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Automationspraxis 02.2021

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automationspraxis.de<br />

02_April 2021<br />

Künstliche Intelligenz<br />

Wie KI die Arbeitswelt<br />

verändert. Seite 16<br />

Wandlungsfähige Fabrik<br />

Abschied vom festen<br />

Takt. Seiten 20 und 36<br />

Quo vadis Cobot?<br />

Kollaborative Robotik<br />

unter der Lupe. Seite 24<br />

Sicherheit für die<br />

mobile Service-Robotik


Industrie<br />

Das<br />

Kompetenz-<br />

Netzwerk<br />

der Industrie<br />

17 Medienmarken für alle wichtigen<br />

Branchen der Industrie<br />

Information, Inspiration und Vernetzung<br />

für Fach- und Führungskräfte in der Industrie<br />

Praxiswissen über alle Kanäle:<br />

Fachzeitschriften, Websites, Newsletter,<br />

Whitepaper, Webinare, Events<br />

Ihr kompetenter Partner für die<br />

Zukunftsthemen der Industrie<br />

2 April 2021<br />

Die passenden Medien für Sie<br />

und Ihre Branche:<br />

konradin.de/industrie<br />

media.industrie.de


_Editorial<br />

TAKT-<br />

GEBER<br />

Armin Barnitzke<br />

Stellv. Chefredakteur<br />

<strong>Automationspraxis</strong><br />

KI: dein Freund<br />

und Helfer<br />

Die künstliche Intelligenz weckt viele Sorgen und Ängste: von Entmündigung<br />

und Arbeitsplatzverlust bis zur Unterjochung der Menschheit<br />

durch eine „Super-KI“. Wenn man den Stand der Technik anschaut, gehören<br />

diese Ängste aber eher in die Rubrik Science Fiction. Denn konkret<br />

kommt KI – beziehungsweise konkreter das Machine Learning – eher als Assistenztechnologie<br />

in Betracht – quasi KI als dein Freund und Helfer.<br />

So kann eine Bildanalyse-KI den Arzt bei der Suche nach Tumoren unterstützen.<br />

Und in der Produktion wird der Mitarbeiter dank KI vom reinen Maschinenbediener<br />

zum Prozessmanager, wie Trumpf-Geschäftsführer Thomas<br />

Schneider auf Seite 16 erläutert: „Mittels KI unterstützen wir den Maschinenbediener<br />

bei der Optimierung seiner eigenen Arbeitsabläufe und steigern<br />

gleichzeitig die Effizienz und Produktivität in der Fertigung. Der Einsatz von<br />

KI beseitigt aber keineswegs den Arbeitsplatz.“<br />

Künstliche Intelligenz im Cobot<br />

Zudem hält KI allmählich Einzug in moderne Robotermodelle: Beispielsweise<br />

hat das Hannoveraner Start-up Yuanda Robotics bei seinem smarten Cobot<br />

Yu ein Modul für das maschinelle Lernen in Echtzeit eingebaut (Seite 62).<br />

Das macht den sehenden Roboter noch flexibler und intelligenter – und seine<br />

Bedienung einfacher.<br />

Diese einfachere Bedienung ist auch sinnvoll und notwendig. Denn unsere<br />

große Trend-Analyse „Quo Vadis Cobot?“ (Seite 24) zeigt, dass die reine<br />

Kollaboration nicht die „Killerapplikation“ für den großen Cobot-Durchbruch<br />

ist. Die Cobots müssen sich noch mehr in Richtung einfachere Bedienung<br />

weiterentwickeln, sind sich Experten einig. Unterstützen kann die<br />

Cobots dabei eben die KI. Quasi: „KI als Freund für deinen Helfer“. ↓<br />

Die MOTOMAN GP-Serie. Präzise gibt sie den<br />

Takt in Sachen Geschwindigkeit vor. Optimale<br />

Beschleunigung, Achsgeschwindigkeit und<br />

Taktzeit bei gleichzeitiger Reduzierung der Inbetriebnahmezeit.<br />

Damit könnte einer unserer<br />

MOTOMAN GPs von GP4 – GP600 beim<br />

„Grand-Prix“ der Roboter ins Rennen gehen<br />

oder einfach ganz schnell zu Ihnen. Dort wird<br />

er in Sachen Effi zienz und Wirtschaftlichkeit<br />

ganz sicher auch den Takt angeben.<br />

YASKAWA Europe GmbH<br />

Robotics Division<br />

robotics@yaskawa.eu.com<br />

Telefon +49-81 66-90-0<br />

www.yaskawa.eu.com<br />

April 2021 3


_Inhalt<br />

Inhalt<br />

16<br />

Unterstützer: Wie<br />

künstliche<br />

Intelligenz die<br />

Arbeitswelt verändert,<br />

Bilder: Trumpf/Peers<br />

erläutern Trumpf-<br />

Geschäftsführer<br />

Thomas Schneider<br />

und Elisa Hertzler,<br />

CEO des Trumpf-<br />

Start-ups Peers.<br />

20<br />

Vorausdenker:<br />

Warum die<br />

Matrix-Produktion<br />

den Abschied von<br />

Fließband und Takt<br />

einläutet, sagt<br />

Fraunhofer-IPA-<br />

Chef Prof. Thomas<br />

Bauernhansl.<br />

Bild: Fraunhofer IPA<br />

Bild: B&R<br />

36<br />

Flexibilisierer:<br />

B&R-Deutschland-<br />

Chef Markus<br />

Sandhöfner<br />

erläutert seine<br />

Vision der adaptiven<br />

Maschine, die sich<br />

selbst an neue<br />

Aufgaben anpasst.<br />

Bild: Yuanda Robotics<br />

62<br />

Gewinner: Mit dem<br />

Cobot Yu haben die<br />

Macher von Yuanda<br />

Robotics aus<br />

Hannover den<br />

Robotics Award 2020<br />

gewonnen.<br />

4 April 2021


_Inhalt<br />

KR IONTEC<br />

der Roboter für jede Aufgabe<br />

in der mittleren Traglastklasse<br />

_Titelthema<br />

08 „Wir machen mobile Service-Roboter sicher“<br />

Wie Pilz die Intralogistik adressiert<br />

Einer für alles. Alles zu 100 % Industriekompetenz:<br />

Mit dem KR IONTEC setzen Sie auf pure Performance<br />

und den größten Arbeitsraum in der mittleren Traglastklasse.<br />

Maximale Dynamik, minimale Zykluszeiten.<br />

Perfektion in jeder Einbaulage. In Zukunft meistern<br />

Sie alle Aufgaben mit nur einem Roboter.<br />

Erfahren Sie alle Highlights auf<br />

www.kuka.com/kr-iontec<br />

_Interview des Monats<br />

16 „Maschinenbediener wird zum Prozessmanager“<br />

Thomas Schneider, Trumpf, im Gespräch<br />

_Industrie 4.0<br />

20 Matrix statt Fließband<br />

Wandlungsfähige Fertigung ohne Linie und Takt<br />

_Trend des Monats<br />

24 Quo vadis Cobots?<br />

Kollaborative Robotik unter der Lupe<br />

_Special Cobots<br />

28 UR-Cobot automatisiert Lichtbogenschweißen<br />

Mitarbeiter entlastet – Schweißzeit halbiert<br />

_Technologie des Monats<br />

36 Freie Fahrt in 6D<br />

Flexibles Transportsystem für agile Maschinen<br />

_Ro bo ti k<br />

42 Günstiger Roboter für Einsteiger<br />

Variobotic liefert Dobot-Roboter für 2500 Euro<br />

_H a n dh a b un g & Mo n ta g e<br />

53 Herausforderungen in der Batteriemontage<br />

Scio Automation gibt Einblicke<br />

_Vision & Sensorik<br />

58 3D-Kameras helfen bei Logistikautomation<br />

Roboter lernen sehen fürs Kommissionieren<br />

_Macher der Automation<br />

62 Ein intelligenter Cobot und seine Macher<br />

Yuanda Robotics aus Hannover im Porträt<br />

_10 Fragen an<br />

66 „Sushi und Weißbier“<br />

Thomas Suchanek, Yaskawa, stellt sich vor<br />

_Rubriken<br />

14 Personalien<br />

64 Impressum / Inserenten<br />

www.kuka.com<br />

Besuchen Sie uns<br />

auf der digitalen HMI,<br />

vom 12. – 16. April 2021<br />

April 2021 5


_Inhalt<br />

Praxis-Highlights im April<br />

54<br />

Saubere Verbindung: Für die Fertigung von<br />

Geschirr spülern hat die Schweizer V-Zug in eine<br />

Anlage von Tox Pressotechnik investiert.<br />

40<br />

Pressenautomation: Um die Verarbeitung von faser -<br />

verstärkten Kunststoffen zu automatisieren, setzt<br />

Schmidt & Heinzmann zwei Fanuc-Roboter ein.<br />

Bild: Yaskawa<br />

Bild: Tox Pressotechnik<br />

30<br />

Hybridroboter: Mit einem neuen Cobot-Palettierer<br />

steigert der Logistik-Spezialist Segbert die Flexibilität<br />

am Ende der Verpackungslinie.<br />

Bild: Fanuc<br />

Bild: Stäubli<br />

22<br />

Unterwasser-Roboter:<br />

Bei der Zerlegung des<br />

Reaktorbehälters im<br />

stillgelegten Kernkraftwerk<br />

Brunsbüttel kommt ein<br />

Stäubli-Roboter in bis zu<br />

30 m Wassertiefe zum<br />

Einsatz.<br />

Wandlungsfähige Fabrik<br />

Abschied vom festen Takt<br />

beginnt. Seiten 20 und 36<br />

02_April 2021<br />

Quo vadis Cobots?<br />

Kollaborative Robotik<br />

unter der Lupe. Seite 24<br />

automationspraxis.de<br />

Yuanda Robotics im Porträt<br />

Ein intelligenter Cobot<br />

aus Hannover. Seite 62<br />

Sicherheit für die<br />

mobile Service-Robotik<br />

Zum Titel<br />

Warum Pilz bei der<br />

Service-Robotik vor<br />

allem die Intralogistik<br />

im Fokus hat und wie<br />

der Experte für sichere<br />

Automation dabei für<br />

Sicherheit sorgt, das<br />

erläutert Product<br />

Manager Dr. Manuel<br />

Schön im großen<br />

Titel-Interview.<br />

Seite 08<br />

6 April 2021


_Inhalt<br />

ACOPOS 6D<br />

Neue Dimensionen<br />

der adaptiven Fertigung<br />

www.br-automation.com/ACOPOS6D<br />

Bild: Hahn Group<br />

44<br />

Sägen und Entgraten: Für Fischer Hydroforming<br />

hat Hahn Ruhrbotics eine Anlage aus Robotern,<br />

Kameras und Fördertechnik entwickelt, die Abgas -<br />

rohre automatisiert sägt und entgratet.<br />

Bild: Sick<br />

56<br />

Roboter greift sicher: Damit der Palettier- Roboter<br />

sicher zugreifen kann, setzt ein tschechischer<br />

Autohersteller auf einen 3D-Sensor von Sick.<br />

ACOPOS 6D läutet eine neue Ära der Fertigung ein.<br />

Frei schwebende Shuttles schaffen einen offenen<br />

Produktionsraum mit dem sich das Konzept Maschine<br />

völlig neu umsetzen lässt. ACOPOS 6D ermöglicht<br />

maximale Produktivität auf minimalem Bauraum.<br />

April 2021 7


_Titelgeschichte<br />

Interview: Dr. Manuel Schön, Product Manager Controller, Pilz GmbH & Co. KG<br />

„Wir machen mobile<br />

Service-Roboter sicher“<br />

Warum Pilz bei der Service-Robotik insbesondere die Intralogistik im Fokus<br />

hat und wie der Experte für sichere Automation in der mobilen Service-<br />

Robotik für Sicherheit sorgt, erklärt Product Manager Dr. Manuel Schön.<br />

8 April 2021


<strong>Automationspraxis</strong><br />

TITELGESCHICHTE<br />

exklusiv<br />

Um mobile Service-Robotik-<br />

Anwendungen für Mensch und<br />

Maschine sicher zu machen, bietet<br />

Pilz ein umfassendes Dienstleistungs-<br />

und Sensorik-Portfolio.<br />

Bild: Pilz<br />

April 2021 9


_Titelgeschichte<br />

AP: Pilz als Experte für sichere Automation ist<br />

seit einiger Zeit auch in der Service-Robotik aktiv:<br />

Was genau bieten Sie hier an?<br />

Schön: Bei Service-Robotik muss man zwischen<br />

Service-Robotik im industriellen und im nicht-industriellen<br />

Umfeld unterscheiden. Im industriellen<br />

Umfeld bieten wir umfangreiche Dienstleistungen<br />

rund um die Integration von z.B. fahrerlosen<br />

Transportsystemen (FTS) gemäß CE-Konformitätsbewertungsverfahren<br />

nach der Maschinenrichtlinie<br />

an. Darüber hinaus finden sich mobile<br />

Plattformen mittlerweile aber immer häufiger im<br />

nicht-industriellen Umfeld. Nehmen wir zum Beispiel<br />

eine mobile Einheit im Hotel, die als rollende<br />

Minibar genau das bringt, was der Hotelgast<br />

sowohl die normativen Anforderungen der mobilen<br />

Plattformen als auch die der – kollaborativen –<br />

Roboter erfüllt werden.<br />

AP: Die Anforderungen der Mensch-Roboter-<br />

Kollaboration (MRK) und der Service-Robotik<br />

fließen also ineinander?<br />

Schön: Ja, genau. Das ist gerade für das Zusammenspiel<br />

eines mobilen Roboters mit dem Werker<br />

sinnvoll. Kann beispielsweise ein Kontakt zwischen<br />

Mensch und Roboter entstehen, müssen die<br />

entsprechenden Kräfte und Drücke validiert werden.<br />

Wir stellen mit unserem Produkt- und Dienstleistungsspektrum<br />

sicher, dass Mensch und Roboter<br />

noch enger und sicherer zusammenarbeiten.<br />

Dafür setzen wir im Rahmen der Sicherheitsvalidierung<br />

von Mensch-Roboter-Kollaborationen<br />

unser Kollisionsmess-Set PRMS ein. Es dient der<br />

Erfassung von Kraft und Druck. Damit stellen wir<br />

sicher, dass die gemäß ISO/TS 15066 geltenden<br />

vorgeschriebenen Grenzwerte eingehalten werden.<br />

Das Open Source Framework<br />

ROS bietet mit seiner<br />

Offenheit und Modularität<br />

eine ideale Grundlage<br />

für industrielle und<br />

nicht-industrielle Service-<br />

Robotik-Applikationen.<br />

wünscht. Oder Pflegeroboter, die in Altenheimen<br />

Pflegekräfte zum Beispiel beim Verteilen von Medikamenten<br />

unterstützen. Für alle diese Service-<br />

Roboter bieten wir ein passendes Dienstleistungsund<br />

Produktportfolio, um diese Anwendungen für<br />

Mensch und Maschine sicher zu machen.<br />

AP: Warum ist die Sicherheit bei der mobilen<br />

Service-Robotik in der Logistik so wichtig?<br />

Schön: Wo immer der Mensch näher an die Maschine<br />

rückt oder sich beide eine Aufgabe und einen<br />

Arbeitsraum teilen, spielt Sicherheit eine maßgebliche<br />

Rolle: Bei mobilen Roboterapplikationen<br />

treten an die Stelle räumlich trennender Systeme<br />

flexible Sicherheitskonzepte. Betrachtet man beispielsweise<br />

eine autonome mobile Roboterplattform,<br />

in die zudem noch eine Kinematik wie ein<br />

Roboter integriert ist, können Gefahren für den<br />

Menschen, der neben dieser Plattform arbeitet,<br />

entstehen. Unsere Robotikexperten im Customer<br />

Support International achten deshalb darauf, dass<br />

Bild: Pilz<br />

AP: Und wie steht es um die Normen im mobilen<br />

Bereich, etwa für FTS ?<br />

Schön: Im Mittelpunkt steht hier die ISO 12100.<br />

Um technologische Änderungen und neue Technologien<br />

bewerten zu können, muss eine Risikobeurteilung<br />

des mobilen Roboters durchgeführt werden<br />

– selbst wenn Teile der Risikobeurteilung<br />

schon in den entsprechenden Produktnormen<br />

durchgeführt wurden. Normativ von Bedeutung<br />

sind außerdem die ISO 3691 (Sicherheit von Flurförderzeugen)<br />

und die ISO 10218 als Roboternorm.<br />

In diesen beiden Normengremien wirkt unser<br />

Geschäftsführer Thomas Pilz aktiv mit. Da jede<br />

Anwendung anders ist, betrachten unsere Experten<br />

im Customer Support jeden Einzelfall genau<br />

und wissen, welche Normen zu beachten sind.<br />

AP: Abgesehen von den Normen: Inwieweit sind<br />

für die mobile flexible Service-Robotik andere<br />

und flexiblere Safety-Konzepte notwendig?<br />

Schön: Betrachten wir zum Beispiel die Beladung<br />

einer Maschine. Für das Be- und Entladen wird eine<br />

Risikobeurteilung durchgeführt und eine CE-<br />

Kennzeichnung vergeben. Sollen nun andere Teile<br />

bearbeitet werden und ist hierzu ein anderer Greifer<br />

notwendig, können die Änderungen so gravierend<br />

sein, dass eine neue Risikobeurteilung durchgeführt<br />

werden muss. Deshalb werden in Zukunft<br />

flexiblere Sicherheitskonzepte benötigt, um diesen<br />

Prozess für den Betreiber einer solchen mobilen<br />

Applikation zu vereinfachen.<br />

AP: Was heißt das konkret?<br />

Schön: Nehmen wir an, eine mobile Plattform<br />

dockt an einer Arbeitsstation an, die auch manuell<br />

durch einen Werker bedient werden kann und somit<br />

über entsprechende Schutzeinrichtungen wie<br />

10 April 2021


_Titelgeschichte<br />

z. B. ein Lichtgitter verfügt. Es<br />

muss also eine sichere Kommunikation<br />

zwischen der Maschine<br />

und der mobilen<br />

Plattform geben, um ggf.<br />

das Lichtgitter der Maschine<br />

zu deaktivieren und<br />

den Laserscanner sowie<br />

den Not-Halt der mobilen<br />

Plattform zu integrieren.<br />

AP: Welche Rolle spielen<br />

dabei Ihre Service-Robotik-<br />

Module?<br />

Schön: Der Bereich der Service-Robotik,<br />

inklusive der angrenzenden Felder<br />

wie Intralogistik, entwickelt sich sehr dynamisch.<br />

Wir passen unsere Strategie im Bereich Robotics<br />

daher stetig an. In diesem Zusammenhang entwickeln<br />

wir auch unser Portfolio mit Produkten und<br />

Dienstleistungen weiter. Wir fokussieren uns sowohl<br />

im industriellen, als auch im nicht-industriellen<br />

Umfeld der Service-Robotik daher verstärkt<br />

auf unser umfangreiches Dienstleistungsangebot.<br />

Unsere Service-Robotik-Module kommen<br />

auch im universitären und Forschungsumfeld zum<br />

Einsatz. Dank unseres offenen und modularen Ansatzes<br />

können sie dort in vielfältigen Anwendungen<br />

ihre Stärken ausspielen.<br />

AP: Und wie spielt Ihr Safety-Sensorik-Portfolio<br />

dabei mit rein?<br />

Schön: Wir gestalten mit unseren sicheren Automatisierungslösungen<br />

die Robotik schon seit Jahren<br />

mit: Pilz-Sensoren sorgen an zahllosen Roboter-Applikationen<br />

– ob mit oder ohne Schutzzaun<br />

– für den Schutz des Bedieners und der Maschine,<br />

also des Roboters. Sensoren wie der codierte Sicherheitsschalter<br />

Psencode können dank RFID-<br />

Technologie zur Positionsüberwachung z. B. beim<br />

Andocken einer mobilen Plattform, eingesetzt<br />

werden. Um sicherzustellen, dass sich die mobile<br />

Plattform im richtigen Betriebsmodus befindet,<br />

kann das Betriebsartenwahl- und Zugangsberechtigungssystem<br />

PITmode fusion in die Lösung integriert<br />

werden. In mobilen Anwendungen spielt vor<br />

allem unser Sicherheits-Laserscanner PSENscan<br />

seine Stärken aus.<br />

AP: Inwiefern?<br />

Schön: Das Schutzfeld des PSENscan kann an den<br />

jeweiligen Einsatzort angepasst werden. Sichere<br />

und nicht-sichere Signale können z.B. mit einem<br />

mobilen Robotermodul oder einem fahrerlosen<br />

Transportsystem ausgetauscht werden, sodass der<br />

Laserscanner nicht nur das FTS, sondern auch die<br />

sich daneben befindlichen Anlagen überwacht.<br />

Neben seiner Safety-Funktionalität kann er dank<br />

des dazugehörigen ROS-Paketes die dynamische<br />

Navigation einer mobilen Plattform übernehmen.<br />

Bild: Pilz<br />

„Bei mobilen Roboterappli -<br />

kationen treten an die Stelle<br />

räumlich trennender Systeme<br />

flexible Sicherheitskonzepte.“<br />

Dr. Manuel Schön, Product Manager Controller bei Pilz GmbH & Co. KG<br />

AP: Warum setzen Sie so stark auf ROS, das<br />

quelloffene Robot Operating System?<br />

Schön: ROS ist ein offenes Framework und ist wie<br />

der Name schon sagt, sozusagen das Betriebssystem<br />

der Roboterapplikation. Durch seine Offenheit<br />

und Dynamik ist es ideal für mobile Serviceroboter<br />

geeignet und unterstützt nativ schon viele<br />

am Markt bekannten Roboter und mobile Plattformen.<br />

Mit über zehntausend Paketen lassen sich<br />

so maßgeschneiderte Robotik-Applikationen realisieren.<br />

Was ist ROS?<br />

Das Robot Operating System ROS ist ein weit verbreitetes Roboterbetriebssystem<br />

auf Open-Source-Basis. ROS-Pakete beinhalten<br />

bestimmte Funktionalitäten und Treiber. Sie werden den Anwendern<br />

kostenlos über eine Community zur Verfügung gestellt. Ein<br />

Vorteil des Open-Source-Frameworks ist die gemeinsame Zusammenarbeit<br />

in der ROS-Community und der Austausch mit Experten<br />

aus verschiedenen Bereichen – von Forschungseinrichtungen<br />

bis zum Roboterhersteller.<br />

Gemeinsam sind die Anwender in der Lage, selbst komplexe Robotikanwendungen<br />

erfolgreich umzusetzen. Pilz entwickelt und testet<br />

seine ROS-Pakete selbst nach den industriellen Qualitätskriterien<br />

und Anforderungen des ROS Industrial Consortiums und bietet somit<br />

hochwertigen Code für anspruchsvolle industrielle Aufgaben.<br />

Die ROS-Pakete von Pilz können zum Schreiben von Software für<br />

eigene Robotikanwendungen beziehungsweise ganzer Roboterapplikationen<br />

eingesetzt werden. Da die einzelnen Pakete modular aufgebaut<br />

sind, sind sie vielseitig einsetzbar und mit der Hardware unterschiedlicher<br />

