nutzen lässt. Der Ernteroboter soll<br />
kostengünstig, leistungsstark und zuverlässig sein und selbst bei<br />
widrigen Witterungsbedingungen erntereife Gurken erkennen und<br />
diese dann mit seinen beiden Greifarmen schonend pflücken und<br />
ablegen. Dabei helfen moderne Steuerungsverfahren, die den Roboter<br />
mit taktilem Feingefühl ausstatten und die Anpassungsfähigkeit<br />
an Umgebungsbedingungen ermöglichen. Sie erlauben ihm auch,<br />
menschliche Bewegungen zu imitieren. So will man u. a. vermeiden,<br />
dass die Pflanzen beschädigt oder gar mitsamt Wurzelwerk aus dem<br />
Boden gezogen werden. Eine weitere Voraussetzung: Der automa -<br />
tisierte Erntehelfer muss mindestens so effektiv sein wie die Pflücker.<br />
Ein geübter Pflücker schafft bis zu 13 Gurken pro Minute.<br />
Blog zum EU-Projekt Catch: hier.pro/rN3Z0<br />
64 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong>
LEICHTBAU<br />
WERKSTOFFE/VERFAHREN<br />
Der Prototyp des Dual-Arm-Robotersystems bei ersten Feldtests<br />
Bild: Fraunhofer IPK<br />
Die auf Basis der OpenBionics Robot Hand modifizierte Gurken-Hand<br />
des Fraunhofer IPK im Ernteeinsatz<br />
Bild: Fraunhofer IPK<br />
Hohe Trefferquote<br />
Optisches und taktiles Erfassen, Beurteilen und Bewerten ist eine<br />
große Herausforderung für autonome Systeme. Noch größer wird<br />
sie, wenn wie bei der Gurkenernte grüne Objekte in grünem Umfeld<br />
geortet werden müssen. Darüber hinaus wachsen die Früchte ungeordnet<br />
auf dem Feld und sind mitunter von Blättern verdeckt. Veränderliche<br />
Lichtverhältnisse erschweren die Aufgabe zusätzlich. Multispektralkameras<br />
und intelligente Bildverarbeitung sollen helfen, die<br />
Gurken zu lokalisieren und die Greifarme des Roboters an die rich -<br />
tige Stelle zu dirigieren. Diese Aufgabe obliegt dem spanischen Projektpartner<br />
CSIC-UPM. Ein spezielles Kamerasystem gewährleistet,<br />
dass die Gurken mit einer hohen Trefferquote von etwa 95 % registriert<br />
und lokalisiert werden. Geplant ist jedoch, alle reifen Gurken<br />
zu pflücken, um das Wachstum der neuen, nachwachsenden<br />
Gurken nicht zu behindern. Das Fraunhofer IPK hat die Roboterarme<br />
mit je fünf Freiheitsgraden auf Basis von Hardwaremodulen der in<br />
Köln ansässigen Igus GmbH entwickelt.<br />
„Die Leichtbaulösung soll<br />
den Gurkenanbau in Deutschland<br />
rentabel halten.“<br />
Suchen nach menschlichem Vorbild<br />
Aufgabe der IPK-Experten im Projekt ist es, drei verschiedene Greiferprototypen<br />
zu entwickeln: einen Greifer auf Basis von Vakuumtechnik,<br />
einen bionischen Greifbacken (FinRay) und eine auf Basis der<br />
OpenBionics Robot Hand modifizierte Gurken-Hand. Sie setzen dabei<br />
auf Arbeiten aus einem anderen europäischen Forschungs projekt<br />
auf, in dem sie bereits eine Dual-Arm-Robotersteuerung mit effizienter,<br />
aufgabenorientierter Programmierung für den Workerbot I entwickelt<br />
hatten, einen humanoiden Roboter für die industrielle Montage.<br />
Diese Steuerung wird jetzt für die Planung, Programmierung und<br />
Regelung des Roboterverhaltens bei der Gurkenernte erweitert.<br />
Die vorprogrammierten Verhaltensmuster ermöglichen dem Roboter<br />
das bi-manuelle Suchen der Gurken nach menschlichem Vorbild:<br />
„So kann er Blätter beispielsweise durch symmetrische und asymmetrische<br />
oder kongruente und inkongruente Bewegungen zur Seite<br />
schieben. Auch ein automatisches On-the-Fly-Bewegungswechseln,<br />