Hersteller kompatibel. Die Verwendung von Programmiersprachen<br />

wie Python oder C++ ist, neben der offenen und<br />

kostenlosen Verfügbarkeit des Quelltextes, ein Vorteil von ROS.<br />

ROS ist herstellerübergreifend einsetzbar.<br />

↓<br />

April 2021 11


_Titelgeschichte<br />

Bild: Pilz<br />

AP: Warum entwickeln Sie eigene ROS-Pakete?<br />

Schön: Da ROS ein Open-Source-Framework ist,<br />

kann jeder Pakete für ROS schreiben und Pakete,<br />

die von anderen geschrieben wurden, verwenden,<br />

anpassen und verbessern. Das hat viel Gutes,<br />

allerdings führt das auch dazu, dass es Pakete<br />

gibt, die schlecht dokumentiert sind oder aber<br />

für den Einsatz im professionellen und industriellen<br />

Umfeld nicht geeignet sind. Um dem ent-<br />

Für eine sichere<br />

Mensch-Roboter-<br />

Kollaboration nach<br />

Methode 4 müssen<br />

die vorgeschriebenen<br />

Grenzwerte eingehalten<br />

werden. Um Kraft<br />

und Druck für die Validierung<br />

zu messen,<br />

wird das Kollisionsmess-Set<br />

PRMS von<br />

Pilz eingesetzt.<br />

Dynamisch navigieren<br />

Eine Herausforderung mobiler Lösungen liegt in der Navigation:<br />

Bewegt sich ein fahrerloses Transportsystem durch eine sich ständig<br />

ändernde Umgebung, muss die Route dynamisch angepasst<br />

werden. Dafür kann beispielsweise ein Sicherheits-Laserscanner<br />

wie Psenscan von Pilz mit einem FTS kombiniert werden: Über eine<br />

Datenschnittstelle stellt er Entfernungsdaten<br />

zur Verfügung. Mithilfe des ROS-Moduls für<br />

Psenscan können diese Daten ROS-konform<br />

ohne weiteren Programmieraufwand bereitgestellt<br />

werden und bspw. einen SLAM-Algorithmus<br />

(Simultaneous Localisation and Mapping)<br />

speisen. So werden Umgebungskarten für die<br />

dynamische Navigation erstellt und das FTS<br />

weicht Hindernissen flexibel aus.<br />

↓<br />

gegenzuwirken wurde das ROS Industrial Consortium<br />

ins Leben gerufen – ein Zusammenschluss<br />

aus Forschungsinstituten und Industrieunternehmen,<br />

um ROS-Pakete in einer industrietauglichen<br />

Qualität zu veröffentlichen.<br />

Pilz ist langjähriges Mitglied im ROS Industrial<br />

Consortium und gestaltet so ROS langfristig<br />

mit. Wir entwickeln alle unsere ROS-Pakete<br />

nach denselben Prozessen und hohen Qualitätsstandards<br />

unserer Pilz-Produkte und können somit<br />

eine Industriequalität garantieren.<br />

AP: Abschließend: Was planen Sie 2021 im Bereich<br />

Robotik?<br />

Schön: Unser Portfolio „Robotics by Pilz“ wird<br />

um weitere Services für Einsatz und die Absicherung<br />

von fahrerlosen Transportsystemen in<br />

der Intralogistik erweitert. Schon heute bieten<br />

wir bei Pilz umfangreiche Schulungen und Beratung<br />

rund um die Robotik an. Neben den Schulungen<br />

zum Konformitätsbewertungsprozess<br />

nach Maschinenrichtlinie gibt es speziell auf die<br />

Robotik zugeschnittene Trainings wie die zur sicheren<br />

Mensch-Roboter-Kollaboration. Neu in<br />

unserem Schulungsprogramm sind außerdem<br />

Grundlagenschulungen zu ROS.<br />

↓<br />

Pilz GmbH & Co. KG<br />

www.pilz.com<br />

12 April 2021


April 2021 13


_Personalien<br />

Bild: ABB<br />

Bild: VMT<br />

01<br />

06<br />

Bild: Yuanda Robotics Bild: Kawasaki Bild: Turck<br />

04<br />

02 03<br />

Bild: Stäubli<br />

Bild: Universal Robots<br />

05<br />

07<br />

01 Jörg Theis ist bei ABB zum Leiter der Division Maschinenautomatisierung<br />

(B&R) ernannt worden.<br />

Theis ist seit 23 Jahren für ABB tätig.<br />

02 Dr. Michael Gürtner erweitert bei Turck die Geschäftsführung.<br />

Der IIoT-Experte übernimmt die Geschäftsführung<br />

der Werner Turck GmbH & Co. KG und<br />

leitet Entwicklung & IT in der Turck Holding.<br />

03 Kim Povlsen ist neuer Präsident beim dänischen Cobot-Pionier<br />

Universal Robots (UR). Povlsen kommt<br />

von Schneider Electric.<br />

04 Steven Wyatt wurde zum Chairman von Kawasaki<br />

Robotics Europe ernannt. Der Schotte ist ehemaliger<br />

IFR-Präsident und war zuvor Robotik-Chef bei ABB.<br />

05 Rudolf Weiss geht bei Stäubli Robotics als Global<br />

Head of Pharma und Mitglied des Global Management<br />

Teams an den Start, um das Pharmageschäft bei<br />

Stäubli gezielt auszubauen<br />

06 Dr. Michael Kleinkes (links) ist beim Bildverarbeitungs-Spezialisten<br />

VMT nun zweiter Geschäftsführer<br />

neben dem langjährigen Geschäftsführer Dr. Stefan<br />

Gehlen (rechts). Kleinkes kümmert sich bei VMT um<br />

Vertrieb und Technik.<br />

07 Björn Milsch ist neuer Chief Sales Officer beim<br />

Cobot-Spezialisten Yuanda Robotics GmbH aus<br />

Hannover (Seite 62). Milsch war zuvor General Manager<br />

für die Region DACH/Benelux bei Onrobot.<br />

14 April 2021


_Branchennews<br />

+ Branchenticker + Branchenticker +<br />

Schunk öffnet Cobot-Applikationszentrum<br />

In Schunks neuem Colab-<br />

Applikationszentrum in Brackenheim-Hausen<br />

können<br />

Kunden auf 800 m 2 Fläche<br />

Automationslösungen realitätsnah<br />

testen und validieren<br />

lassen. www.schunk.com<br />

Fruitcore Robotics erweitert Partnernetzwerk<br />

Mit Invenio Automation Solutions,<br />

Prima Technik Maschinenbau<br />

und Cretec hat Fruitcore<br />

Robotics das Vertriebs- und<br />

Partnernetzwerk rund um den<br />

Industrieroboter Horst weiter<br />

ausgebaut.<br />

fruitcore-robotics.com<br />

Cenit goes China<br />

Mit einem neuen Cenit-Standort<br />

in Suzhou baut Cenit seine<br />

Aktivitäten in China auf den<br />

Gebieten Robotik und digitale<br />

Fabrik aus.<br />

www.fanuc.de<br />

Dunkermotoren übernimmt<br />

Roboterspezialist EGS<br />

Der Roboter- und Automatisierungsspezialist EGS aus Donaueschingen<br />

gehört nun zum Antriebstechnikhersteller<br />

Dunkermotoren aus Bonndorf im Schwarzwald. EGS-Gründer<br />

Robert Eby sichert damit sein Lebenswerk und will zugleich<br />

Synergien nutzen: von der Aus- und Weiterbildung<br />

über eine größere finanzielle Schlagkraft bis hin zu mehr<br />

Kompetenzen im Bereich IoT und Digitalisierung. Einheitliche<br />

Konzepte im Bereich der Ansteuerung, IoT-Konnektivität<br />

und Cloudanwendungen sollen gemeinsam entwickelt und<br />

von beiden Unternehmen eingesetzt werden.<br />

www.egsautomatisierung.de; www.dunkermotoren.de<br />

Pacemaker<br />

für High-End-<br />

Präzisions-<br />

Bauteile<br />

Kuka: FTS für Mercedes-Benz in Tuscaloosa<br />

Mit einem fahrerlosen Transportsystem<br />

aus rund 100 Transportfahrzeugen<br />

macht Kuka den<br />

Karosserierohbau im Mercedes-<br />

Benz-Werk in Tuscaloosa flexibler,<br />

sicherer (weil staplerfrei) und<br />

effizienter. www.kuka.com<br />

Bosch Rexroth: ctrlX-Partnerwelt wächst<br />

Seine Partnerwelt Ctrlx World rund um die offene Automatisierungsplattform<br />

Ctrlx Automation baut Bosch<br />

Rexroth weiter aus: Neu mit an Bord sind u. a. MGA,<br />

Mirasoft und Smart HMI. www.boschrexroth.de<br />

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April 2021 15


_Interview des Monats<br />

Interview: Thomas Schneider, Geschäftsführer Entwicklung bei Trumpf Werkzeugmaschinen<br />

„Maschinenbediener sind<br />

bald Prozessmanager“<br />

Warum künstliche Intelligenz (KI) kein Arbeitsplatz-Killer ist und wie KI-basierte<br />

Assistenzsysteme die Mitarbeiter in der Produktion unterstützen, erläutert<br />

Thomas Schneider, Geschäftsführer Entwicklung bei Trumpf Werkzeug -<br />

maschinen.<br />

Interview: Rochus Rademacher<br />

Praktisches Beispiel für die Hilfe durch eine KI-basierte Lösung: Mit dem Sorting<br />

Guide von Trumpf sortieren Mitarbeiter lasergeschnittene Blechbauteile mithilfe<br />

von künstlicher Intelligenz schnell und einfach.<br />

Foto: TRUMPF/Martin Stollberg<br />

AP: Wie verändern Industrie 4.0 und künstliche<br />

Intelligenz die Arbeitswelt?<br />

Schneider: Wie eine vollvernetzte Fertigung aussieht,<br />

zeigen wir bereits in der Smart Factory am<br />

Stammsitz in Ditzingen. Hier wird schnell ersichtlich,<br />

wie eine autonome Produktion die Arbeitswelt<br />

verändert: Im Control Center laufen alle<br />

Kennzahlen der Fertigung zusammen. Von hier<br />

aus können Mitarbeiter die gesamte Produktion<br />

vom Auftragseingang bis zum fertigen Bauteil<br />

steuern. Konstrukteure analysieren etwa Blechbauteile<br />

digital. Gleichzeitig helfen Assistenzsysteme<br />

dem Bediener an der Maschine und über<br />

Smart Watches lässt sich die Fertigung von überall<br />

überwachen. Die autonome Produktion unterstützt<br />

somit die Mitarbeiter bei ihrer Arbeit und<br />

führt gleichzeitig zu einer Effizienzsteigerung in<br />

den Fertigungshallen.<br />

AP: Warum?<br />

Schneider: Durch die gewonnene Transparenz<br />

können Mitarbeiter künftig mehrere Maschinen<br />

gleichzeitig steuern und somit ganzheitlicheren<br />

Aufgaben nachkommen. Damit sind sie nicht<br />

mehr nur für eine Maschine in der Fertigung zuständig,<br />

sondern haben dank smarter Lösungen<br />

einen Überblick über mehrere Maschinen in den<br />

Produktionshallen. Sie werden somit zu Prozessmanagern,<br />

die ganze Produktionsprozesse eigenständig<br />

begleiten. Natürlich kommt damit auch<br />

mehr Verantwortung auf die Mitarbeiter zu. Aber:<br />

Trotz künstlicher Intelligenz bleibt der Mensch<br />

im Mittelpunkt, da er letztendlich die finalen Entscheidungen<br />

trifft.<br />

AP: Die Stoßrichtung von KI ist also nicht der<br />

Arbeitsplatzabbau?<br />

16 April 2021


<strong>Automationspraxis</strong><br />

Interview des Monats<br />

exklusiv<br />

Schneider: Nein. Der Einsatz<br />

von künstlicher Intelligenz<br />

bei Maschinen beseitigt keineswegs<br />

den Arbeitsplatz.<br />

Der Mensch an der Maschine<br />

ist trotz aller Automatisierung<br />

wichtig, jedoch<br />

eben mit anderen Aufgaben.<br />

Mittels KI unterstützen<br />

wir den Maschinenbediener<br />

bei der Optimierung seiner eigenen<br />

Arbeitsabläufe und steigern<br />

damit gleichzeitig die Effizienz<br />

und Produktivität in der Fertigung.<br />

AP: Haben Sie ein Beispiel?<br />

Schneider: Mit dem Sorting Guide haben wir beispielsweise<br />

eine KI-basierte Lösung entwickelt, die<br />

dem Mitarbeiter beim Absortieren von Blechteilen<br />

an der Laserschneidmaschine unter die Arme<br />

greift. Der Sorting Guide nutzt künstliche Intelligenz<br />

und zeigt dem Bediener alle notwendigen Informationen<br />

auf einem Bildschirm an.<br />

AP: Gehört in diese Kategorie auch die Teile -<br />

erkennung Easy-order-App für eine schnelle<br />

und korrekte Ersatzteilbestellung?<br />

Schneider: Ja, mit der Easy-Order-App wollen wir<br />

dem Kunden mittels smarter Technologie die Bestellung<br />

von Verbrauchs- und Ersatzteilen sowie<br />

Stanzwerkzeugen so einfach und effizient wie<br />

möglich machen. Schließlich bestellen wir auch<br />

privat ganz einfach von unserem Smartphone aus.<br />

Die App kann per Foto das benötigte Verbrauchsteil<br />

aus Tausenden von Teilen herausfinden und eine<br />

Bestellung auslösen. Dank KI lernt die App<br />

ständig dazu und macht die Anwendung für die<br />

Nutzer zunehmend benutzerfreundlicher.<br />

AP: Wie stellt Trumpf seine Mitarbeiter und seinen<br />

Nachwchs auf den digitalen Wandel ein?<br />

Schneider: Der digitale Wandel ist im vollen Gange.<br />

Daher qualifizieren wir nun bereits im zweiten<br />

Jahr unseren Nachwuchs durch einen „Ausbilder<br />

Industrie 4.0“. Dadurch rücken wir Industrie 4.0<br />

in den Fokus unserer Ausbildung und das duale<br />

Studium. Damit unsere Auszubildenden und Studierenden<br />

gestärkt in die digital vernetzte Arbeitswelt<br />

starten, erhalten sie zusätzliches IT-Wissen<br />

sowie Einblicke in agile Arbeitsmethoden.<br />

AP: Sie bringen also beide Welten zusammen?<br />

Schneider: Ja, das ist besonders wichtig. Die jungen<br />

Menschen lernen, IT und den klassischen Maschinenbau<br />

miteinander zu verbinden. So muss<br />

der Auszubildende in der IT beispielsweise die<br />

Aufgaben des Maschinenbauers verstehen. Und<br />

umgekehrt sollte der Maschinenbauer auch über<br />

die Software seiner Maschinen Bescheid wissen.<br />

Mit diesem disziplinübergreifenden Ansatz qualifizieren<br />

wir die jungen Menschen, in Prozessen zu<br />

denken und Lösungen zielgruppengerecht zu entwickeln.<br />

↓<br />

Trumpf GmbH + Co. KG<br />

www.trumpf.com<br />

Foto: TRUMPF/Martin Stollberg<br />

Thomas Schneider, Geschäftsführer<br />

Entwicklung bei Trumpf Werkzeugmaschinen:<br />

„Der Mensch an<br />

der Maschine ist trotz aller Automatisierung<br />

wichtig, jedoch mit anderen<br />

Aufgaben. Mit KI unterstützen wir den<br />

Maschinenbediener bei der Optimierung<br />

seiner eigenen Arbeitsabläufe und steigern<br />

gleichzeitig die Effizienz in der Fertigung.“<br />

„Trotz künstlicher Intelligenz bleibt der Mensch<br />

im Mittelpunkt, da er letztendlich die finalen<br />

Entscheidungen trifft.“<br />

Thomas Schneider, Trumpf<br />

April 2021 17


_Interview des Monats<br />

Interview: Elisa Hertzler, CEO Peers Solutions GmbH<br />

„Digitalisierung ist<br />

ein Katalysator“<br />

Wie Digitalisierung die Berufsbilder und Anforderungen in der<br />

Produktion verändert, weiß Elisa Hertzler, CEO und Gründerin<br />

des Start-ups Peers.<br />

Interview: Rochus Rademacher<br />

Elisa Hertzler ist CEO<br />

bei Peers. Das junge<br />

Unternehmen ist durch<br />

ein Start-up-Programm<br />

bei Trumpf entstanden<br />

und hilft Industrieunternehmen,<br />

ihre Mitarbeiter<br />

individuell für die<br />

vernetzte Fertigung der<br />

Zukunft fit zu machen.<br />

„Wenn ein Schichtleiter<br />

bisher schon mangelhaft<br />

kommuniziert, so fällt<br />

dies durch die Digitalisierung<br />

noch deutlicher<br />

auf.“<br />

Elisa Hertzler, Peers<br />

AP: Sie unterstützen die Personalentwicklung<br />

in produzierenden Unternehmen, indem Sie mit<br />

softwarebasierter Bedarfsanalyse Lernpfade<br />

für den Mitarbeiterstamm entwickeln. Wohin<br />

sollte denn beispielsweise der Fortbildungspfad<br />

in der Maschinenbedienung führen?<br />

Hertzler: Wir sehen den Wandel von der Maschinenbedienung<br />

zur Prozesssteuerung. Künftig wird<br />

also die Person, die bisher an einer Maschine<br />

steht, nicht mehr nur eine Technologie, sondern<br />

mehrere bedienen – im Blechbereich zum Beispiel<br />

Schneiden und Abkanten. Die Maschinen werden<br />

schlauer und Assistenzsysteme erleichtern die Bedienung.<br />

Ein Assistenzsystem kann dabei ein Roboterarm<br />

sein, ein Ipad oder ein teilautomatisierter<br />

Zwischenschritt. Der Mitarbeiter oder die Mitarbeiterin<br />

nutzt das Plus an Zeit und Kapazität,<br />

um zwischen mehreren Maschinen hin und her zu<br />

laufen. Die Person sorgt nicht mehr nur dafür,<br />

Bild: Peers Solutions GmbH<br />

dass eine Maschine rundläuft, sondern sie überwacht<br />

den Prozess und ist in Gesamtverantwortung<br />

dafür zuständig, dass die maximale Produktionszeit<br />

ausgeschöpft wird.<br />

AP: Und was muss für die Prozesssteuerung<br />

gelernt werden?<br />

Hertzler: Zunächst ganz banal der Umgang mit<br />

dem Assistenzsystem – sei es eine App-Programmierung<br />

oder einfach die Bedienung einer Software.<br />

Dann muss ich weiterführend Prozess-<br />

Knowhow besitzen, um beurteilen zu können, welche<br />

Kennzahlen ich mir anschauen muss und wie<br />

die Schnittstellen zwischen Systemen und Maschinen<br />

aussehen. Als Drittes kommt Überfachliches<br />

dazu, denn damit die Digitalisierung gelingt, ist<br />

nicht nur technisches Wissen erforderlich – die Protagonisten<br />

müssen Sinn und Zweck der Digitalisierung<br />

verstanden haben. Beim Überfachlichen müssen<br />

zudem Kompetenzen wie Führungsqualitäten<br />

und Kommunikationsverhalten gestärkt werden –<br />

etwa auch das Führen von Konfliktgesprächen.<br />

AP: Das klingt banal.<br />

Hertzler: Unseren Erfahrungen nach beschleunigt<br />

die Digitalisierung ein Unternehmen, weil die Prozesse<br />

verzahnter und Abläufe schneller sind. Da<br />

muss eine Führungskraft intensiver zwischen Bereichen<br />

kommunizieren und mehr erklären. Warum<br />

machen wir das? Wozu führt das? Was sind<br />

die Schnittstellen? Und nun zum kritischen Teil:<br />

Die Digitalisierung ist ein Katalysator für Vorhandenes.<br />

Wenn also ein Unternehmen intern Schwierigkeiten<br />

hatte oder ein Manager Führungsschwächen<br />

besitzt, so werden diese Mängel noch stärker<br />

hervortreten. Wenn ein Schichtleiter also schon<br />

bisher mangelhaft kommuniziert, so fällt dies<br />

durch die Digitalisierung noch deutlicher auf. ↓<br />

Peers Solutions GmbH<br />

www.peers-solutions.com<br />

18 April 2021


_Industrie 4.0<br />

Wie der Mittelstand<br />

von KI profitiert<br />

Zwar ist eine Mehrheit der Unternehmen in Deutschland<br />

(57 %) dem Einsatz von künstlicher Intelligenz<br />

gegenüber KI aufgeschlosen, „aber nur 13 % der Firmen<br />

setzen KI-Systeme bereits in der Praxis ein“, zitiert<br />

Dr. Steffen Wischmann, Leiter der Begleitforschung<br />

des KI-Innovationswettbewerbs des Bundeswirtschaftsministeriums<br />

BMWi eine im Januar 2021<br />

erschienene Studie von Bitkom Research und dem IT-<br />

Beratungsunternehmen Tata Consultancy Services.<br />

Zu den Haupthürden, die den KI-Einsatz im Mittelstand<br />

ausbremsen, gehört laut der BMWi-Studie<br />

„Künstliche Intelligenz im Mittelstand“ an erster<br />

Stelle der Fachkräftemangel. Zweite Hürde für die KI<br />

ist die Datenbasis: „Kleine und mittlere Unternehmen<br />

verfügen zwar über Daten, diese sind aber oft unstrukturiert<br />

und für den Einsatz von KI ungeeignet“,<br />

so Wischmann.<br />

Dr. Steffen Wischmann<br />

leitet die Begleit -<br />

forschung des KI-<br />

Innovationswett be<br />

werbs des Bundesministeriums<br />

für<br />

Wirtschaft und<br />

Energie (BMWi).<br />

Das BMWi<br />

fördert daher mit<br />

dem „Innovationswettbewerb<br />

Künstliche Intelligenz“ Projekte, die den<br />

Einsatz von KI im Mittelstand erleichtern sollen. So erleichtert<br />

das Projekt KI-Marktplatz den Einstieg in die<br />

KI-Praxis über eine Art „digitale Partnervermittlung“:<br />

Dafür geben Unternehmen ihre spezifische Aufgabenstellung<br />

an und bekommen über die Plattform passende<br />

Lösungsangebote von KI-Dienstleistern zur Produktentwicklung<br />

vermitelt. Auch das Projekt IIP<br />

Ecosphere arbeitet an einer Plattform, die KI-Anbieter<br />

und KI-Anwender miteinander vernetzt. Jedoch liegt<br />

hier das Augenmerk mehr auf KI in der Fertigung und<br />

auf dem Übertragen von Lösungen von einem Anwendungsfall<br />

zum anderen.<br />

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Bild: iit<br />

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April 2021 19<br />

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Forschung & Praxis<br />

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Serie Industrie 4.0<br />

Wandlungsfähige Fertigung durch Abschied von Linie und Takt<br />

_Industrie 4.0<br />

Matrixproduktion ist<br />

der neue Standard<br />

Warum die adaptive Matrixproduktion die Linienfertigung mit<br />

Band und Takt ablöst und damit eine neue industrielle Ära<br />

einleitet.<br />

Autor: Thomas Bauernhansl<br />

Trotz Digitale Fabrik herrscht in der Industrie<br />

heute immer noch die Linienproduktion mit<br />

Fließband und festem Takt vor. Jede Anpassung<br />

an die Auftragssituation ist hier mit enormem<br />

Aufwand verbunden. Ganz anders die Matrixproduktion.<br />

Sie löst Band und Takt auf. Die<br />

Systeme sind hier adaptiv konfiguriert, Anlagen<br />

und Stationen passen sich an neue Stückzahlen<br />

und Varianten an. Auch die Prozessketten sind<br />

adaptiv. Produkte durchlaufen nur die auftragsspezifisch<br />

benötigten Prozesse, die dadurch enorm<br />

effizient sind. Ähnlich wie vor über hundert Jahren<br />

das Fließband wird die Matrixproduktion daher<br />

eine neue industrielle Ära einleiten und bald<br />

der neue Standard sein.<br />

In der Matrixproduktion sind frei verkettete Stationen<br />

prozessorientiert geplant. Sie fokussieren<br />

sich auf Prozesse, deren vollständige Durchführung<br />

sowie die Zusammenfassung ähnlicher Technologien<br />

und Arbeitsumfänge. Mehrere unterschiedliche<br />

Stationen fügen sich zum System<br />

Matrixproduktion zusammen, in der das Produkt<br />

vollständig hergestellt wird. Die Stationen sind logisch<br />

verknüpft und die Produkte folgen auftragsspezifisch<br />

jeweils einem bestimmten Fluss.<br />

Beispiel Automobilfertigung<br />

Während zum Beispiel in der Fabrik alle Autos<br />

über die Station Sitzeinbau gehen, teilt sich dann<br />

der Fluss für Modelle, die beispielsweise ein Cabrio-Dach<br />

oder ein Panorama-Dach bekommen.<br />

Für die Endprüfung fließen dann alle Varianten<br />

wieder zusammen. Eine intelligente Steuerung lastet<br />

die Stationen gleichmäßig aus. Weil viele Arbeiten<br />

auf mehreren Stationen durchgeführt werden<br />

können, werden die Aufträge der Station zugewiesen,<br />

die freie Kapazität aufweist. Die Stationen ar-<br />

Bild: Fraunhofer IPA, Grafik: Emir Cuk<br />

Das System Matrix -<br />

produktion: Auflösung<br />

von Band und Takt.<br />

20 April 2021


_Industrie 4.0<br />

Bild: Fraunhofer IPA<br />

Thomas Bauernhansl,<br />

Leiter des<br />

Fraunhofer IPA:<br />

„Der neue Standard<br />

in der Fertigung<br />

sollte Matrixproduktion<br />

heißen, denn<br />

die Matrixproduktion ist<br />

wandlungsfähig und passt sich<br />

stets neuen Herausforderungen an.“<br />

beiten also ohne festgelegten Takt und die Matrixproduktion<br />

setzt damit die verfügbaren Ressourcen<br />

optimal ein.<br />

In der Matrixproduktion entstehen keine Taktzeitunterschiede<br />

durch fixe Takte zwischen den<br />

Stationen. Verschwendungen werden in der Matrixproduktion<br />

also reduziert und die Wertschöpfung<br />

steigt. Ein Einzelplatz kann maximal viele<br />

unterschiedliche Varianten fertigen. Durch den<br />

Wegfall des Taktes können in der Matrixproduktion<br />

eine Vielzahl von Produktvarianten abgebildet<br />

und Synergieeffekte gehoben werden. So wird<br />

auch für Automatisierungslösungen schneller eine<br />

wirtschaftliche Stückzahl erreicht.<br />

Weniger störungsanfällig<br />

Da für einen Prozessschritt mehr als eine Station<br />

zur Verfügung steht, fällt nicht das gesamte System<br />

aus, wenn eine Station nicht mehr funktionsfähig<br />

ist. Eine Linie wäre in einem solchen Fall<br />

vollständig blockiert, ganz anders die Matrixproduktion,<br />

sie ist deutlich weniger störungsanfällig.<br />

Auf unterschiedliche Kundenwünsche und Varianten<br />

wird im Rahmen der Matrixproduktion flexibel<br />

reagiert, indem Stationen hinzugefügt oder<br />

entfernt werden. Bei einer Rekonfiguration bzw.<br />

Umplanung verteilen sich Prozesse neu auf die<br />

Stationen, die Prozessketten werden ohne Aufwand<br />

angepasst. Ohne das System zu stören, können<br />

neue Produkte oder Technologien integriert<br />

und getestet werden.<br />

Fazit: Das System Matrixproduktion ist wandlungsfähig<br />

und passt sich stets neuen Herausforderungen<br />

an. Der neue Standard in der Fertigung<br />

sollte also Matrixproduktion heißen.<br />

↓<br />

Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und<br />

Automatisierung IPA<br />

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April 2021 21<br />

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_Robotik<br />

Teilautomatisierte Zerlegung der Reaktordruckbehälter-Einbauten im KKW Brunsbüttel<br />

Unterwasser-Roboter zerlegt<br />

radioaktive AKW-Bestandteile<br />

Die Zerlegung der Reaktordruckbehälter-Einbauten im stillgelegten Kernkraftwerk<br />

Brunsbüttel findet überwiegend unter Wasser statt. Einmalig ist der Einsatz<br />

eines modifizierten Stäubli-Roboters in bis zu 30 Meter Wassertiefe.<br />

Seit September 2019 ist<br />

der Stäubli-Roboter im<br />

KKW Brunsbüttel bei<br />

Rückbauarbeiten im Einsatz.<br />

Er kann dauerhaft in<br />

einer Wassertiefe von bis<br />

zu 30 Metern arbeiten.<br />

Bild: Stäubli<br />

Deutschland vollzieht die Energiewende, zu<br />

der auch der Verzicht auf Kernkraft gehört.<br />

Seit 2019 werden daher die Einbauten des<br />

Reaktordruckbehälters des Kernkraftwerks<br />

Brunsbüttel zerlegt. Die zentrale Herausforderung<br />

des von Orano abgewickelten Rückbauprojekts:<br />

Sowohl die Einbauten des Druckbehälters, in dem<br />

sich die Brennelemente befanden, als auch weitere<br />

Bauteile sind hoch mit Radioaktivität belastet.<br />

Daher findet die Zerlegung teilautomatisiert und unter<br />

Wasser statt. So bleibt die Strahlenbelastung im zulässigen<br />

Bereich. Nötig ist dafür ein Roboter, der zuverlässig<br />

monatelang unter Wasser arbeiten kann. Dabei<br />

sollte möglichst ein Standardroboter zum Einsatz<br />

kommen, um Entwicklungszeit zu sparen und auch<br />

eine einfache Ersatzteilversorgung sicherzustellen.<br />

Die Auswahl fiel Orano leicht: Der Stäubli-Sechsachser<br />

TX200 in der HE-Ausführung bringt – neben<br />

der gewünschten hohen Reichweite und Tragfähigkeit<br />

– eine sehr hilfreiche Eigenschaft mit: Er<br />

ist spritzwassergeschützt, das Handgelenk sogar<br />

wasserdicht. Das Kürzel HE steht für Humid Environment,<br />

also Feuchtraumumgebung. Der Roboter<br />

eignet sich damit auch für hygienegerechte Anwendungen<br />

in Food- und Life-Science-Applikationen.<br />

Sechsachser ist komplett gekapselt<br />

Der Sechsachs-Roboter ist komplett gekapselt und<br />

kann mit Überdruck beaufschlagt werden, um das<br />

Eindringen von Wasser zu verhindern. „Die HE-<br />

Version des TX200 bot daher eine gute Basis für<br />

den Unterwassereinsatz im Kernkraftwerk“, betont<br />

Ralf Oberhäuser, Leiter des Rückbauprojektes. Um<br />

dauerhaft in einer Wassertiefe von bis zu 30 Metern<br />

arbeiten zu können, waren allerdings noch weitere<br />

technische Modifikationen erforderlich: „Von einfachen<br />

Maßnahmen wie dem Eliminieren von<br />

Steckverbindungen zugunsten einer Festverdrahtung<br />

über Anpassungen der Steuerungstechnik bis<br />

hin zu wirklich anspruchsvollen Detaillösungen.“<br />

Und eben über diese, in Eigenregie realisierte Details<br />

spricht man nicht so gerne bei Orano. Der<br />

Unterwasser-Roboter ist derzeit weltweit einmalig<br />

und verschafft dem Unternehmen einen echten<br />

Wettbewerbsvorteil, insbesondere im Hinblick auf<br />

viele weitere Kernkraftwerk-Rückbauten.<br />

Im September 2019 nahm der Roboter im KKW<br />

Brunsbüttel seinen Betrieb auf. Dazu wurde er auf<br />

einer Unterwasserplattform montiert und in das<br />

Wasserbecken abgelassen. Sein erster Einsatz fand<br />

am Dampftrockner statt, einer rund fünf Meter hohen<br />

und 33 Tonnen schweren Komponente der Einbauten<br />

des Druckbehälters. Auch für weitere Bauteile<br />

ist die Verwendung des Roboters vorgesehen.<br />

Sicherheit geht vor Geschwindigkeit<br />

Ein zusätzlicher TX200 dient als Verpackungsroboter:<br />

Er verpackt – ebenso unter Wasser – Schnittstücke<br />

in Entsorgungsbehälter. Einen Namen hat das<br />

System auch: Azuro, für „Automatisierte Zerlegung<br />

mittels Unterwasser-Robotertechnik.“<br />

Azuro wird – je nach Aufgabe – entweder manuell<br />

per Fernbedienung gesteuert oder programmiert.