um sich einer identifizierten Frucht zu nähern und sie dann<br />
zu greifen, ist damit gegeben“, sagt Dr.-Ing. Dragoljub Surdilovic,<br />
Wissenschaftler am Fraunhofer IPK. Ziel der Forschenden ist eine<br />
intelligente Steuerung mit Urteilsvermögen, die die Aufgaben<br />
zwischen den Greifarmen verteilt, den Pflückprozess überwacht<br />
und Ausnahmen behandeln kann.<br />
Ein erster Feldtest des Robotersystems fand im Juli 2017 auf dem<br />
Versuchsfeld des Leibniz-Instituts für Agrartechnik und Bioökonomie<br />
mit verschiedenen Gurkensorten statt. Dabei wurde auch die Ernte<br />
neuer Sorten getestet – mit Merkmalen, die eine automatische<br />
Erkennung erleichtern. Die ersten Tests haben die grundlegenden<br />
Funktionen bestätigt. Seit Herbst 2017 setzen die Projektpartner<br />
ihre Experimente in einem ATB-Glashaus fort. Der Fokus der Untersuchungen<br />
liegt darauf, die Effizienz und Robustheit des Systems<br />
gegenüber Störungen zu prüfen. Nach Abschluss der Tests soll der<br />
Leichtbauroboter zur Marktreife geführt werden. Das Interesse<br />
seitens der Gurkenanbauer, Unternehmen und Landwirtschafts -<br />
verbände ist groß. Das Projekt wurde auf der Agritechnica 2017<br />
erstmals einer breiteren Öffentlichkeit vorgestellt. Auf dem Stand<br />
der Deutschen Landwirtschafts-Gesellschaft DLG e.V. stieß das<br />
Exponat auf positives Feedback vonseiten der Fachwelt und<br />
verschiedener Unternehmen.<br />
bec<br />
www.ipk.fraunhofer.de<br />
Mehr Informationen zum Projekt Catch (Cucumber<br />
Gathering – Green Field Experiments) im Video:<br />
hier.pro/SbA5H<br />
Automatica: Halle A4, Stand 212<br />
K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong> 65
K|E|M<br />
INSERENTENVERZEICHNIS<br />
ACE Stoßdämpfer GmbH,<br />
Langenfeld .............................. 35<br />
AFAG Automation AG,<br />
CH-Huttwil .............................. 19<br />
ANT GmbH Antriebstechnik,<br />
Schweinfurt ............................ 53<br />
Chr. Mayr GmbH + Co. KG<br />
Antriebstechnik,<br />
Mauerstetten..........................<br />
41<br />
Fernsteuergeräte Kurt Oelsch<br />
GmbH, Berlin............................<br />
9<br />
Festo Vertrieb GmbH & Co. KG,<br />
Esslingen ................................ 23<br />
MS-GRAESSNER GmbH & Co.<br />
KG THE GEAR COMPANY,<br />
Dettenhausen ......................... 61<br />
VORSCHAU<br />
Bild: TU München/Micro-Epsilon<br />
Dr. Johannes Heidenhain GmbH,<br />
Traunreut ................................ 68<br />
IEF-Werner GmbH,<br />
Furtwangen ............................ 25<br />
Indunorm Bewegungstechnik<br />
GmbH, Waiblingen....................<br />
7<br />
ITM UNITEC GmbH,<br />
Backnang ................................ 33<br />
LACOM Vertriebs GmbH,<br />
Lauchheim .............................. 63<br />
Metrofunkkabel-Union GmbH,<br />
Berlin ...................................... 13<br />
MICRO-EPSILON-MESS-<br />
TECHNIK GmbH & Co. KG,<br />
Ortenburg ................................. 3<br />
Engineering-Know-how regelmäßig?<br />
Sonderausgabe <strong>Kollaborative</strong> <strong>Robotik</strong><br />
<strong>Robotik</strong> für den<br />
Praxisalltag<br />
Messe Automatica<br />
Seite 10<br />
Das<br />
Engineering<br />
Magazin<br />
<strong>2018</strong><br />
www.kem.de<br />
Titelstory – Seite 36<br />
Pleurobot vermittelt<br />
Know-how der Biomechanik<br />
Cobots machen MRK CE-konform<br />
Maschinen smart umsetzen<br />
Expertengespräch<br />
Seite 20<br />
Safety<br />
Seite 56<br />