_Robotik<br />

Bild: Stäubli<br />

„Die HE-Version des Stäubli Sechsachsers<br />

TX200 bot eine gute Basis für<br />

den Unterwassereinsatz im Kernkraftwerk“,<br />

betont Ralf Oberhäuser,<br />

Leiter des Rückbauprojektes.<br />

Als Arbeitswerkzeug nutzt er im Falle der<br />

Dampftrockner-Zerlegung den Düsenkopf<br />

einer WASS-Anlage für Wasserstrahl-Abrasiv-Suspensions-Schneiden.<br />

Ralf Oberhäuser: „Dabei wird unter<br />

2000 bar Druck stehendes Wasser mit einem abrasiven<br />

Pulver vermischt. Der Schneidstrahl trennt auch unter<br />

Wasser Stahl mit Wandstärken bis 200 mm.“ Außerdem<br />

kommen bei der Unterwasser-Zerlegung noch verschiedene<br />

Säge- und Schneidverfahren zum Einsatz. Die<br />

Schnittstücke, die bis zu 900 kg wiegen und bis zu 1,5 x<br />

1,5 Meter groß sind, werden mit einem Kran aus dem<br />

Becken gehoben und in Endlagerbehälter verbracht.<br />

Anders als bei industriellen Roboter-Anwendungen steht<br />

in Brunsbüttel nicht die Produktivität an erster Stelle.<br />

Ralf Oberhäuser: „Sicherheit geht vor Geschwindigkeit.<br />

Bei jeder nur denkbaren Art von Störung muss jederzeit<br />

ein sicherer Zustand hergestellt werden können.“<br />

Weil Sicherheit höchsten Stellenwert<br />

hat, steht ein dritter TX200 gut verpackt<br />

in Warteposition bereit, wurde bislang aber<br />

nicht benötigt. Denn Azuro arbeitet nahezu störungsfrei<br />

an seinem ungewöhn lichen Arbeitsplatz und zerlegt<br />

bzw. verpackt Bauteil für Bauteil der radioaktiven<br />

Behältereinbauten.<br />

Daher kommt Orano gut voran mit dem Rückbau.<br />

Ralf Oberhäuser: „Die Arbeiten in Brunsbüttel werden<br />

voraussichtlich Ende 2021 abgeschlossen sein.“<br />

Danach kommt das KKW Krümmel – wieder mit<br />

Azuro – an die Reihe. Inzwischen hat Orano noch<br />

weitere Aufträge für den Rückbau deutscher KKW<br />

wie Mülheim-Kärlich und Biblis erhalten.<br />

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April 2021 23


_Trend des Monats<br />

Kollaborierende Robotik unter der Lupe<br />

Quo vadis Cobot?<br />

Trotz großer Hoffnungen steckt der Cobot-Markt noch in den Kinderschuhen.<br />

Wohin geht die Reise bei Cobots? Wir haben Cobot- und<br />

Robotik-Experten um ihr Einschätzung gebeten.<br />

Autor: Armin Barnitzke<br />

Bild: Universal Robots<br />

24 April 2021


<strong>Automationspraxis</strong><br />

Trend des Monats<br />

exklusiv<br />

Von den 373.000 in 2019 verkauften Robotern<br />

waren rund 18.000 Cobots. „Trotz der dynamischen<br />

Entwicklung steckt der Cobot-Markt<br />

noch immer in den Kinderschuhen.“<br />

IFR<br />

Die gute Nachricht zuerst: Im Jahr 2019 ist<br />

der Absatz von Cobots laut Weltroboterverband<br />

IFR um 11% gestiegen – und das entgegen<br />

dem rückläufigen Trend für Industrieroboter.<br />

Allerdings: Von den 373.000 in 2019 verkauften<br />

Robotern sind trotzdem nur rund 18.000 Cobots.<br />

Das entspricht einem Cobot-Marktanteil<br />

von unter 5 %. „Trotz der dynamischen Entwicklung<br />

steckt der Cobot-Markt noch immer in den<br />

Kinderschuhen“, bilanziert die IFR.<br />

Das liegt unter anderem daran, dass sich echt kollaborative<br />

Einsatzszenarien, also im direkten Kontakt<br />

quasi Hand in Hand mit dem Menschen,<br />

wirtschaftlich meist nicht rechnen. So sagt der Cobot-Consulter<br />

Dieter Faude: „Sicherheitsbedenken<br />

und der aktuelle Stand der Normen bremsen<br />

bislang innovative Ideen eher aus. Grund dafür<br />

sind die niedrigen Grenzwerte der Cobot-Norm<br />

TS15066, die oft keinen wirtschaftlichen Einsatz<br />

für Cobots und MRK-Applikationen zulassen.“<br />

Taktzeit leidet<br />

Das Dilemma „Sicherheit kontra Wirtschaftlichkeit“<br />

belegen auch Reaktionen von Lesern auf einen<br />

Beitrag der <strong>Automationspraxis</strong> („Cobots: Das<br />

Warten auf den großen Durchbruch“). So verweist<br />

der Robotik-Experte Andreas Schuhbauer auf das<br />

Thema Taktzeit: „Befinden sich Menschen im Gefährdungsbereich,<br />

muss der Cobot seine Geschwindigkeit<br />

reduzieren. Das limitiert zum einen<br />

die erreichbare Taktzeit und zum anderen macht es<br />

die Taktzeit unplanbar, da sie sich verändert, je<br />

nachdem wie oft beziehungsweise lange sich ein<br />

Mensch im Gefährdungsbereich befindet.“<br />

Nur rund drei Prozent der Anwendungen seien<br />

tatsächliche kollaborative Cobot-Anwendungen<br />

mit Leistungs- und Kraftbegrenzung, ergänzt<br />

Marc Burzlaff, Managing Director bei Engrotec-<br />

Solutions. „Und dies wird sich wohl auch nicht<br />

ändern.“ Die Cobot-Hersteller sollten sich daher<br />

nicht auf den kollaborativen Cobot reduzieren, da<br />

dies ein Nischenmarkt bleiben wird, so Burzlaff:<br />

„Es sind Leichtbauroboter, die durch ihr einfaches<br />

Bedienkonzept ihre Daseinsberechtigung haben.<br />

Die Systeme sollten daher in dieser Art weitergedacht<br />

und dem breiten industriellen Anwendungsgebiet<br />

verfügbar gemacht werden.“<br />

Lösung für konkrete Probleme<br />

Auch der Cobot-Pionier Universal Robots spielt<br />

daher nicht nur die „Kollaborations-Karte“ aus,<br />

sondern positioniert seine Cobots als Lösung für<br />

konkrete Anwendungsprobleme der Kunden. UR<br />

forciert deshalb stark die UR+Anwendungs-Kits<br />

aus seinem Partner-Ökosystem. „Das ist für uns<br />

ein sehr wichtiges Konzept. Die Kunden, insbesondere<br />

die kleinen und mittleren Unternehmen,<br />

brauchen nicht nur einfach einen Roboter, sondern<br />

wollen ein Problem lösen“, erläutert<br />

Deutschland-Chef Andrea Alboni.<br />

Ein gutes Beispiel dafür ist die Cobot-Schweißlösung<br />

des Partners Fsk Engineering. Und insbesondere<br />

das Schweißen ist ja ohnehin eine Tätigkeit,<br />

wo es nicht um den Roboter-Einsatz Hand in<br />

Hand mit dem Menschen geht. Alboni: „Die<br />

Schweißzelle von Fsk ist sehr nah am Plug&Produce-Konzept.“<br />

Und um den Robotereinsatz ganz<br />

besonders einfach zu machen hat Fsk den einfach<br />

bedienbaren UR-Roboter mit seiner ebenso einfach<br />

bedienbaren Smartarc-Applikation ergänzt.<br />

Nils Kühle, Geschäftsführer von Fsk: „Von Programmieren<br />

kann hier nicht mehr die Rede sein.<br />

Durch unsere Smartarc-Software bedarf es keinerlei<br />

Programmierkenntnissen mehr – jeder kann<br />

Schweißprogramme erstellen.“<br />

Smarte Bedienung<br />

Dass die einfache Bedienung und Programmierung<br />

eine wichtiges Argument für Cobots ist,<br />

Die einfache Bedienung<br />

und Programmierung ist<br />

ein wichtiges Argument<br />

für den Einsatz von Cobots.<br />

Dieses Alleinstellungsmerkmal<br />

sollten<br />

die Cobot-Hersteller ausbauen,<br />

sagen Experten.<br />

April 2021 25


_Trend des Monats<br />

Heiko Röhrig: „Die Cobot-Hersteller<br />

konnten<br />

das Roboter-Programmieren<br />

frei von Sachzwängen<br />

komplett neu<br />

denken.“<br />

Vorteil des klassischen<br />

Roboter-Einsatzes hinter<br />

einem Schutzzaun: Der<br />

Industrieroboter kann mit<br />

voller Geschwindigkeit<br />

arbeiten – Output und<br />

Taktzeit sind nicht davon<br />

abhängig, ob ein Mitarbeiter<br />

in die Quere kommt.<br />

räumt sogar Heiko Röhrig, Vertriebschef beim<br />

Robotik-Integrator EGS ein, der als erfahrener Industrieroboter-Experte<br />

den Cobots eher skeptisch<br />

gegenübersteht: „Aufgrund der Tatsache, dass die<br />

Hersteller von Cobots keine so lange Historie wie<br />

die klassischen Roboterhersteller haben, konnten<br />

diese das Roboter-Programmieren frei<br />

von Sachzwängen komplett neu denken.<br />

Dabei sind teilweise einfache und<br />

smarte Programmiermöglichkeiten<br />

herausgekommen, die den Zugang<br />

insbesondere für Robotik-Newcomer<br />

wesentlich erleichtern.“<br />

In der Folge wagen sich KMUs<br />

sehr häufig in Eigenregie an die<br />

Umsetzung von Robotiklösungen<br />

heran, ohne dabei einen System-Integrator<br />

zu benötigen, so Röhrig.<br />

Was eine Firma wie EGS, die von der<br />

Roboterintegration lebt, natürlich nicht<br />

unbedingt zu Begeisterungsstürmen hinreißt.<br />

Bild: EGS<br />

Do-it-yourself<br />

Dieses Alleinstellungsmerkmal „einfache Bedienung“<br />

sollten die Cobot-Hersteller daher weiter<br />

ausbauen und ihre Cobots noch mehr in Richtung<br />

einfachere Bedienung und höhere Sensibilität entwickeln,<br />

findet Helmut Schmid, langjähriger<br />

Deutschlandchef bei Universal Robots und nun<br />

Vorsitzender des neu gegründeten Deutschen Robotik-Verbands.<br />

„Der Durchbruch der Cobots begann<br />

mit der einfachen Bedienung und Programmierung,<br />

ergänzt durch eine integrierte Sicherheitstechnik.<br />

Genau in diesen Bereichen sollten<br />

sich die Cobots weiterentwickeln.“<br />

So könnten die Leichtbauroboter mit einer noch<br />

intuitiveren Bedienung und Programmierung –<br />

quasi als Do-it-yourself-Lösung – noch mehr<br />

Ersteinsteiger für die Roboternutzung gewinnen,<br />

sagt Schmid. Olaf Gehrels, Sprecher des<br />

Deutschen Robotik-Verbandes und ehemaliger<br />

Bild: Yaskawa/EGS<br />

Deutschland- und Europa-Chef des Robotik-<br />

Primus Fanuc, bestätigt den Trend zum Eigenbau:<br />

Denn kleine Unternehmen, Handwerksbetriebe<br />

und Mittelständler brauchen vor allem<br />

einfache Lösungen, die sich schnell implementieren<br />

lassen und einen schnellen ROI sicherstellen.<br />

Gehrels: „Das Stichwort ist ‚Do-it-yourself‘<br />

als schnelle und preiswerte Möglichkeit<br />

der Realisierung. Das ist ein Phänomen, das wir<br />

als Verband aufgreifen und in den Fokus rücken<br />

wollen.“<br />

Thema Sicherheit bleibt<br />

Doch die einfache Bedienung ist nicht die ganze<br />

Miete für den Cobot-Erfolg: „Dafür müsste sich<br />

auch der Preis noch weiter nach unten bewegen“<br />

ergänzt Schmid. „Und die Risikobeurteilung sollte<br />

sich noch deutlich einfacher gestalten.“ Das Thema<br />

Sicherheit und die weitere Entwicklung der zugrunde<br />

liegenden Normen und Regeln ist auch aus<br />

Sicht von Röhrig ein wesentlicher Faktor für Attraktivität<br />

und Erfolg für Cobot-Anwendungen.<br />

Denn gerade bei einer Kooperation oder Kollaboration<br />

könnten Kollisionen mit dem Menschen<br />

nun mal nicht vermieden werden.<br />

Röhrig: „Daher bräuchte es eine sehr entgegenkommende<br />

Veränderung und Vereinfachung der<br />

aktuellen Vorschriftenlage, damit der Einsatz von<br />

Cobots wirklich attraktiv und wirtschaftlich und<br />

tatsächlich unter Einhaltung der Vorschriften<br />

möglich ist.“ Allerdings können hier die Cobot-<br />

Hersteller nicht direkt Einfluss nehmen, sondern<br />

eben nur z. B. über die Mitarbeit in den Ausschüssen,<br />

die Normen weiterentwickeln.<br />

Cobot vs. Industrieroboter<br />

Weitere Herausforderung: Die einfache Bedienung<br />

von Robotern ist eben inzwischen nicht mehr nur<br />

ein Alleinstellungsmerkmal klassischer Cobots,<br />

denn auch Industrieroboter-Newcomer wie Fruitcore<br />

versprechen eine einfache, Tablet-basierte Bedienung.<br />

Zudem sorgen junge Unternehmen wie<br />

Wandelbots, Artminds und Drag&Bot für Furore,<br />

die mit ihrer Zusatzsoftware klassische Industrieroboter<br />

einfacher zu bedienen machen – und das<br />

sogar herstellerübergreifend. Hinzu kommt, dass<br />

die Industrieroboter mit Zusatzsensorik oder auch<br />

Schutzhaut-Lösungen wie Airskin von Blue Danube<br />

aus Wien zunehmend auch im Bereich MRK<br />

eingesetzt werden können.<br />

Verschmelzen also die Segmente Cobot und Industrieroboter<br />

ohnehin? „Nein“, sagt der Industrieroboter-Experte<br />

Röhrig. „Zumindest nicht, wenn<br />

man die klassischen Anwendungen von Industrierobotern<br />

– plus Anwendungen mit Koexistenz –<br />

als das eine Feld sieht sowie Kooperation und<br />

Kollaboration als das zweite Feld.“ Im Bereich der<br />

Kooperation und Kollaboration habe ein norma-<br />

26 April 2021


_Trend des Monats<br />

ler Industrieroboter wenig verloren, während es<br />

im erstgenannten Bereich aus Röhrigs Sicht keinen<br />

Grund gibt, über einen Cobot nachzudenken.<br />

Enttäuschte Erwartungen<br />

Zwar habe die smarte Programmierung der Cobots<br />

zu einem Einzug von Cobots in Anwendungsbereiche<br />

der klassischen Industrieroboter gesorgt.<br />

Zumal das Management zahlreicher Unternehmen<br />

den Wunsch hegte, mit einem Cobot klassische<br />

Industrieroboteranwendungen realisieren zu<br />

können, nur eben ohne teure Schutzeinrichtung.<br />

Dieser Wunsch wurde aber oft enttäuscht, berichtet<br />

Röhrig: „Wer regelmäßig in den Produktionshallen<br />

dieses Landes unterwegs ist, findet zahlreiche<br />

Projekte, die ursprünglich mal ambitioniert<br />

als schutzzaunloses Vorzeigeprojekt gestartet wurden<br />

und danach nachträglich auf Druck von TÜV<br />

und Berufsgenossenschaft kleinlaut eingehaust<br />

wurden.“ Hinzu kommt: „Die anfängliche<br />

Freude bei Kunden über die Verheißungen<br />

des Cobot-Marketings weicht oft<br />

der Ernüchterung, wenn der Blick<br />

auf Output und Taktzeit geht. Am<br />

langen Ende sind das nun mal die<br />

Parameter, die in Verbindung<br />

mit dem Invest über die Wirtschaftlichkeit<br />

entscheiden.“<br />

Auch nach Einschätzung von<br />

Schmid wird es wohl nur in Teilbereichen<br />

zu Überschneidungen<br />

von Cobots und Industrierobotern<br />

kommen. „Sowohl für Cobots als<br />

auch für Industrieroboter, ob nun einfach<br />

bedienbar oder aber traditionell programmiert,<br />

gibt es eigenständige Einsatzgebiete<br />

und daher genügend Potenzial, um weiter wachsen<br />

zu können“, so Schmid. „Die Anforderungen<br />

wie Gewicht, Geschwindigkeit, Reichweite &<br />

Preis entscheiden dann, welches der richtige Roboter<br />

für die jeweilige Anwendung sein wird.“<br />

Und die Cobots haben eben als „Leichtbauroboter<br />

mit einfacher Programmierung“ nach wie vor Alleinstellungsmerkmale,<br />

bekräftigt Cobot-Pionier<br />

Torsten Woyke und verweist auf Leichtbauweise<br />

und Flexibilität. „Bei Industrierobotern mit weiterer<br />

Sensorik und Schutzhaut fehlt diese Flexibilität.“<br />

„Das Gesamtkonzept des Cobots per se ist das<br />

Alleinstellungsmerkmal schlechthin“, ergänzt<br />

Schmid. „Überall dort, wo heute auf engem Raum<br />

Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen tätig sind und<br />

einfache, monotone und gesundheitsbelastende Tätigkeiten<br />

ausführen, ist der Cobot sinnvollerweise<br />

gut eingesetzt. Dies sind Handhabungstätigkeiten,<br />

End-of-line-Entnahme und Beladetätigkeiten sowie<br />

im Bereich des Palettierens- und Depalettierens.“ ↓<br />

Helmut Schmid: „Sowohl<br />

für Cobots als auch für<br />

Industrieroboter gibt es<br />

eigenständige Einsatzgebiete<br />

und daher genügend<br />

Potenzial, um weiter<br />

wachsen zu können.“<br />

Bild: Deutscher Robotik Verband<br />

Linearachsen<br />

für Reinräume<br />

Die Linearchsen von<br />

IEF-Werner wurden geprüft<br />

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ISO 14644-1.<br />

Bis Reinraumklasse 1<br />

(mit Absaugung)<br />

Lineareinheiten mit<br />

Zahniemen- , Spindel-,<br />

und Direktantrieben<br />

Mehr zum Thema Cobots<br />

https://automationspraxis.industrie.de/cobot/<br />

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April 2021 27


_Special Cobots<br />

Mitarbeiter entlastet – Qualität gesteigert – Schweißzeit halbiert<br />

Cobot automatisiert<br />

Lichtbogenschweißen<br />

Bei der Köhler MFE übernimmt ein UR10e Cobot von Universal<br />

Robots das Schweißen von Edelstahlteilen. So entlastet der<br />

Cobot die Mitarbeiter und sorgt für eine konstante Qualität.<br />

Bei Köhler schweißt ein UR10e-Cobot,<br />

installiert in einer Schweißanlage von<br />

Fsk, teils zwei Meter langen Edelstahlbauteile.<br />

Bild: Universal Robots<br />

Der Cobot – in Kombination mit der Smartarc-Applikation<br />

– erlaubt das Erstellen einer<br />

Schweißnaht ganz einfach per Knopfdruck:<br />

nur durch Führen des Roboterarms.<br />

Bild: Universal Robots<br />

Der UR10e schweißt präzise Nähte, auch bei<br />

mehreren Wiederholungen. Eine gleichmäßige<br />

Qualität ist wichtig, da die Schweißnähte bei<br />

vielen Produkten am Ende zu sehen bleiben.<br />

Bild: Universal Robots<br />

Der Familienbetrieb Köhler MFE hat sich auf<br />

die Edelstahlverarbeitung für Mobile Food<br />

Equipment wie Regale, Servierwägen und<br />

Regalwagen spezialisiert und hat bereits vor einiger<br />

Zeit Routinetätigkeiten in seiner Fertigung an<br />

Roboter übertragen. Doch die steigende Produktvielfalt<br />

stellte die Fertigung des Mittelständlers aus<br />

dem Westerwald vor Herausforderungen.<br />

„Wir produzieren mittlerweile sehr flexibel und<br />

variantenreich – und das bei einer hohen Stückzahl“,<br />

erklärt Produktionsleiter Heinz Lück. Eine<br />

flexible Technologie war gefragt, die kurzfristig<br />

auf die Veränderungen im Fertigungsprozess<br />

reagieren und die Mitarbeiter unterstützen kann.<br />

„Konkret haben wir nach einer Lösung gesucht,<br />

um den präzisen Schweißprozess der Edelstahl-<br />

Rohrrahmen zu automatisieren. Wir hatten den<br />

Wunsch, die Mitarbeiter zu entlasten und die<br />

Produktionsgeschwindigkeit zu erhöhen.“<br />

Werkteile bis zu zwei Meter lang<br />

Eine Besonderheit ist dabei die Größe der Werkteile:<br />

Diese haben eine Länge von bis zu zwei Metern.<br />

In den ersten Entwurf integrierte der Systemintegrator<br />

Fsk Industries daher aufgrund der<br />

erforderlich großen Reichweite einen klassischen<br />

Industrieroboter. Für Köhler war es jedoch wichtig,<br />

schnell eine einsatzfähige Lösung zu haben,<br />

die ohne Programmierkenntnisse an neue Anforderungen<br />

angepasst werden kann. Fsk entschied<br />

sich daher für einen Cobot von Universal Robots,<br />

der durch intuitive Programmierung und schnelle<br />

Inbetriebnahme überzeugte.<br />

Seitdem übernimmt bei Köhler ein UR10e das<br />

Schweißen der Teile. Der Cobot ist in einer<br />

Schweißanlage installiert, die als Smartarc als<br />

UR+ Anwendungs-Kit verfügbar ist. Die Applikation<br />

ermöglicht es, Schweißprogramme mit einem<br />

28 April 2021


_Special Cobots<br />

Cobot intuitiv und einfach zu erstellen. Die<br />

Schweißanlage bei Köhler besteht aus zwei Stationen:<br />

Während die Mitarbeiter eine Seite der Station<br />

mit neuen Teilen beladen, schweißt der Roboter<br />

im anderen Bereich eine Baugruppe.<br />

Schweißprogramme schnell erstellen<br />

Damit der UR10e auch große Werkteile schweißen<br />

kann, ist er auf einer Linearachse montiert.<br />

Eine zusätzliche Wendeachse ermöglicht, das Bauteil<br />

in jede beliebige Position zu bringen. Für die<br />

Sicherheit der Mitarbeiter ist die Anlage vollständig<br />

eingehaust und mit zwei Schiebetüren ausgestattet,<br />

die sich gegenseitig verriegeln. Der UR10e<br />

fängt erst an zu schweißen, wenn der Bereich<br />

komplett verschlossen ist.<br />

Das Besondere an dem Cobot mit Smartarc-Applikation<br />

ist die einfache Bedienung: „Der Anwender<br />

aktiviert die drei Assistenzsysteme Free-Drive,<br />

Lindrive und Rotdrive, indem er einen der drei<br />

Knöpfe an der Front des Roboters drückt. Dann<br />

fährt er den Brenner mit der Hand an die Stelle, an<br />

der die Schweißnaht starten und enden soll“, erklärt<br />

Nils Kühle, Geschäftsführer von Fsk. „Auch<br />

Zwischenpunkte lassen sich so einfach erfassen.“<br />

Eine Linearnaht entsteht so in unter drei Minuten.<br />

Kühle: „Durch unsere Smartarc Software bedarf<br />

es keinerlei Programmierkenntnissen mehr – jeder<br />

kann Schweißprogramme erstellen.“<br />

Mitarbeiter entlastet<br />

Für die Mitarbeiter von Köhler bedeutet dies, dass<br />

sie den Cobot auch ohne Programmierkenntnisse<br />

für Schweißaufgaben einsetzen können. Massimo<br />

„Wir waren überrascht, wie schnell und<br />

einfach das Schweißsystem von Fsk<br />

mit dem UR10e implementiert<br />

war – trotz komplexer Anforderungen.“<br />

Heinz Lück, Köhler MFE<br />

Padovano, Mitarbeiter in der Fertigung:<br />

„Für uns ist das Cobot-System eine große<br />

Entlastung. Je nach Bauteil ist das Handschweißen<br />

körperlich sehr anstrengend. Dabei<br />

den ganzen Tag über dieselbe hohe Wiederholgenauigkeit<br />

zu erreichen, ist nur mit größter Anstrengung<br />

möglich.“ Der gelernte Fachpraktiker arbeitet<br />

täglich mit dem Roboter zusammen und hat innerhalb<br />

eines Tages gelernt, das System zu bedienen.<br />

„Was mich sofort vom Cobot überzeugt hat: Er<br />

schweißt gleichmäßige Nähte auch nach zahlreichen<br />

Wiederholungen. Das ist wichtig, denn bei vielen<br />

Produkten bleiben die Schweißnähte sichtbar.“<br />

Bei Köhler hat der Einsatz des UR10e die Dauer des<br />

Schweißprozesses halbiert. Der Schweiß-Cobot<br />

sorgt zudem für gleichmäßige Schweißnähte und<br />

entlastet die Mitarbeiter von anstrengenden Tätigkeiten.<br />

Köhler rechnet damit, dass sich die Investition<br />

in sehr kurzer Zeit amortisiert haben wird. und<br />

überlegt bereits, einen weiteren Cobot von Universal<br />

Robots anzuschaffen. Lück: „Mit Fsk Industries<br />

sprechen wir bereits darüber, wie der Roboter das<br />

Polieren der Nähte übernehmen kann.“ ↓<br />

Universal Robots (Germany) GmbH<br />

https://www.universal-robots.com/de/<br />

„Wir produzieren mittlerweile<br />

sehr flexibel und<br />

variantenreich – und das<br />

bei einer hohen Stückzahl“,<br />

erklärt Heinz<br />

Lück, Produktionsleiter<br />

bei Köhler.<br />

Bild: Universal Robots<br />

HANDLINGSYSTEME<br />

UNIROBOT<br />

WERKSTÜCKMESSSYSTEME<br />

UNIPROVE<br />

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beladen, entladen und messen –<br />

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April 2021 29


_Special Cobots<br />

Hybridroboter schaltet zwischen Industrie- und Kollaborationsmodus um<br />

Cobot-Palettierer:<br />

Flexibel und schnell<br />

Mit einem neuen Cobot-Palettierer steigert der Logistik-Spezialist<br />

Segbert die Flexibilität am Ende der Verpackungslinie. Herzstück ist<br />

Yaskawas MRK-fähiger Hybridroboter Motoman HC10.<br />

Minimale Aufstellfläche<br />

Der kompakte Cobot-<br />

Palettierer/Depalettierer<br />

CPA-10 ermöglicht<br />

das dynamische<br />

Palettieren und<br />

Depalettieren auf bis<br />

zu zwei Paletten.<br />

Der Schwerpunkt des Anlagenbauers Segbert<br />

GmbH & Co. KG aus Ahaus lag bisher auf großen<br />

Lagen-Palettierern, etwa für Druckereien.<br />

Doch neue Kernmärkte wie die Kosmetik- und die Süßwarenindustrie<br />

haben ganz andere Anforderungen: „In<br />

vielen Supermärkten werden Produkte heute direkt<br />

von der Palette verkauft. Die Verpackungsformen sind<br />

entsprechend vielfältig“, sagt Geschäftsführer Klaus<br />

Segbert. „Mit einem klassischen Lagen-Palettierer lässt<br />

sich das nicht darstellen.“ Gefragt seien kompakte, flexible<br />

und verfahrbare End-of-Line-Anlagen.<br />

Daher machte sich Segbert auf die Suche nach Lösungen.<br />

Schnell stand fest, dass Knickarmroboter dabei<br />

eine wichtige Rolle spielen würden. Allerdings stand<br />

Klaus Segbert vor einem Problem: Ein Cobot, der eine<br />

direkte Mensch-Roboter-Kollaboration erlaubt, bietet<br />

viel Flexibilität, erreicht aber nicht die gewünschten<br />

Geschwindigkeiten. Ein Industrieroboter kann hingegen<br />

hohe Taktzahlen leisten, benötigt aber durch die<br />

Schutzeinrichtungen mehr Platz.<br />

Bild: Segbert GmbH & Co. KG<br />

„Wir wollten auf jeden Fall mehr bieten, nämlich<br />

volle Flexibilität bei voller Geschwindigkeit“, bringt<br />

Klaus Segbert die zentrale Anforderung auf den<br />

Punkt. Nach einer umfassenden Marktanalyse fiel<br />

die Entscheidung deshalb auf den MRK-fähigen Hybridroboter<br />

Motoman HC10 von Yaskawa: Der<br />

HC10 kann als vollwertiger Industrieroboter mit<br />

hoher Geschwindigkeit von bis zu 1 m/s arbeiten,<br />

aber auch auf eine kollaborative Geschwindigkeit<br />

zurückfallen, sobald sich ein Mensch im Arbeitsraum<br />

befindet. Das gewährleistet eine maximale<br />

Wirtschaftlichkeit bei minimaler Fläche. Damit war<br />

der Motoman HC10 für den Palettierer CPA-10 von<br />

Segbert prädestiniert.<br />

Die kompakte Anlage ermöglicht das dynamische<br />

Palettieren und Depalettieren auf bis zu zwei Paletten.<br />

Als semiautomatisches System läuft sie normalerweise<br />

im schnellen Industriemodus. Wenn sich eine Person<br />

nähert, erfolgt automatisch die Umschaltung auf den<br />

Kollaborationsmodus. Im reinen kollaborativen Betrieb<br />

können so sechs Produkte pro Minute palettiert<br />

werden. Ausgerüstet mit einer Sicherheitseinrichtung,<br />

sind im Industriemodus bis zu elf Produkte möglich.<br />

Als Alternative zu Laserscannern oder Trittmatten hat<br />

Segbert dafür auch einen flexiblen, komplett mit der<br />

Anlage verfahrbaren Schutzzaun entwickelt. Der Roboter<br />

sitzt auf einer höhenverstellbaren Konsole, die<br />

als 7. Achse in die Steuerung integriert ist.<br />

In der aktuellen Version ist der CPA-10 ausgelegt für<br />

Produkte wie Kartons, Boxen oder andere feste Gebinde,<br />

die mit einem MRK-Vakuumsauger gegriffen<br />

werden können. Die maximale Netto-Traglast liegt<br />

bei 9 kg, die Reichweite bei 1200 mm und ist damit<br />

für Europaletten optimal geeignet. Die Bedienung der<br />

Anlage erfolgt intuitiv über das von Segbert entwickelte<br />

3D-Lagenprogramm Robadmin Basic bzw. Pro.<br />

Die Software berechnet automatisch das ideale Lagenbild<br />

für den Roboter.<br />

30 April 2021


_Special Cobots<br />

M2SAFETY: Wir machen<br />

funktional sichere<br />

Bedienung kabellos!<br />

Bild: Segbert GmbH & Co. KG<br />

Die Bedienung der<br />

Anlage erfolgt intuitiv<br />

über ein speziell entwickeltes<br />

3D-Lagenprogramm.<br />

Hybridroboter trifft Kundenbedarf<br />

Im Januar 2021 wurden die ersten CPA-10-Prototypen<br />

ausgeliefert. Erste Kunden-Feedbacks zeigen, dass<br />

der Einsatz eines MRK-fähigen Hybridroboters genau<br />

ihren Bedarf trifft: „Etwa in der Hälfte der Betriebszeit<br />

nutzen die Anwender die Anlage im Industriemodus<br />

und in der anderen Hälfte im MRK-Betrieb“, so<br />

Klaus Segbert. Bei Segbert sind weitere MRK-fähige<br />

Werkzeuge, z. B. ein Gabelgreifer für offene, nicht<br />

saugfähige Kartons in Arbeit. Auch eine neue Version<br />

CPA-20 mit einem größeren Motoman HC20-Roboter<br />

und doppelter Tragkraft ist bereits geplant. ↓<br />

Rückseite:<br />

Yaskawa Europe GmbH · Robotics Division<br />

www.yaskawa.eu.com<br />

Technik-Details zum HC10<br />

✔ Die Sicherheit im direkten Kontakt mit dem Bediener gewährleistet<br />

der Hybrid-Roboter Motoman HC10 durch sechs integrierte Momentensensoren.<br />

Die Sensoren überwachen auftretende externe Kräfte und<br />

gewährleisten somit höchste Sicherheit, sogar während der direkten<br />

Mensch-Roboter-Kollaboration.<br />

✔ Aus Sicht der deutschen und europäischen Sicherheitsnormen kann<br />

der Motoman HC10 daher als Roboter mit Leistungs- und Kraftbegrenzung<br />

in der 4. Kollaborationsart gemäß der technischen Spezifi -<br />

kation ISO TS15066 eingesetzt werden.<br />

✔ Gesteuert wird der Hybrid-Roboter durch eine Hochleistungssteuerung<br />

Motoman YRC1000micro, die über offene Schnittstellen mit der<br />

Anlagensteuerung kommuniziert. Der kompakte Controller benötigt<br />

ein Schrankvolumen von nur 30 Litern.<br />

✔ Ergonomisch und übersichtlich ist das 730 g leichte Programmierhandgerät<br />

der YRC1000micro-Steuerung. Der Touchscreen ermöglicht<br />

eine intuitive Bedienung und damit einfaches Bewegen und Scrollen<br />

mit dem Cursor. Zusätzlich ist es auch möglich, den Roboterarm direkt<br />

mit der Hand zu führen und zu programmieren (Direct Teach, DT). ↓<br />

Kabelloses Bedienen, funktional sicher<br />

Offenes System, universell einsetzbar<br />

Einfache Integration in beliebige Architekturen<br />

Android Industrial+ für maximale<br />

Security<br />

Sekundenschnelles Pairing über NFC<br />

Zwei Funkkanäle für Safety und Visualisierung<br />

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_Special Cobots<br />

Sensible Schutzhaut für Agilus- und Cybertech-Roboter<br />

Schutzhaut macht<br />

Roboter zum Cobot<br />

Mit seiner Roboterschutzhaut Airskin bläst Blue Danube Robotics<br />

aus Wien jetzt zur Deutschland-Offensive. Dabei hilft auch<br />

eine strategische Partnerschaft mit Kuka.<br />

Autor: Armin Barnitzke<br />

Die Airskin ist eine<br />

weiche, druckempfindliche<br />

Schutzhaut, die<br />

jeden Industrieroboter<br />

in einen sicheren Cobot<br />

verwandelt.<br />

Die Airskin von Blue Danube Robotics ist eine<br />

weiche, druckempfindliche Schutzhaut, die<br />

jeden Industrieroboter in einen sicheren Cobot<br />

verwandelt. Dr. Walter Wohlkinger, Gründer<br />

von Blue Danube Robotics: „Der Kunde kann<br />

dank Airskin mit seinem gewohnten Roboterhersteller<br />

arbeiten sowie die Stärken der Industrierobotik<br />

wie Traglast, Geschwindigkeit, Reichweite,<br />

Präzision und Langlebigkeit nutzen und dennoch<br />

platzsparende, schutzzaunfreie Applikationen nach<br />

der ISO/TS 15066 umsetzen.“<br />

Dabei arbeitet die Airskin mit Luftdruck: In der<br />

mit Luft gefüllten Roboterschutzhülle sitzen Sensoren,<br />

die auch geringste Änderungen des Luftdrucks<br />

(beim Zusammenstoß mit einem Menschen oder<br />

Hindernis) detektieren und den Roboter über eine<br />

zweikanalige Sicherheitssteuerung stoppen. „Die<br />

Bild: Blue Danube<br />

Haut schlägt bereits bei Kräften von nur 5 Newton<br />

an“, betont Wohlkinger. Die weichen Airskin-Module<br />

bedecken den gesamten Roboter und dämpfen<br />

bei Kollision. Damit können wir mit Industrierobotern<br />

mit Airskin auch viel schneller im kollaborierenden<br />

Betrieb fahren als dies mit Cobots mit<br />

harten Metalloberflächen der Fall ist.<br />

Neben herstellerspezifischen Projekten (beispielsweise<br />

hat Stäubli auf Basis der Schutzhaut den TX<br />

Touch Cobot entwickelt) bietet Blue Danube Robotics<br />

die Airskin seit 2018 auch als fertiges Produkt<br />

an und will dieses nun verstärkt in den deutschen<br />

Markt tragen – vor allem auch über den<br />

Partner Kuka. „Unsere strategische Kooperation<br />

mit Kuka ist ein weiterer wichtiger Schritt, um unsere<br />

innovative Roboterschutzhaut Airskin am<br />

deutschen Robotik-Markt weiter voranzubringen“,<br />

so Wohlkinger. „Wir haben zwei Airskin-Versionen<br />

für die Agilus-Roboter und die Cybertech-<br />

Roboter entwickelt und fokussieren uns aktuell<br />

auf das Palettieren.“ Damit deckt man einen Traglastbereich<br />

von 10 kg (Agilus) bis 20 kg (Cybertech)<br />

ab. Eine Ausweitung des Angebots auf die<br />

Iontec-Roboter mit bis zu 70 Kilogramm ist in Planung,<br />

verrät Wohlkinger.<br />

Im Cobot-Preisrahmen<br />

Preislich könne man damit im Cobot-Segment mithalten,<br />

betont Wohlkinger: „Wir bieten die Airskin<br />

zu 30 Prozent des Roboterpreises an.“ Damit liegt<br />

eine Kombination aus Kuka Agilus und Airskin<br />

zwischen 30.000 und 40.000 Euro und damit im<br />

Preisrahmen bekannter Cobot-Modelle. Wohlkinger:<br />

„Die Airskin zielt also vor allem auf Kunden,<br />

die sich für schutzzaunfreie Cobot-Applikationen<br />

interessieren, aber dabei auf bewährte Robotermodelle<br />

setzen wollen bzw. für Kunden die mehr Performance<br />

benötigen.“ Michael Reimer, Business<br />

Development Manager Advanced Robotics bei Ku-<br />

32 April 2021


_Special Cobots<br />

ka, stimmt zu: „Mit Airskin als Add-on-Lösung<br />

können schutzzaunlose Roboteranwendungen mit<br />

bewährten Kuka-Industrierobotern zu interessanten<br />

Konditionen umgesetzt werden. Dabei sind<br />

weder Reichweite noch Traglast grundsätzlich für<br />

Airskin-Anwendungen nach oben limitiert. Dies<br />

könnte insbesondere für Anwender interessant<br />

sein, die bereits Kuka-Roboter im Einsatz haben<br />

und diese beispielsweise nachrüsten wollen.“<br />

Wichtige Einsatzgebiete sehen Blue Danube Robotics<br />

und Kuka beim Palettieren, bei Handling<br />

und Pick&Place, bei der Inspektion oder bei der<br />

Montage (etwa bei Automobilzulieferern). Dabei<br />

betrachtet Blue Danube Robotics aber nicht nur<br />

die Roboter, sondern die Applikation als Ganzes.<br />

„Wir sichern auch den Greifer oder den Schrauber<br />

ab.“ Daher gibt es fertige Airskin-Schutzhaut-Varianten<br />

auch für Schmalz-Vakuum-Sauggreifer, für<br />

Schrauber von Stöger oder Onrobots, für Kameras<br />

von Sick und Cognex sowie für Greifer beispielsweise<br />

von Schunk, Onrobot, Robotiq oder<br />

Weiss Robotics.<br />

„Trotz der allgegenwärtigen Herausforderungen<br />

haben wir gemeinsam mit unserem Partner Blue<br />

Danube Robotics sowie unseren weltweit agierenden<br />

Kollegen im Vertrieb und unserem Engineering<br />

sehr gute Fortschritte erzielen können“, sagt Reimer.<br />

Aktuell arbeite Kuka bereits mit Kunden sowohl<br />

aus dem Bereich Automotive als auch aus dem<br />

Bereich der General Industry an der Realisierung<br />

konkreter Projekte. „Erfreulich ist, dass die Anfragen<br />

nicht nur aus Europa, sondern aus sämtlichen<br />

Industrie- und Schwellenländern kommen. Dies unterstreicht<br />

das hohe Interesse an smarter und<br />

schutzzaunloser roboterbasierter Automation.“ ↓<br />

Blue Danube Robotics GmbH<br />

https://www.airskin.io<br />

Kuka AG<br />

www.kuka.com<br />

Bild: Blue Danube<br />

Wichtige Einsatzgebiete<br />

sehen Blue Danube<br />

Robotics und Kuka etwa<br />

beim Palettieren. Daher<br />

gibt es auch eine Airskin<br />

für Kukas Cybertech-<br />

Roboter.<br />

_Promotion<br />

▶<br />

FRUITCORE ROBOTICS SUCHT NEUE PARTNER<br />

Zusammenarbeit auf Augenhöhe<br />

Die aktuelle Situation bietet bei allen Unsicherheiten und Risiken auch die große Chance, sich als<br />

Unternehmen breiter aufzustellen, neue Märkte zu erschließen und starke Partnerschaften aufzubauen.<br />

Diese Strategie verfolgt auch fruitcore robotics: Um Unternehmen<br />

aller Größen und Branchen mit dem preiswerten Industrieroboter<br />

HORST den Einstieg in die Automatisierung zu erleichtern,<br />

sucht der Roboterhersteller aus Konstanz engagierte Systempartner<br />

aus dem Sondermaschinen- und Anlagenbau sowie<br />

der Automatisierungstechnik.<br />

Mit dem Ausbau des Netzwerks möchte fruitcore robotics sein<br />

Können in der Robotik mit den Stärken und dem Know-how von<br />

Partnern vereinen. Das hat den Vorteil, schnell und pragmatisch<br />

einen großen Mehrwert und Nutzen für die Kunden zu schaffen.<br />

„Wir wollen allen Anwendern von HORST einen Ansprechpartner<br />

in ihrer Nähe zur Seite stellen, der ihnen alle Lösungen aus einer<br />

Hand liefert“, sagt Julian Link, Channel Manager bei fruitcore<br />

robotics und zuständig für das Partnerprogramm. „So entstehen<br />

Synergien, und die Expertise der Partner wird für die Anwender<br />

von HORST verfügbar.“ Zertifizierte Partner profitieren gleichermaßen<br />

von der Kooperation: Sie erhalten umfassende Unterstützung<br />

durch die Roboterspezialisten und erweitern ihr Portfolio<br />

um ein innovatives, sehr gefragtes High-Tech-Produkt.<br />

■<br />

Bild: fruitcore robotics<br />

Sie möchten fruitcore Systempartner werden?<br />

Alle Informationen rund um das Partnerprogramm von fruitcore<br />

robotics finden Interessierte gebündelt und übersichtlich unter<br />

www.fruitcore-robotics.com/partner<br />

April 2021 33


_Special Cobots<br />

Von kollaborativ bis schnell<br />

Cobot-Familie wächst<br />

Mit zwei neuen Cobot-Modellen baut ABB seine Cobot Familie<br />

deutlich aus, um vom aufstrebenden Cobot-Markt zu profitieren.<br />

ABBs Cobot-Familie im<br />

Überblick: Links die<br />

Yumis und rechts die<br />

neuen Robot-Brüder<br />

Gofa (vorne) und Swifti.<br />

Mit dem 2015 vorgestellten Cobot Yumi,<br />

der in der Leiterplattenmontage ebenso<br />

im Einsatz ist wie in Covid-Test-Laboren<br />

oder beim Testen von Geldautomaten, gehört ABB<br />

zu den Pionieren der kollaborativen Robotik. Nun<br />

ergänzt ABB seine Cobot-Familie aus ein- und<br />

zweiarmigen Yumis um zwei neue Roboter-Modelle<br />

für unterschiedliche Einsatzszenarien.<br />

Der sechsachsige Gofa CRB 15000 ist auf enge<br />

Zusammenarbeit mit dem Menschen auslegt. Für<br />

Sicherheit sorgen Momenten- und Positionssensoren<br />

in allen sechs Gelenken. Diese erkennen Berührungen<br />

zwischen Mensch und Roboter und<br />

bringen den Cobot binnen Millisekunden zum<br />

Stillstand. Gofa besitzt eine Traglast von bis zu<br />

5 kg und besitzt laut ABB die größte Reichweite<br />

und Geschwindigkeit seiner Klasse.<br />

Zudem ist der Gofa Cobot einfach zu bedienen,<br />

etwa über eine Lead-Through-Handführung oder<br />

das intuitive Wizard Easy Programming. Dieses<br />

basiert auf einfachen grafischen Blöcken für bestimmte<br />

Aktionen wie das Anfahren einer Position,<br />

das Aufnehmen eines Objekts und das Wiederholen<br />

von Bewegungen. So kann auch ein Roboter-Laie<br />

schnell und intuitiv eine Reihe von einfachen<br />

Prozessen erstellen, die der Roboter ausführen<br />

soll. Gofa basiert übrigens in großen Teilen<br />

auf dem Roberta-Cobot des deutschen Cobot-Pionier<br />

Gomtec, den ABB 2015 übernommen hatte.<br />

Gofa wurde nun aber in die ABB Welt (etwa in Sachen<br />

Robotersteuerung) integriert.<br />

„Genügend Potenzial für einen<br />

Cobot mit 5 kg Traglast“<br />

Mit dem Gofa zielt ABB auf Anwendungen wie<br />

Materialhandhabung oder Maschinenbedienung,<br />

Teilemontage, Verpackung und Inspektion sowie<br />

auf die Laborautomatisierung. Auch wenn die<br />

Traglast von 5 kg im Cobot Segment eher Durchschnitt<br />

ist, sieht ABBs deutscher Robotik-Chef<br />

Jörg Reger dennoch gerade in Branchen wie Elektronik,<br />

Lebensmittel und Verpackung genug<br />

Potenzial für einen Cobot mit 5 kg Traglast.<br />

Zweiter neuer Cobo bei ABB ist der Swifti, der auf<br />

die sporadische Zusammenarbeit zwischen<br />

Mensch und Roboter ausgelegt ist. Der Swifti<br />

CRB 1100 ist ein schneller kollaborativer Industrieroboter<br />

mit einer Geschwindigkeit von 5 m/s<br />

und einer Traglast von 4 kg und soll die Lücke<br />

zwischen kollaborativen Robotern und Industrierobotern<br />

schließen.<br />

34 April 2021


_Special Cobots<br />

mehr Infos<br />

Der Swifti basiert auf dem Standard-Industrie -<br />

roboter IRB 1100 und wird im Paket mit einem<br />

Sick-Laserscanner und der Safemove-Software<br />

MRK-tauglich. Dadurch kann sich Swifti mit hoher<br />

Geschwindigkeit bewegen, wenn kein Mensch<br />

in der Nähe ist. Wird eine Person in Swiftis<br />

Arbeitsbereich erkannt, werden seine Bewegungen<br />

via Safemove automatisch verlangsamt oder angehalten,<br />

damit sich der Bediener dem Roboter sicher<br />

nähern kann. Entfernt sich der Bediener wieder,<br />

kehrt der Cobot zu seiner vollen Geschwindigkeit<br />

und Produktionsleistung zurück. Als zusätzliche<br />

Sicherung verfügt Swifti über eine Statusleuchte,<br />

die den Betriebszustand anzeigt.<br />

Ein weiteres Merkmal des kollaborativen Konzepts<br />

von Swifti ist seine einfache Bedienung und<br />

Installation. Die sicheren Arbeitsbereiche des Roboters<br />

sowie weitere Sicherheitsfunktionen lassen<br />

sich schnell mithilfe der anwenderfreundlichen<br />

Safemove-App auf dem Flexpendant definieren.<br />

Zur Programmierung des Roboters kann der<br />

Anwender die Lead-Through-Programmierung<br />

mithilfe eines ansteckbaren Programmiergeräts<br />

mit der Software Wizard Easy Programming kombinieren,<br />

die auch Nicht-Spezialisten die Automatisierung<br />

ihrer Anwendungen ermöglicht. Swifti<br />

eignet sich für Aufgaben wie das Montieren oder<br />

Polieren, bei denen ein Mensch anwesend sein<br />

muss, um den Vorgang zu überwachen oder Teile<br />

neu zu positionieren.<br />

↓<br />

Der Cobot Gofa lässt sich einfach<br />

mittels intuitiver Lead-Through-<br />

Programmierung programmieren.<br />

Bild: ABB Robotics<br />

ABB Automation GmbH Division Robotics<br />

abb.de/robotics<br />

Intelligent<br />

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Bild: ABB Robotics<br />

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April 2021 35


_Technologie des Monats<br />

Schwebende Shuttles für Transport in der Fläche<br />

Flexibles Transportsystem:<br />

Freie Fahrt in 6D<br />

Mit dem Acopos 6D läutet B&R die nächste Flexibilitätsstufe bei Transport -<br />