Im Gespräch | „Cobots sind gerade für KMU interessant“<br />
Helmut Schmid, Geschäftsführer, Universal Robots Deutschland – Seite 14<br />
Online finden Sie uns unter<br />
www.kem.de, auf Twitter unter<br />
@<strong>KEM</strong><strong>Konstruktion</strong><br />
Schaeffler Technologies AG &<br />
Co. KG, Homburg .................... 11<br />
J. Schmalz GmbH, Glatten 61<br />
Schmidt-Kupplung GmbH,<br />
Wolfenbüttel ........................... 45<br />
SICK AG, Waldkirch...................<br />
2<br />
Tünkers Maschinenbau GmbH,<br />
Ratingen ................................. 27<br />
Türk & Hillinger GmbH,<br />
Tuttlingen .................................. 5<br />
VMA Verbindungs-Meß-u.<br />
Antriebstechnik GmbH,<br />
Großostheim .......................... 45<br />
Zimmer GmbH, Ettlingen 55<br />
Die <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> liefert monatlich Trend- und Praxiswissen für<br />
die Produktentwicklung. Schwerpunkte liegen auf dem Maschinen-<br />
Anlagenbau, Sonderausgaben beleuchten detailliert auch<br />
und<br />
a ngrenzende Branchen und Fachgebiete sowie Sonderthemen wie<br />
das Systems Engineering und die Automobilkonstruktion. Wenn<br />
Sie an einem Probeexemplar interessiert sind, schicken Sie uns<br />
doch ein Mail mit dem Betreff „Probe <strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong>“ an:<br />
kem.redaktion@konradin.de<br />
Mit dem Hyperloop in Rekordgeschwindigkeit von A<br />
nach B reisen – das ist die Vision von Tesla-CEO Elon<br />
Musk, der die Entwicklung dieses Fortbewegungsmittels<br />
antreibt. Bei diesen Hochgeschwindigkeitstransporten<br />
spielt präzise Sensorik für Überwachungsaufgaben<br />
eine wesentliche Rolle. So wird beispielsweise<br />
die Oberflächentemperatur der Antriebsräder durch<br />
äußerst kompakte Infrarot-Temperatursensoren von<br />
Micro-Epsilon in Echtzeit kontrolliert, aber auch Batteriespannung,<br />
Strom, Motortemperatur, Motordrehzahl,<br />
Beschleunigungen, Umgebungsdruck oder Druck im<br />
Pneumatiksystem sind wichtige Daten.<br />
INFO<br />
<strong>KEM</strong> <strong>Konstruktion</strong> – Sonderausgabe Verkehrstechnik – erscheint am 28.08.<strong>2018</strong><br />
ISSN 1612–7226<br />
Herausgeberin: Katja Kohlhammer<br />
Verlag:<br />
Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH,<br />
Ernst-Mey-Straße 8,<br />
70771 Leinfelden-Echterdingen, Germany<br />
Geschäftsführer: Peter Dilger<br />
Verlagsleiter: Peter Dilger<br />
Redaktion:<br />
Chefredakteur:<br />
Dipl.-Ing. Michael Corban (co), Phone + 49 711 7594–417<br />
Stellvertretende Chefredakteure:<br />
Dipl.-Ing. Andreas Gees (ge), Phone +49 711 7594–293;<br />
Johannes Gillar (jg), Phone + 49 711 7594–431;<br />
Redakteure:<br />
Dr.-Ing. Ralf Beck (bec), Phone +49 711 7594–424;<br />
Jörn Kehle (jke), Phone +49 711 7594–407;<br />
Irene Knap B.A. (ik), Phone +49 711 7594–446;<br />
Bettina Tomppert (bt), Phone +49 711 7594–286<br />
Redaktionsassistenz:<br />
Gabriele Rüdenauer,<br />
Phone +49 711 7594–257<br />
E-Mail: kem.redaktion@konradin.de<br />
Layout:<br />
Matthias Rösiger, Phone +49 711 7594–273<br />
Gesamtanzeigenleiter:<br />
Andreas Hugel, Phone +49 711 7594–472<br />
Zurzeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 53 vom 1.10.2017<br />
Auftragsmanagement:<br />
Annemarie Olender, Phone +49 711 7594–319<br />
Leserservice:<br />
Ute Krämer,<br />
Phone +49 711 7594–5850<br />
Fax +49 711 7594–15850<br />
E-Mail: ute.kraemer@konradin.de<br />
<strong>KEM</strong> erscheint monatlich und wird kostenlos nur an<br />