systemen für Maschinen und Anlagen ein. Das Ziel: die adaptive Maschine.<br />

Es wird Zeit, die bisherigen Grenzen des Produkttransports<br />

zu durchbrechen und so eine<br />

neue Ära der Produktivität einzuleiten“, sagt<br />

Dario Rovelli, Head of Product Management –<br />

Motion & Mechatronic Systems bei B&R. „Der<br />

Produkttransport ist ein notwendiges Übel für<br />

Maschinen- und Anlagenbauer – neben dem hohen<br />

Platzverbrauch hat der konventionelle Produkttransport<br />

zudem einen zweiten schwerwiegenden<br />

Nachteil: Er macht die Maschine unflexibel.“<br />

Bislang arbeiten klassische (Werkstückträger-)<br />

Transportsysteme für Maschinen und Anlagen mit<br />

festen Bahnen und im feste Takt. Mit dem linearmotorbasierten<br />

Transportsystem Acopostrak hatte<br />

B&R hier bereits die nächste Flexibilitätsstufe<br />

eingeführt, denn Acopostrak ermöglicht eine indi-<br />

Das flexible Transportsystem Acopos 6D fügt<br />

sich nahtlos in die B&R-Technologien wie die<br />

maschinenintegrierte Robotik ein. Ziel ist die<br />

Realisierung adaptiver Maschinen, die sich<br />

selbst an neue Aufgaben anpassen können.<br />

Bild: B&R<br />

36 April 2021


<strong>Automationspraxis</strong><br />

Technologie des Monats<br />

exklusiv<br />

„Es wird Zeit, die bisherigen Grenzen des<br />

Produkttransports zu durchbrechen und damit<br />

eine ganz neue Ära der Produktivität einzu -<br />

leiten.“<br />

Dario Rovelli, B&R<br />

viduelle Fahrt der Shuttles<br />

und schnelle elektronische<br />

Weichen, um<br />

unterschiedliche Bearbeitungsstationen<br />

anzufahren<br />

– allerdings eben<br />

weiter auf Carrera-Bahnähnlichen<br />

Linearmotor-<br />

Schienen.<br />

Das Transportsystem Acopos<br />

6D bietet nun mit magnetisch<br />

schwebenden Shuttles eine enorme Freiheit<br />

für den freien Transport in der Fläche. Da die<br />

Shuttles mit integrierten Permanentmagneten berührungslos<br />

auf einer Fläche aus Motorsegmenten<br />

frei schweben, verursacht Acopos 6D keine Reibung.<br />

Die elektromagnetischen Motorsegmente<br />

können dabei zu beliebigen Formen zusammengesetzt<br />

werden.<br />

Volle Bewegungsfreiheit<br />

Die Shuttles können sowohl zweidimensional verfahren<br />

werden als auch in der dritten Dimension<br />

ihre Schwebehöhe ändern. Sie lassen sich damit<br />

entlang von drei Achsen drehen oder neigen – daher<br />

der Name Acopos 6D, da das Transportsystem<br />

über sechs Freiheitsgrade verfügt. Die Shuttles tragen<br />

bis zu 14 kg Gewicht und bewegen sich bis zu<br />

2 m/s schnell.<br />

Da die Positionierwiederholgenauigkeit der Shuttles<br />

bei ±5 μm liegt, ist Acopos 6D auch für Applikationen<br />

geeignet, bei denen es auf hohe Präzision<br />

ankommt, zum Beispiel bei der Montage mechanischer<br />

und elektronischer Komponenten. Zudem<br />

ließen sich die Shuttles des Transportsystems als<br />

Achsen bei Bearbeitungsstationen einsetzen. So<br />

kann zum Beispiel ein Shuttle mit einem Werkstück<br />

CNC-Pfade abfahren, während das Bearbeitungswerkzeug<br />

starr angebracht ist. Wiegestationen<br />

können sogar vollständig entfallen, da jedes<br />

Shuttle gleichzeitig eine hochpräzise Waage ist.<br />

Bild: B&R<br />

Integration mit Robotik<br />

Dario Rovelli, Head of Product Management –<br />

Motion & Mechatronic Systems bei B&R: „Wir<br />

sprechen hier von nichts weniger als einer Revolu -<br />

tion der Art und Weise, wie Produkte in Zukunft gefertigt,<br />

montiert und verpackt werden – nun kann sich<br />

das Produkt den Weg durch die Produktion selbst suchen.“<br />

Die Bahnplanung der Shuttles selbst erfolgt in<br />

einem Controller, der sich mit dem hauseigenen<br />

Powerlink in das Maschinennetzwerk einbinden<br />

lässt. „Hochentwickelte Algorithmen sorgen dafür,<br />

dass die Shuttles optimale Pfade fahren, nicht<br />

zusammenstoßen und möglichst wenig Energie<br />

Bild: B&R<br />

Die Acopos-6D-Shuttles können mit einem Werkstück CNC-Pfade<br />

abfahren, während das Bearbeitungswerkzeug starr angebracht ist.<br />

April 2021 37


_Technologie des Monats<br />

Acopos 6D: Die Shuttles können sowohl zweidimensional verfahren als auch<br />

in der dritten Dimension ihre Schwebehöhe ändern. Zudem lassen sie sich<br />

entlang von drei Achsen drehen oder neigen – daher der Name Acopos 6D,<br />

da das System über sechs Freiheitsgrade verfügt.<br />

Bild: B&R<br />

verbraucht wird“, erläutert Dario Rovelli. Da<br />

beim Acopos 6D jedes Shuttle ab Werk mit einer<br />

weltweit einmaligen ID ausgestattet ist, weiß der<br />

Controller stets, wo genau auf den Motorsegmenten<br />

sich welches Shuttle befindet.<br />

Vor allem aber ist das Transportsystem Acopos<br />

6D vollständig in die B&R-Automatisierungwelt<br />

integriert. Die Shuttles lassen sich mit beliebigen<br />

Achsen, Robotern oder Vision-Kameras mikrosekundengenau<br />

synchronisieren. Vorteil der Robotik:<br />

Wo das 6D-Transportsystem Flexibilität beim<br />

Transport zwischen den einzelnen Prozessstationen<br />

ermöglicht, gibt der Roboter dann die Flexibilität<br />

an einer Station. „Der Roboter in der Maschine<br />

ist quasi der Enabler, um die Bearbeitungsprozesse<br />

flexibel und damit adaptiv zu gestalten“,<br />

sagt B&R-Geschäftsführer Markus Sandhöfner.<br />

Mit der Magnetschwebetechnologie von Acopos<br />

6D und flexibler Robotik lassen sich also gleichzeitig<br />

unterschiedliche Produktvarianten fertigen.<br />

Interview: Markus Sandhöfner, Geschäftsführer der B&R Industrie-Elektronik GmbH<br />

„Adaptive Maschine passt sich selbst an“<br />

Wie B&R zur adaptiven Maschine kommen will, die sich selbstständig an neue<br />

Aufgabenstellungen anpasst, erläutert B&R-Deutschland-Chef Markus Sandhöfner<br />

im Interview.<br />

Interview: Michael Corban, Chefredakteur KEM Konstruktion<br />

AP: B&Rs Vision ist die adaptive Maschinen. Was unterscheidet<br />

eine Maschine von einer modularen Maschine?<br />

Sandhöfner: Unter einer modularen Maschine verstehen wir<br />

eine leicht vom Anwender an die jeweilige Aufgabe anpassbare<br />

Maschine. Passt sich die Maschine nun aber selbst an neue<br />

Aufgaben an, wird sie zur adaptiven Maschine.<br />

Adaptive Maschinen sind als auch in der Lage,<br />

sich an Aufgaben anzupassen, die zum<br />

Zeitpunkt der Inbetriebnahme noch<br />

nicht bekannt waren.<br />

Maschinen besitzen hier den Vorteil, dass sich mit ihnen sehr<br />

viele Variationen eines Produktes bis hin zur Losgröße 1 flexibel<br />

produzieren lassen, sobald die Bestellung eingeht. Das ist durchaus<br />

wörtlich gemeint, denn der Online-Konfigurator lässt sich<br />

direkt mit der adaptiven Maschine koppeln, sodass die jeweiligen<br />

Daten direkt an die Maschine übertragen werden. Die Maschine<br />

steht also quasi im Netz – der gesamte Prozess von<br />

der Bestellung bis hin zur Verpackung lässt sich heute<br />

digitalisieren.<br />

AP: Warum braucht es überhaupt<br />

adaptive Maschinen?<br />

Sandhöfner: Einer der großen Treiber<br />

hinter dieser Entwicklung ist der<br />

E-Commerce – mit immer kleineren<br />

Losgrößen und Produkten, die sich individuell<br />

konfigurieren lassen. Adaptive<br />

Bild: B&R<br />

B&R-Deutschland-Chef Markus Sandhöfner:<br />

„Adaptive Maschinen sind auch in der Lage, sich<br />

an Aufgaben anzupassen, die zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme<br />

noch nicht bekannt waren.“<br />

38 April 2021


_Technologie des Monats<br />

Jedes Produkt fährt die Stationen an, die es tatsächlich<br />

benötigt.<br />

Auf dem Weg zur adaptiven Maschine<br />

Für Sandhöfner ist Acopos 6D daher der nächste<br />

Schritt von zur adaptiven Maschine. „Unter einer<br />

modularen Maschine verstanden wir bislang eine<br />

leicht vom Anwender an die jeweilige Aufgabe anpassbare<br />

Maschine. Passt sich die Maschine nun<br />

aber selbst an neue Aufgaben an, wird sie zu einer<br />

adaptiven Maschine.“ Solche Maschinen seien<br />

auch in der Lage, sich an Aufgaben anzupassen,<br />

die zu m Zeitpunkt der Inbetriebnahme noch nicht<br />

bekannt waren. „Und zwar selbstständig, ohne<br />

zusätzliche Werkzeuge zu verwenden und ohne<br />

zusätzliche Einrichtungen zu nutzen.“<br />

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AP: Weiterer Vorteil der adaptiven Maschine ist sicher<br />

auch die Skalierung, oder?<br />

Sandhöfner: Ja. Steigt die Nachfrage, will man diese ja möglichst<br />

schnell produktionsseitig abbilden. Ein aktuelles Beispiel<br />

sind etwa die Alltagsmasken, deren Nachfrage anfangs<br />

enorm anstieg und die verbunden war mit dem Wunsch der<br />

Individualisierung. Neben den Abmessungen betraf das beispielsweise<br />

auch den Wunsch nach einem bestimmten Motiv<br />

oder Logo auf der Maske.<br />

AP: Welche Rolle spielt die Robotik mit Blick auf die adaptive<br />

Maschine?<br />

Sandhöfner: Eine sehr wichtige. Denn da, wo das Tracksystem<br />

mir Flexibilität beim Transport zwischen den einzelnen<br />

Prozessstationen gibt, kann der Roboter mir die gleiche Flexibilität<br />

innerhalb einer Station geben. Der Roboter in der<br />

Maschine ist quasi der Enabler, um die Bearbeitungsprozesse<br />

flexibel und damit adaptiv zu gestalten. Die Möglichkeiten<br />

einer Prozessstation werden durch den Roboter erweitert,<br />

die Notwendigkeit für einen Umbau deutlich reduziert.<br />

Ein ganz entscheidender Punkt bei all dem ist natürlich die<br />

Fähigkeit, Prozesse zu synchronisieren. Gerade die Verschmelzung<br />

von Robotik und Maschinensteuerung zu einer<br />

einheitlichen Architektur ermöglicht die individualisierte<br />

Massenproduktion.<br />

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B&R Industrie-Elektronik GmbH<br />

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Das vollständige Interview mit Matthias Sandhöfner lesen<br />