qualifizierte Empfänger geliefert.<br />
Bezugspreise: Inland 85,00 € inkl. Versandkosten und<br />
MwSt.; Ausland: 85,00 € inkl. Versandkosten.<br />
Einzelverkaufspreis: 8,60 € inkl. MwSt., zzgl. Versandkosten.<br />
Bezugszeit: Das Abonnement kann erstmals vier<br />
Wochen zum Ende des ersten Bezugsjahres gekündigt<br />
werden. Nach Ablauf des ersten Jahres gilt eine Kündigungsfrist<br />
von jeweils vier Wochen zum Quartalsende.<br />
Auslandsvertretungen:<br />
Großbritannien: Jens Smith Partner ship, The Court, Long<br />
Sutton, GB-Hook, Hampshire RG29 1TA, Phone 01256<br />
862589, Fax 01256 862182, E-Mail: media@jens.demon.<br />
co.uk Schweiz: IFF media ag, Frank Stoll, Technoparkstr.3,<br />
CH-8406 Winterthur, Phone +41 52 633 08 88, Fax +41 52<br />
633 08 99, E-Mail: f.stoll@iff-media.ch USA: TD.A. Fox Advertising<br />
Sales, Inc., Detlef Fox, 5 Penn<br />
Plaza, 19th Floor, New York, NY 10001, Phone +1 212<br />
8963881, Fax +1 212 6293988, detleffox@comcast.net<br />
Gekennzeichnete Artikel stellen die Meinung des Autors,<br />
nicht unbedingt die der Redaktion dar. Für unverlangt<br />
eingesandte Manuskripte keine Gewähr. Alle in <strong>KEM</strong><br />
erscheinenden Beiträge sind urheberrechtlich geschützt.<br />
Alle Rechte, auch Übersetzungen, vorbehalten. Reproduktionen<br />
gleich welcher Art, nur mit schriftlicher Genehmigung<br />
des Verlages.<br />
Erfüllungsort und Gerichtsstand ist Stuttgart.<br />
Druck: Konradin Druck GmbH, Leinfelden-Echterdingen.<br />
Printed in Germany.<br />
© 2017 by Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH,<br />
Leinfelden-Echterdingen.<br />
EDA<br />
66 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> KOLLABORATIVE ROBOTIK <strong>2018</strong>
Industrie<br />
fachjobs24.de – hier finden Arbeitgeber<br />
qualifizierte Fach- und<br />
Führungskräfte<br />
Sprechen Sie Nutzer von Branchen-Fachmedien an:<br />
die Interessierten und Engagierten ihres Fachs<br />
Erreichen Sie die Wechselwilligen, schon bevor<br />
sie zu aktiven Suchern werden<br />
Für optimales Personalmarketing: Präsentieren Sie<br />
sich als attraktiver Arbeitgeber der Branche<br />
EINFACH,<br />
SCHNELL UND<br />
FÜR NUR<br />
199€<br />
Preis zzgl. MwSt<br />
Einzigartiges Netzwerk zielgruppenspezifischer Branchen-Channels<br />
Augenoptik Handwerk Architektur<br />
Arbeitswelt<br />
Wissen<br />
33 Online-Partner<br />
27 Print-Partner<br />
Das K|E|M Stellenportal <strong>Konstruktion</strong> für Ihren 00 <strong>2018</strong> Erfolg! 67
Kann exaktes Positionieren<br />
mühelos gelingen?<br />
Einen Faden durchs Nadelöhr zu stecken, ist selbst für eine sehr ruhige Hand und ein scharfes Auge eine echte<br />
Herausforderung. Es gilt schließlich, sehr kleine Gegenstände positionsgenau aufzunehmen, kollisionsfrei durch<br />
den Raum zu bewegen und dann exakt zu platzieren. Gelenkarmroboter müssen für derart komplexe Aufgabenstellungen<br />
und Abläufe bis zu sieben Stellmotoren aufeinander abgestimmt mit hoher Dynamik und Genauigkeit<br />
bewegen. Mit HEIDENHAIN-Drehgebern als Motorfeedback und zusätzlichen HEIDENHAIN-Winkelmessgeräten<br />
als Positionsmessgeräte gelingt Ihnen das mühelos.<br />
DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH 83292 Traunreut, Deutschland Tel. +49 8669 31-0 www.heidenhain.de<br />
Winkelmessgeräte Längenmessgeräte Bahnsteuerungen Positionsanzeigen Messtaster Drehgeber<br />
68 K|E|M <strong>Konstruktion</strong> 00 <strong>2018</strong>
Change language