Sie in unserer Schwesterzeitschrift KEM 3/2021.<br />

Eine Tüte aus dem linken Fach nehmen.<br />

Die Tüte auf den Tisch legen.<br />

Weiter<br />

Weiter<br />

Die vier Schrauben in die Tüte stecken.<br />

Dann den Knopf weiter „Weiter“ drücken.<br />

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April 2021 39


Bild: Fanuc Deutschland GmbH<br />

SMC-Material liegt im<br />

Leichtbautrend,<br />

erfordert aber viel<br />

Know-how in der<br />

Handhabung, vor<br />

allem vor der thermischen<br />

Verfestigung.<br />

Anlage für amerikanischen Automotive-Zulieferer<br />

Pressenautomation<br />

mit Robotern<br />

Um die SMC-Anlagen zur Verarbeitung von faserverstärkten<br />

Kunststoffen für einen Automotive-Zulieferer zu automatisieren,<br />

setzt Schmidt & Heinzmann je zwei Fanuc-Roboter ein.<br />

Bei seinen Anlagen zur Herstellung von Material<br />

oder Bauteilen aus SMC (Sheet Moulding<br />

Compound) sieht Michael Ochs, Executive<br />

Vice President Vertrieb und Marketing bei<br />

Schmidt & Heinzmann, einen klaren Trend zur<br />

Automation. Auch für einen Hersteller von Pickup<br />

und Truck-Bauteilen in Nordamerika hat<br />

Schmidt & Heinzmann daher die ersten beiden<br />

von mehreren SMC-Pressen automatisiert. Denn<br />

steigende Stückzahlen und Qualitätsansprüche<br />

sind nur noch automatisiert zu bewältigen.<br />

Die Anlage beginnt mit Halbzeug in Rollenform,<br />

das zwischen zwei Folien eingepackt ist. Beim Einziehen<br />

in die Anlage werden die Folien abgezogen<br />

und das Halbzeugmaterial gelangt in die Schneidmaschine.<br />

Dabei kommt die neu entwickelte Ultraschallschneidtechnik<br />

mit einem hochfrequent<br />

angeregten Messer zum Einsatz.<br />

Die fertigen Zuschnitte greift der Stacking-Roboter<br />

und legt sie auf einem Tisch mit integrierter<br />

Waage ab. Wo der Roboter genau greifen muss,<br />

teilt ihm die Steuerung der Schneidmaschine automatisch<br />

mit. Das spart enorm viel Zeit beim Einrichten.<br />

Die biegeschlaffen Zuschnitte nimmt der<br />

Roboter mit einem selbstentwickelten Nadelgreifer<br />

auf. Die Nadeleinheiten sind variabel ausgelegt,<br />

sodass bei unterschiedlichen Zuschnitten der<br />

Greifer nicht gewechselt werden muss.<br />

Integrierte Gewichtskontrolle<br />

Normalerweise greift der Roboter einen Zuschnitt<br />

von der Schneidmaschine, bei kleineren Zuschnitten<br />

oder großen Lagenanzahlen auch zwei. Die<br />

Zuschnitte werden auf einem Tisch mit integrierter<br />

Waage abgelegt und gewogen, um eine even -<br />

tuelle Differenz beim darauf folgenden Zuschnitt<br />

automatisch auszugleichen. Dann kommt die<br />

nächste Lage. Michael Ochs: „Durch die Gewichtskontrolle<br />

und -regelung stellen wir sicher,<br />

dass der Zuschnittstapel, der in die Presse kommt,<br />

auch das richtige Gewicht hat und gleichmäßige<br />

Bauteile produziert werden.“<br />

Die Mattenstapel können je nach Bauteil unterschiedlich<br />

hoch sein und bestehen aus bis zu zehn<br />

Lagen. Die Masse des Stapels beträgt dann gut<br />

40 April 2021


_Robotik<br />

HandlingTech<br />

Automations-Systeme<br />

„In den letzten Jahren ist ein starker Trend<br />

zur Automation bei der Bauteileproduktion<br />

erkennbar.“<br />

Michael Ochs, Schmidt & Heinzmann<br />

15 bis 20 Kilogramm, bei großflächigen<br />

Bauteilen wie der Dachstruktur eines<br />

Lkw kommen durchaus auch 30<br />

bis 40 Kilogramm zusammen.<br />

Um diese SMC-Pakete in die Presse<br />

einzulegen, setzt Schmidt & Heinzmann<br />

am Handlingsroboter einen<br />

Kombi-Greifer mit Fingermodulen zur<br />

Beladung und Vakuumsauger zur Entladung<br />

des fertigen Bauteils ein. Dass<br />

Schmidt & Heinzmann die Greifer<br />

selbst baut, hat gute Gründe. Michael<br />

Ochs: „In der Regel werden die Greifer<br />

dezidiert für ein Bauteil ausgelegt.<br />

Je nach Layout und Taktzeitanforderung<br />

hat ein Roboter auch mehrere<br />

Aufgaben zu erledigen, wie in diesem<br />

Fall. Dann integrieren wir diese Aufgaben<br />

in einem Kombigreifer, teilweise<br />

mit verschiedenen Greiftechniken.“<br />

Traglast und Reichweite<br />

Traglast und Reichweite waren grundlegende<br />

Kriterien bei der Auswahl der<br />

beiden Fanuc-Roboter M-410iC und<br />

M-900iB. Für den Endkunden der Anlage<br />

in den USA war für die Auswahl<br />

der Roboter zudem wichtig, dass neben<br />

den technischen Anforderungen<br />

Life-Cycle Aspekte wie Service, Ersatzteile<br />

und Wartung gewährleistet sind.<br />

Außerdem hat der Kunde bereits mehrere<br />

Fanuc Roboter im Einsatz.<br />

Der Palettierroboter M-410iC übernimmt<br />

in der Anlage das Stacking der<br />

Zuschnitte zwischen Schneidmaschine<br />

und Wiegetisch. Der Roboter bewältigt<br />

Traglasten bis 700 kg mit einer<br />

Reichweite von bis zu 3,1 m. Der<br />

Fanuc-Roboter M-900iB ist für die<br />

Be- und Entladung der Presse zuständig.<br />

Nach Entladung des vorangegangenen<br />

Bauteils greift er sich den Zuschnittstapel<br />

und legt ihn in die Presse<br />

ein. Das bei rund 200°C fertig „gebackene“<br />

Bauteil entnimmt er anschließend<br />

aus der Presse und legt es entweder<br />

in eine Abkühlstation oder gleich<br />

zum automatischen Abtransport.<br />

Die optimale Aufstellposition der<br />

Roboter in der Anlage wurde per Simulation<br />

ermittelt. Zur Layoutplanung<br />

nutzte S&H das 3D-Simulationstool<br />

Visual Components und die<br />

Fanuc eigene Software Roboguide.<br />

Denn eine Anlage in dieser Größenordnung<br />

kann kaum nach Augenschein<br />

projektiert werden – vor allem,<br />

wenn sie in eine vorhandene Produktionsumgebung<br />

integriert werden muss.<br />

Daher erfasst Schmidt & Heinzmann<br />

die komplette Produktionsumgebung<br />

vor Ort mittels 3D-Scanner und pflegt<br />

die Ergebnisse ins CAD-System ein. ↓<br />

Fanuc Deutschland GmbH<br />

www.fanuc.de<br />

Fanucs Palettier roboter<br />

M-410iC übernimmt<br />

das Stacking der Zuschnitte.<br />

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April 2021 41


_Robotik<br />

Der Listenpreis des<br />

Dobot MG400 liegt bei<br />

2500 Euro.<br />

Bild: Variobotic/Dobot<br />

Der 4-Achs-Roboter von Dobot kann leicht in<br />

verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden:<br />

Dafür sorgt eine intuitive Programmieroberfläche<br />

und eine erweiterte Handführung.<br />

Bild: Variobotic/Dobot<br />

Leichter Desktop-Robot ist einfach zu bedienen<br />

Günstiger Roboter<br />

für KMU-Einsteiger<br />

Mit dem leichten Desktop-Roboter Dobot MG400 hat Variobotic nun einen<br />

kostengünstigen Industrieroboter für kleine und mittlere Unternehmen<br />

(KMU) für 2500 Euro im Portfolio.<br />

Als einer von drei Vertriebspartnern weltweit<br />

hat die Variobotic GmbH aus Neu-Ulm den<br />

chinesischen Industrieroboter Dobot<br />

MG400 vorab zum Test erhalten und bietet den<br />

4-Achs-Roboter zur Vorbestellung an. Eine erste<br />

Die technischen Daten des Dobot<br />

·<br />

Mit einer Traglast von max. 750 g, einer Reichweite von 440<br />

mm und einer Handführungs- und Kollisionserkennung ist der<br />

Dobot MG400 für den Einsatz in KMUs geschaffen.<br />

· Servomotoren mit präzisen Absolut-Encodern machen den<br />

Dobot MG400 zu einem robusten Industrieroboter mit ener<br />

Wiederholgenauigkeit von ±0,05 mm.<br />

· Durch den integrierten Schwingungsdämpfer-Algorithmus und<br />

gesicherte Bahntreue der Mehr achsbewegungen wird die Wiederholbarkeit<br />

um 60 % verbessert sowie ein Nachschwingen um<br />

70 % vermindert. ↓<br />

Kleinserie des Einstiegs-Roboters soll voraussichtlich<br />

ab April lieferbar sein. Der Listenpreis liegt<br />

dann bei 2.499 Euro netto.<br />

Im Vergleich zu Dobots Bildungsroboter Dobot<br />

Magician punktet der MG400 mit Industriemechanik<br />

und ist auch für Dauerbelastung ausgelegt.<br />

Durch seine kleine Grundfläche (190x190mm)<br />

passt er in schmale Produktionsumgebungen und<br />

kann dort einfache händische Prozesse ersetzen.<br />

Weitere Vorteile für KMUs sind eine schnelle Inbetriebnahme<br />

und einfache Programmierung,<br />

durch die der 4-Achs-Roboter leicht in verschiedenen<br />

Anwendungen eingesetzt werden kann. Dafür<br />

sorgt auch die intuitive Programmieroberfläche<br />

und eine erweiterte Handführung: Der Desktop-Roboter<br />

kann durch seinen Freedrive-Modus<br />

von Hand geführt werden.<br />

↓<br />

ariobotic GmbH<br />

www.variobotic.de<br />

www.dobot.de<br />

42 April 2021


_Robotik<br />

Präzises Auftragen an den Ecken<br />

Roboter optimiert die<br />

Dichtmasse-Dosierung<br />

Für einen Automobilkunden hat Yamaha Robotics<br />

mithilfe der RCX340-Robotersteuerung das präzise<br />

Auftragen von flüssigen Dichtmassen auf Aluminiumgussteile<br />

beschleunigt.<br />

Das Aufbringen von Dichtmasse an Passkanten<br />

vor der Montage wird häufig mit<br />

konventionellen Antrieben zur Koordinierung<br />

von Linearbewegung und Dichtmasse-<br />

Dosierung durchgeführt. Dabei muss die Geschwindigkeit<br />

aber typischerweise an den<br />

Ecken reduziert werden, damit an allen Stellen<br />

eine gleichmäßige Menge an Dichtmittel aufgetragen<br />

wird. Daher war der Automotive-Kunde<br />

gezwungen, die Geräte mit konstanter Geschwindigkeit<br />

zu betreiben, was zu einer längeren<br />

Taktzeit führte.<br />

Daher wandte sich der Projektteamleiter an<br />

Yamaha, um abzuklären, ob Robotertechnologie<br />

eine praktikable Alternative darstellen könnte und<br />

installierte Yamaha servogekoppelte Dosierung in<br />

der Fabrik. „Die Produktionsgeschwindigkeit<br />

wurde spürbar erhöht und unsere Analyse zeigte,<br />

dass auch die Beschichtungsqualität perfekt war“,<br />

so der Projektteamleiter.<br />

Vorteil der Lösung: Die Yamaha RCX340-Robotersteuerung<br />

mit ihren erweiterten Bewegungsfunktionen<br />

vereinfacht die Einrichtung von Dosierrobotern.<br />

Insbesondere kann die Dosiersteuerung<br />

mit einer Servosteuerung gekoppelt werden,<br />

wodurch der RCX340 die Dosierrate mit der<br />

Bewegungsgeschwindigkeit steuern kann, um hohe<br />

Präzision, hohe Geschwindigkeiten und stabile<br />

Schichtdicken zu gewährleisten.<br />

↓<br />

Yamaha Motor Europe N.V.<br />

www.yamaha-motor-im.eu<br />

Bild: Yamaha<br />

Dosier-Anwendung mit<br />

Yamahas servogekoppelter<br />

Dosierfunktion der<br />

RCX340-Roboter-Steuerung.<br />

Luft aus – EC an! all about automation (Friedrichshafen, 6. - 7.7.) Stand B1- 412<br />

Nie war es so einfach und so günstig, auf Pneumatik zu verzichten.<br />

Die elektrischen Aktuatoren der EC ELECYLINDER-Reihe<br />

von IAI sind nicht nur bei den Systemkosten eine echte Alternative:<br />

Sie sind praktisch wartungsfrei, effizient und ressourcenschonend,<br />

bieten hohe Flexibilität, einfache Steuerung, volle<br />

Kontrolle und längere Lebensdauer.<br />

www.elecylinder.de<br />

Optional<br />

mit Wireless-<br />

Steuerung über<br />

Bluetooth<br />

IAI Industrieroboter GmbH • Ober der Röth 4 • 65824 Schwalbach/Taunus<br />

Tel.: 06196/8895 - 0 • Fax: - 24 • E-Mail: info@IAI-GmbH.de • www.iai-automation.com<br />

April 2021 43


In der Anlage arbeiten<br />

drei große und zwei kleine<br />

Cobots von Universal<br />

Robotics samt maßgeschneiderten<br />

Greifern<br />

sowie Kameras und Fördertechnik<br />

Hand in Hand.<br />

Anlage aus fünf Robotern, Kameras und Fördertechnik<br />

Automatisiertes<br />

Sägen und Entgraten<br />

Bild: Hahn Ruhrbotics<br />

Für Fischer Hydroforming hat Hahn Ruhrbotics eine Anlage aus<br />

Robotern, Kameras und Fördertechnik entwickelt, die Abgas -<br />

rohre automatisiert sägt und entgratet. Bereits nach vier<br />

Wochen wurde ein neuer Produktionsrekord erreicht.<br />

Für die Produktion von Abgasrohren fertigt<br />

Fischer Hydroforming zunächst mehrere<br />

Bauteile in einer großen Form an, die dann<br />

später mithilfe einer Säge getrennt und im Anschluss<br />

entgratet werden müssen. Bisher wurden<br />

diese Arbeitsschritte manuell von einem Bediener<br />

pro Sägezelle durchgeführt. Zur Effizienzsteigerung<br />

der Produktion sollte eine Automatisierungsanlage<br />

diesen Prozess beschleunigen und dabei eine<br />

hohe Produktionsqualität gewährleisten.<br />

Hahn Ruhrbotics, als Teil des Hahn Robotics<br />

Networks, konzipierte dafür mit Blick auf die<br />

Prozesse und Abläufe eine maßgeschneiderte<br />

Lösung. Diese strukturierte Vorgehensweise war<br />

für Fischer Hydroforming ausschlaggebend für<br />

die Entscheidung zur weiteren Zusammenarbeit.<br />

Bei der Entwicklung der Anlage musste Hahn<br />

Ruhrbotics die verbauten Sägewerkzeuge in die<br />

Automationslösung integrieren. Hierfür nahm das<br />

Entwicklerteam Kontakt zum Hersteller der Sägen<br />

auf, um eine Schnittstelle zu den Maschinen zu erhalten<br />

und so via Steuerung zu kontrollieren, wie<br />

die Säge für den Prozess auf- und zufährt.<br />

44 April 2021


_Robotik<br />

Bild: Hahn Ruhrbotics<br />

Für die Produktion von Abgasrohren müssen die Bauteile<br />

mit einer Säge getrennt und dann entgratet werden.<br />

Bild: Hahn Ruhrbotics<br />

Über einen Touchscreen kann die Anlage zentral bedient<br />

und eingerichtet werden.<br />

Nach der manuellen Beschickung der Anlage werden<br />

die zu verarbeitenden Teile nun über ein Förderband<br />

von Wemo Automation zu den Robotern<br />

von Universal Robots geführt. Da Wemo Automation<br />

wie Hahn Ruhrbotics ein Teil der Hahn<br />

Group ist, konnte die Fördertechnik schnell und<br />

effektiv integriert werden.<br />

Kameras erkennen Lage der Teile<br />

Über dem Förderband sind mehrere Kameras verbaut,<br />

die den Robotern Informationen zur Lage<br />

und Ausrichtung der Teile geben, damit die Roboter<br />

die Teile richtig greifen und platzieren können.<br />

Der erste Roboter entnimmt ein Teil vom Förderband<br />

und legt dieses ins Nest 1 ein, wo der erste<br />

Sägevorgang erfolgt. Danach wird das Teil von einem<br />

kleineren Roboter für eine zweite Bearbeitung<br />

ins Nest 2 eingelegt. Da die Anlage immer<br />

zwei Bauteile gleichzeitig bearbeitet, sind beide<br />

vorhandenen Sägewerkzeuge stets in Betrieb.<br />

Nach der Entnahme von Teilen pusten die Roboter<br />

mithilfe von Druckluft sämtliche Späne ab.<br />

Der kleinere UR-Roboter entnimmt zusätzlich die<br />

anfallenden Reststücke der Sägeteile und legt diese<br />

zur Entsorgung in eine spezielle Schrottbox. Nach<br />

dem Sägen platzieren die Roboter die fertigen Teile<br />

wieder auf dem Förderband, wo sie zum letzten<br />

Verarbeitungsschritt fahren.<br />

Sensor im Roboter steuert Kraft<br />

Am Ende des Förderbandes entnimmt ein weiterer<br />

Roboter die Teile und hält diese in eine Maschine<br />

zur Entgratung. Durch den im UR-Roboterarm integrierten<br />

Kraft-Momenten-Sensor kann der Prozess<br />

für das Entgraten mit gleichbleibender Kraft<br />

durchgeführt werden. Das fertige Bauteil wird<br />

dann vom letzten Roboter auf eine Rutsche gelegt,<br />

die zu einem Sammelcontainer führt.<br />

Bereits wenige Wochen nach Inbetriebnahme der<br />

Anlage konnte der Kunde hohe Effizienzsteigerungen<br />

verzeichnen. Innerhalb von 24 Stunden<br />

wurden von der automatisierten Anlage mehr<br />

Teile bearbeitet als vorher im Rahmen des<br />

Schichtsystems und der manuellen Bedienung<br />

durch die Mitarbeiter. Heute arbeitet an der Anlage<br />

ein Bediener, der für die Beschickung zuständig<br />

ist. Normalerweise wären pro Schicht bis zu<br />

zwei Bediener für die zwei Sägen und das Entgraten<br />

notwendig gewesen.<br />

Der Kunde suchte für dieses Projekt bewusst einen<br />

regionalen Partner, um schnellere Reaktionszeiten<br />

bei Wartungsarbeiten oder Problembehebungen<br />

zu gewährleisten. Im Ernstfall benötigt das Team<br />

von Hahn Ruhrbotics nur 45 Minuten, um direkt<br />

beim Kunden vor Ort zu sein. Bisher war dies jedoch<br />

nicht notwendig, da eine Anlagenverfügbarkeit<br />

von 97 % erreicht werden konnte. Bei kleineren<br />

Problemen kann das Team von Hahn Ruhrbotics<br />

über ein Fernwartungssystem auf die Anlage<br />

zugreifen und unmittelbaren Support leisten.<br />

Der Kunde stellte die bereits vorhandenen Sägen<br />

und das Gerät zur Entgratung bereit und brachte<br />

im gemeinsamen Projektteam das notwendige<br />

Prozess Knowhow ein. Den Rest der Anlage steuerte<br />

Hahn Ruhrbotics bei: Drei große und zwei<br />

kleine Cobots von Universal Robotics samt maßgeschneiderten<br />

Greifern sowie Schutzzäune, Kameras,<br />

Robotersockel. Über einen Touchscreen<br />

kann die Anlage zentral bedient werden. ↓<br />

Hahn Group GmbH<br />

www.hahn.group<br />

April 2021 45


_Robotik<br />

Bewegungsplanung in Echtzeit<br />

Roboter lernen<br />

Kollisionsvermeidung<br />

Über eine Kooperation mit Realtime Robotics vereinfacht Mitsubishi<br />

Electric die Roboterautomatisierung in dynamischen Umgebungen – die<br />

Echtzeit-Kollisionsvermeidung hilft gerade auch bei der Mensch-Roboter-<br />

Kollaboration.<br />

Mit eingebetteter Technologie<br />

von Realtime Robotics<br />

können Industrieroboter<br />

von Mitsubishi Electric<br />

in einer dynamischen<br />

Umgebung sicher und<br />

kollisionsfrei arbeiten.<br />

Roboter und auch Cobots folgen meist vorprogrammierten<br />

Bewegungen, deren Einrichtung<br />

eines erheblichen Programmieraufwands<br />

bedarf. „Eine kollisionsfreie Umgebung<br />

mit konventionellen Technologien zu schaffen,<br />

würde daher eine gigantische Programmierleistung<br />

erfordern“, sagt Oliver Giertz, Produktmanager<br />

für Servo/Motion und Robotik bei Mitsubishi<br />

Electric.<br />

Gerade in kollaborativen Robotersituationen ist<br />

ja der menschliche Bediener eine unbekannte Variable.<br />

Die herkömmliche Lösung: Kommt der<br />

Mensch dem Roboter zu nahe oder wird gar eine<br />

Kollision detektiert, bleibt der Roboter stehen.<br />

Das geht zu Lasten der Produktivität. Um hier für<br />

mehr Dynamik zu sorgen, kombiniert Mitsubishi<br />

Electric nun seine kollaborativen Roboter mit den<br />

Steuerungs- und Programmiertechnologien von<br />

Realtime Robotics.<br />

Die Technologie basiert auf einer Chip-Hardware,<br />

die die Echtzeit-Bewegungsplanung für den Roboter<br />

beschleunigt sowie der Software Rapidplan.<br />

Die Software ermöglicht es Robotern, Millionen<br />

alternativer Bewegungspfade zu evaluieren, um eine<br />

Kollision zu vermeiden und die optimale Route<br />

zu wählen, noch bevor sie eine Bewegung ausführen<br />

– und das alles in Millisekunden.<br />

Ergänzend wird die Rapidsense-Technologie von<br />

Realtime Robotics genutzt, um mit bis zu acht<br />

3D-Kameras eine 3D-Punktwolke des Roboterarbeiterraums<br />

zu generieren. Während sich der Cobot<br />

bewegt, nimmt Rapidsense unbekannte Objekte<br />

wahr und generiert dann mit Rapidplan Roboter-Pfade,<br />

die jeglichen Kontakt vermeiden.<br />

So lässt sich eine bis zu 10-fache Reduzierung der<br />

Programmier- und Implementierungszeit erreichen,<br />

sind die Kooperationspartner überzeugt.<br />

Darüber hinaus ebnet die Partnerschaft zwischen<br />

Mitsubishi Electric und Realtime Robotics den<br />

Weg für Multi-Roboter-Arbeitszellen, die sowohl<br />

Industrieroboter als auch speziell für die Zusammenarbeit<br />

mit Menschen konzipierte Roboter<br />

kombinieren. Giertz: „Ziel ist es, Roboter in Umgebungen<br />

mit ungeplanten Hindernissen zusammenarbeiten<br />

zu lassen, wobei die Roboter eigenständig<br />

und dynamisch um die Hindernisse in ihrem<br />

Arbeitsbereich herum planen.“<br />

↓<br />

Mitsubishi Electric Europe B.V.<br />

Industrial Automation<br />

de3a.mitsubishielectric.com/fa<br />

Bild: Mitsubishi Electric<br />

46 April 2021


_Produkte<br />

Schwere Güter palettieren<br />

Der elektrische Vakuumgreifer VGP20 von Onrobot hebt bis zu<br />

20 kg und findet auch auf porösen Oberflächen Halt. Gleichzeitig<br />

sorgt er für einen effizienteren Materialumschlag. Der Greifer<br />

ist mit Roboterarmen aller führenden Hersteller kompatibel.<br />

Während pneumatische Greifer mit Druckluft funktionieren,<br />

läuft der VGP20 vollelektrisch und ist direkt nach dem Auspacken<br />

einsatzbereit. Er benötigt keine externen, verschleißanfälligen<br />

Schläuche, was die Wartungs- und Betriebskosten um bis zu<br />

90 % im Vergleich zu denen pneumatischer Modelle senkt.<br />

Saugnäpfe und Luftzufuhr lassen sich an das jeweilige Werkstück<br />

und die entsprechende Aufgabe anpassen. Zudem verfügt der<br />

Greifer über eine Mehrkanalfunktionalität, sodass er Objekte<br />

unterschiedlicher Form und Größe fassen kann. Damit wird seine<br />

Flexibilität den Ansprüchen schnelllebiger Produktions- und<br />

Logistikumgebungen gerecht.<br />

www.onrobot.com<br />

Bild: Onrobot A/S<br />

Mechatronik-Baukasten für<br />

Laborautomation<br />

Um die Ecke mit der 8. Achse<br />

für den Roboter<br />

Mit Quicklab hat Jung Antriebstechnik und<br />

Automation (JA 2 ) einen Mechatronik-Baukasten<br />

für die Laborautomation entwickelt. Er besteht<br />

aus miniaturisierten Linearmotor-Modulen<br />

und -Achsen, mit denen sich Ein- und<br />

Mehrachsensysteme für IP20-Umgebungsbedingungen<br />

realisieren lassen. Mit den Linearmotor-Modulen<br />

QM02 und den schlanken Linearmotor-Achsen<br />

QA01 lassen sich dynamische,<br />

präzise und gefühlvoll agierende Kurzhub-Anwendungen<br />

gestalten.<br />

Abgesehen von ihrer schlanken Bauweise und<br />

ihrer verdrehsteifen Konstruktion besitzen die<br />

Module einen direkten, aber auch steckbaren<br />

Kabelabgang der Quickshaft-Motoren auf<br />

schlepptaugliche<br />

und bis zu<br />

30 m lange<br />

Anschlusskabel.<br />

Zudem<br />

werden Präzisionsführungen<br />

mit zwei<br />

Kugelumlaufwagen<br />

verwendet.<br />

Es ergeben<br />

sich<br />

trotz leichter Konstruktion und geringer Massen<br />

eine hohe Steifigkeit und eine Positionierwiederholgenauigkeit<br />

von +/-50 μm.<br />

www.ja2-gmbh.de<br />

Bild: Jung Antriebstechnik und Automation GmbH<br />

Bild: Expert-Tünkers<br />

Mit einer zusätzlichen Verfahrachse (der 7. Achse) kann<br />

die Flexibilität eines Roboters gesteigert werden. Expert-<br />

Tünkers geht jetzt noch einen Schritt weiter: Die 7. Achse<br />

von Expert-Tünkers kann nun durch eine Drehstation mit<br />

integriertem Drehtisch um eine 8. Achse erweitert und damit<br />

um die Ecke geführt werden. Das erweitert die Reichweite<br />

und Beweglichkeit von Robotern. Mehrere Achsen<br />

können modular bis 30 m maßgerecht nach Kundenwunsch<br />

kombiniert werden.<br />

Die Anlage kann je nach Konfiguration mittels einer<br />

Adapterplatte die gängigen Robotersysteme, Schweißzangen<br />

oder andere Handling-Geräte mit einem Gewicht von<br />

bis zu 4 t aufnehmen und transportieren. Dies erfolgt mit<br />

einer Beschleunigung von 1,5 bis 3,8 m/s2 und einer Geschwindigkeit<br />

von 1,5 bis 2,5 m/s. Eine speziell für diese<br />

Anwendung entwickelte Energiekette gewährleistet die<br />

zuverlässige Energieversorgung auf der gesamten Strecke,<br />

auch bei Integration von Drehstationen.<br />

www.expert-tuenkers.de<br />

April 2021 47


Passt auf den kleinsten Tisch<br />

Beim neuen i4L Scara von Omron handelt es sich um<br />

einen kompakten Roboter, der hohe Leistung bei niedrigen<br />

Gesamtbetriebskosten bietet. Er wartet mit Skalierbarkeit,<br />

vorbeugender<br />

Wartung und Flexibilität<br />

bei der Integration auf.<br />

Dank seiner kompakten<br />

Bauweise und des geringen<br />

Platzbedarfs ist er einfach<br />

zu installieren: Es ist eine<br />

horizontale (Tischmontage)<br />

oder vertikale (Wandmontage)<br />

Installation ohne<br />

zusätzliche Adapter oder<br />

Halterungen möglich. Kabelverbindungen<br />

können<br />

so angeordnet werden, dass ihr Austritt entweder<br />

durch die oder parallel zur Montagefläche erfolgt.<br />

Durch sein kompaktes Design und die flexible Programmierung<br />

eignet er sich für eine Vielzahl von Roboteranwendungen.<br />

Dank des Ethernet-Anschlusses lässt<br />

er sich einfach integrieren und sorgt für eine lange Betriebszeit<br />

durch interaktive Wartungsalarme sowie eine<br />

RGB-Kuppelleuchte. Mit der Statusanzeige lassen sich<br />

Probleme schnell und effizient diagnostizieren. Er ist<br />

für reproduzierbare High speed-Anwendungen geeignet<br />

und bietet beim Arbeitsradius drei Optionen mit einer<br />

Reichweite von 350, 450 und 550 mm.<br />

www.omron.com<br />

Bild: Omron<br />

Für Umgebungen<br />

von rau bis steril<br />

Die drei neuen Stäubli-Sechsachser TX2-140, TX2-160<br />

und TX2-160L für den mittleren Traglastbereich komplettieren<br />

die TX2-Generation und eignen sich mit ihrer<br />

steifen Struktur und ihrem Hygienedesign für Umgebungsbedingungen<br />

von rau bis steril. Der TX2-160 kann<br />

1710 mm weit greifen, die Ausführung mit langem Arm<br />

(TX2-160L) besitzt eine Reichweite von 2010 mm. Beim<br />

TX2-140 liegt die Reichweite bei 1510 mm. Die Traglast<br />

beträgt beim TX2-140/160 jeweils 40 kg, bei der Langarmversion<br />

sind es 25 kg.<br />

Die Wiederholgenauigkeit gibt der Hersteller bei allen<br />

drei Maschinen mit ±0,05 mm an. In Kombination mit<br />

ihren Dynamikwerten - etwa die maximale Geschwindigkeit<br />

von 1500°/s in Achse 5 - lassen sich kürzeste Zykluszeiten<br />

realisieren. Hinzu kommt eine gesteigerte Steifigkeit<br />

des Handgelenks. Bauform und Design sind reinraumtauglich:<br />

kein außenliegendes Kabel- und Schlauchpaket,<br />

stattdessen innenliegende Medien- und Versorgungsleitungen<br />

ohne Störkonturen, ein abgedichtetes Gehäuse<br />

in Schutzart IP65 (optional mit Überdruckeinheit<br />

IP67), die Anschlüsse auf Wunsch vertikal unter dem<br />

Roboterfuß verborgen, Toträume wurden vermieden.<br />

www.staubli.com<br />

Bild: Stäubli<br />

Hybrid-Cobot für die Foodund<br />

Pharmaindustrie<br />

Mit dem Motoman HC10DTF erweitert Yaskawa sein Portfolio um einen hybriden<br />

Cobot für die Lebensmittel- und Pharmaindustrie. Wie die Cobots HC10DT und<br />

HC20DT ist auch der HC10DTF in staub- und wasserdichter IP67-Schutzklasse ausgeführt,<br />

verfügt aber darüber hinaus über eine pulverbeschichtete Oberfläche, die die Verwendung<br />

von alkalischen und säurehaltigen Reinigern erlaubt. Außerdem nutzt er lebensmittelgeeignetes<br />

Schmierfett. Damit lässt er sich zum Beispiel zum Palettieren primärverpackter<br />

Lebensmittel oder auch zum Probenhandling in Laboren einsetzen.<br />

Wie alle Modelle der Motoman HC-Serie ist auch der HC10DTF ein MRK-fähiger<br />

Hybridroboter. Das bedeutet, er kann durch das Anbinden externer Sicherheitstechnik,<br />

wie z. B. Laserscanner, auch im Hybridmodus betrieben werden. Dadurch<br />

wechselt der Cobot zwischen der kollaborierenden, der geschwindigkeitsreduzierten<br />

und der vollen Geschwindigkeit, um in Abhängigkeit<br />

der Distanz zum Mitarbeiter eine maximale Taktzeit zu erzielen.<br />

www.yaskawa.eu.com<br />

Bild: Yaskawa<br />

48 April 2021


_Produkte<br />

JAHRE<br />

ELEKTRONISCHER<br />

ÜBERSTROMSCHUTZ<br />

Greifer-Anschluss innerhalb<br />

von Minuten<br />

Mit Start Z stellt die Zimmer Group für Anwender von Robotik und<br />

Handhabungstechnik eine einfache Möglichkeit vor, Ideen innerhalb kürzester<br />

Zeit zu realisieren. In einem Karton befinden sich alle notwendigen<br />

Komponenten: vom Greifer über das Kommunikationsmodul inklusive<br />

Bediensoftware bis hin zum Werkzeug und den Verbindungselementen.<br />

Das anschlussfertige Kommunikationsmodul<br />

SCM wird im Robotercontroller<br />

platziert und mittels des anschlussfertigen<br />

Kabels mit der Steuerung<br />

verbunden. Der Greifer kann nun<br />

via externem oder internem Roboterkabel<br />

betrieben werden. Das Einlernen<br />

der Greifparameter erfolgt mittels eines<br />

handelsüblichen PCs. Die temporäre<br />

Netzwerkverbindung wird nach<br />

dem Einrichten nicht weiter benötigt.<br />

Nach der Integration der Hardware<br />

unterstützt die Einrichtsoftware Guide<br />

Z die weitere Konfiguration. Der Wizard sorgt für die schnelle und einfache<br />

Inbetriebnahme von Komponenten. Dabei ist ein Umschalten zwischen<br />

Guide-Z-, Expert-Z- und Monitor-Z-Modus mit demselben Software-Modul<br />

möglich.<br />

www.zimmer-group.de<br />

Kabelführung durch den Arm<br />

Der Handlingroboter M-20iD/35<br />

und der vergleichbare Roboter in<br />

der Schweißversion Arc Mate<br />

120iD/35 von Fanuc kombinieren<br />

hohe Traglast mit vereinfachter<br />

Kabelführung durch den Arm und<br />

einem hohlen Handgelenk.<br />

Beide Roboter haben eine maximale<br />

Traglast von 35 kg und eine<br />

Reichweite von 1.831 mm. Diese<br />

Roboter haben einen neuen Antriebsstrang,<br />

der es ermöglicht,<br />

schwerere Güter mit hohen zulässigen<br />

Momenten und Trägheitsmomenten<br />

am Handflansch unter<br />

Beibehaltung hoher Wiederholgenauigkeit<br />

bis zu ±0,03 mm zu<br />

handhaben.<br />

Mit diesen Charakteristiken eignet<br />

sich der M-20iD/35 für Handlingaufgaben,<br />

Laden und Entladen<br />

von Maschinen oder Teilen. Das<br />

hohle Handgelenk ermöglicht eine<br />

schlanke Installation von Zusatzausrüstungen<br />

und den Einsatz des<br />

Roboters in engen Räumen bei<br />

geringerem Verschleiß der Kabel.<br />

Aufgrund seiner Schutzart IP67<br />

für den Arm und die Handgelenkachse<br />

ist er auch für Anwendungen<br />

unter widrigen Umgebungsbedingungen<br />

wie Schleifen oder Entgraten<br />

gut geeignet.<br />

www.fanuc.de<br />

Bild: Fanuc<br />

Bild: Zimmer Group<br />

20 JAHRE<br />

ELEKTRONISCHER<br />

ÜBERSTROMSCHUTZ<br />

E-T-A hat’s erfunden!<br />

Automatisierung ist ohne elektronischen<br />

Überstromschutz nicht<br />

mehr denkbar – eine wegweisende<br />

Innovation vom Weltmarktführer<br />

E-T-A.<br />

Schon damals konnte nur E-T-A<br />

alle Formen der Absicherung anbieten.<br />

Und auch heute erhalten Sie in<br />

Sachen elektronischem Überstromschutz<br />

nur von E-T-A die maßgeschneiderte<br />

Antwort:<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Haben Sie dazu weitere Fragen?<br />

Bitte sprechen Sie uns an oder<br />

gehen Sie auf:<br />

www.e-t-a.de/e_schutz/<br />

We are social! Find us.<br />

ENGINEERING TECHNOLOGY<br />

April 2021 49


_Handhabung & Montage<br />

Automatisierte Bestückung von Schaltschränken<br />

Mehr Tempo für den<br />

Schaltschrankbau<br />

Die Friedrich Lütze GmbH setzt beim Schaltschrankbau auf eine Automations -<br />

lösung von Minitec. Die Anlage bestückt Aluminiumschienen mit Komponenten<br />

für die Kabelführung und ermöglicht so höhere Fertigungsvolumina.<br />

Seit vielen Jahren widmet sich die Friedrich<br />

Lütze GmbH in Weinstadt Systemen zur<br />

Schaltschrankverdrahtung. Eine Montageanlage,<br />

die Aluminiumschienen mit Komponenten<br />

für die Kabelführung in Schaltschränken bestückt,<br />

verursachte jedoch immer öfter Probleme im Alltagsbetrieb.<br />

Zudem konnte die Anlage das gestiegene<br />

Auftragsvolumen nicht mehr bewältigen,<br />

weshalb sie durch ein moderneres Modell ersetzt<br />

werden sollte.<br />

Nach einer ausgiebigen Recherche entschied sich<br />

das Weinstädter Unternehmen schließlich für die<br />

Minitec GmbH & Co. KG. Ausschlaggebend war,<br />

laut Lütze, dass Minitec „das schlüssigste und effektivste<br />

Konzept sowie einen absolut zuverlässigen<br />

Service bot. Dies ist für uns wichtig, denn die<br />

Anlage ist das Herzstück unserer Produktion, entsprechend<br />

großen Wert legen wir auf Ausfall -<br />

sicherheit und schnellen, verlässlichen Support,<br />

wenn es doch mal irgendwo klemmt.“<br />

Die Anlage montiert kleine Kunststoffteilchen<br />

(„Kämme“) auf Aluminiumschienen. Die so vorbereiteten<br />

Schienen kommen in Schaltschränken<br />

zum Einsatz, wo sie dann mit Elektrobaugruppen<br />

bestückt werden. Die Kämme fungieren dabei als<br />

Kabelführung.<br />

Geschüttelt, nicht gerührt<br />

Die Kämme werden in<br />

zwei Behältern durch<br />

Rütteln nach oben<br />

befördert. Anschließend<br />

gelangen sie über den<br />

Außenrand nach unten<br />

und werden über zwei<br />

Linearschienen jeweils<br />

zu einem Treibrad gefördert.<br />

Diese schieben die<br />

Kämme unter die Schieber.<br />

Bild: Minitec<br />

Den Startpunkt bilden zwei Behälter, in denen die<br />

Teile in die korrekte Position gebracht werden.<br />

Anschließend werden sie über zwei Linearschienen<br />

jeweils bis zu einem Treibrad gefördert. Von<br />

dort werden die Kämme nach vorne unter sogenannte<br />

Schieber geschoben. Diese bilden die Führung<br />

für die Kämme und pressen sie in einem späteren<br />

Prozessschritt auf die Schienen. Es stehen 15<br />

verschiedene Varianten zur Verfügung. Die Länge<br />

reicht von 250 bis 1100 mm.<br />

Am HMI-Bedienpanel wird die gewünschte Schienenvariante<br />

ausgewählt. Die Breite des Steges<br />

wird über ein Handrad manuell angepasst. Anschließend<br />

wird der Steg in die Maschine eingelegt<br />

und an einen verfahrbaren Längenanschlag geschoben.<br />

Dadurch wird die Schienenlänge automatisch<br />

ermittelt. Um den Prozess zu starten, wird<br />

ein Zwei-Hand-Taster betätigt. Die Schieber fahren<br />

vor und pressen die mitgenommenen Kämme<br />

auf die Schiene. Nach dem Pressen fahren die<br />

Schieber zurück, und die bestückte Schiene kann<br />

manuell entnommen werden.<br />

Nur noch 26 Sekunden<br />

Bei Lütze ist man zufrieden mit der neuen Anlage:<br />

„Die Lösung von Minitec erlaubt eine wesentlich<br />

höhere Taktzeit und Produktivität. Die Bestückung<br />

einer Schiene dauert heute nur noch 26 Sekunden.<br />

Dabei gewährleistet das intelligente Konzept<br />

einen reibungslosen, sicheren Ablauf. Mit der<br />

neuen Anlage sind wir nun für unser weiteres<br />

Wachstum gewappnet.“<br />

↓<br />

Minitec GmbH & Co. KG<br />

www.minitec.de<br />

50 April 2021


_Handhabung & Montage<br />

TOX ®<br />

ElectricDrive<br />

moves<br />

Bild: Baumann<br />

Durch die verschiedenen Belademöglichkeiten<br />

und den modularen Aufbau<br />

bietet die Powerbox eine hoge Anpassungsfähigkeit<br />

in der Produktion.<br />

Modularer Aufbau ermöglicht Flexibilität<br />

Flexible Prüfung<br />

Mit der Powerbox bietet Baumann Automation eine<br />

flexible Automationsplattform für die Prüfung von<br />

Baugruppen und Steuergeräten.<br />

Durch das Baukastensystem erhält<br />

der Kunde eine kompakte,<br />

wandlungsfähige und optimal<br />

zugängliche Prüfanlage, die sich<br />

schnell umrüsten lässt: von der<br />

Stand-Alone-Zelle bis zur Einbindung<br />

in eine Fertigungslinie.<br />

Für die Beladung stehen verschiedene<br />

Möglichkeiten zur Verfügung:<br />

· Manuelle Beladung direkt in die<br />

Bauteilaufnahme, über eine Schub -<br />

lade oder mit Drehtisch<br />

· Automatische Beladung mit einem<br />

Transportband innerhalb oder außerhalb<br />

der Powerbox mit einem<br />

Roboter.<br />

Die Zuführung der Steuergeräte in<br />

die Zelle erfolgt über einen Werkstückträgertransport.<br />

Die Beladung<br />

der einzelnen Powerboxen wird über<br />

einen Roboter realisiert. Aufgrund<br />

der oft langen Prüfzeiten können<br />

mehrere Powerbox-Anlagen direkt<br />

in eine vollautomatische Fertigungslinie<br />

integriert werden. Dabei lassen<br />

sich die Powerboxen mit verschiedenen<br />

Testaufgaben z. B. Funktionsund<br />

Isolationstest mit einer Baumann-Flexbox<br />

kombinieren. ↓<br />

Baumann GmbH<br />

www.baumann-automation.com<br />

Die treibende Kraft<br />

der Industrie.<br />

tox-electricdrive.com<br />

April 2021 51


_Handhabung & Montage<br />

Vier Fanuc Roboter unterstützen hohe Positionsgenauigkeit<br />

Roboterkompetenz für<br />

die Batteriefertigung<br />

Mit einer mit vier Fanuc-Robotern ausgestatteten Automationszelle<br />

unterstützt Martin Mechanic die Serienfertigung von Batterien für Elektrofahrzeuge<br />

bei einem deutschen Hersteller.<br />

Auf einer Grundfläche von 40 Quadratmetern<br />

sorgen die vier Fanuc-Roboter für eine<br />

reibungslose und hochpräzise Produktion.<br />

Denn die verarbeiteten Batterie-Bauteile verfügen<br />

über Toleranzen im Fünf-Hundertstel-Millimeterbereich.<br />

Für die hohe Positionsgenauigkeit sorgen<br />

zwei Fanuc-Roboter vom Typ LR Mate 200iD, ein<br />

absolut vermessener Fanuc-Roboter M20iA und<br />

ein Fanuc-Roboter SR-6iA.<br />

Im ersten Anlagenteil werden die Bauteile in Gitterboxen<br />

zu je 1500 Stück zugeführt und ausgerichtet.<br />

Ein 3D-Area-Sensor über der Gitterbox erkennt<br />

die Teile, sodass ein Fanuc-Roboter M20iA<br />

im Bin Picking zielgerichtet ein Teil aufnehmen<br />

und auf dem Pufferband ablegen kann. Ein weiterer<br />

Fanuc Roboter vom Typ LR Mate 200iD mit<br />

integriertem Kamerasystem holt das Bauteil vom<br />

Pufferband lagerichtig ab und übergibt es an den<br />

zweiten Anlagenteil. Dort werden die Bauteile<br />

montiert, bevor die einzelnen Arbeitsschritte im<br />

Nachgang kontrolliert werden.<br />

„Wir haben die Anlage so aufgebaut, damit sie<br />

sukzessiv erweitert werden kann“, betont Geschäftsführer<br />

Claus Martin, „dadurch ist unser<br />

Kunde auch für künftige Produktmodifikationen<br />

bestmöglich aufgestellt.“ Um unabhängiger von<br />

weltweiten Lieferketten zu werden und um höhere<br />

Stückzahlen zu erreichen, drängen deutsche Automobilhersteller<br />

ihre Zulieferer zu einer “regionalen<br />

Liefersicherheit“ und damit zu einer Fertigungsautomation<br />

auf der Roboter-Basis. Deshalb<br />

war die zeitliche Vorgabe für die Realisierung des<br />

Automationszentrums sehr eng gefasst. Martin<br />

Mechanic brauchte dafür nur acht Monate. Denn<br />

der Bau von Anlagen zur Herstellung von Elektromotoren<br />

ist für den Nagolder Sondermaschinenbauer<br />

kein Neuland.<br />

↓<br />

Martin Mechanic Friedrich Martin GmbH & Co KG<br />

www.martinmechanic.com<br />

Bild: Martin Mechanic<br />

Für die Serienfertigung von E-Mobility-<br />

Batterien baute Martin Mechanic für einen deutschen<br />

Hersteller mit vier Fanuc-Robotern und Vision-Technologie<br />

ein präzises Automationszentrum.<br />

52 April 2021


_Handhabung & Montage<br />

Automation in der Automobilindustrie<br />

Herausforderungen in der<br />

Batteriemontage<br />

Die Batteriemontage in der Automobilindustrie bringt massive Herausforderungen<br />

in der Automatisierung von Fertigungsprozessen mit sich.<br />

Experten von Scio Automation geben Einblicke.<br />

Welche Herausforderungen in der Batteriemontage<br />

lauern, wissen die Experten der<br />

Scio-Automation-Gruppe, die bei einem<br />

deutschen Automobilhersteller ein großes Automatisierungsprojekt<br />

für die Batteriemontage betreut<br />

haben.<br />

· Erste Herausforderung ist die zur Verfügung<br />

stehende Fertigungsfläche: „Im Vergleich zum<br />

Rohbau nehmen die Anlagen für die Batteriemodul-Montage<br />

wesentlich weniger Platz ein, sind<br />

dafür aber in sich wesentlich komplexer. In jedem<br />

Prozessschritt spielt sich Großes auf kleinstem<br />

Raum ab“, berichtet Miroslav Jakovljevic, Projektleiter<br />

beim Scio-Unternehmen Vescon.<br />

· In der Batteriemodul-Montage sind zweitens<br />

sehr geringe Toleranzen im Mikrobereich vorge -<br />

geben, ergänzt Jakovljevic. „Das bringt neue<br />

Herausforderungen bei der Programmierung der<br />

Anlagen mit sich.“<br />

· Drittens kommt eine geringe Durchlaufzeit von<br />

knapp vier Minuten hinzu. „Innerhalb dieser müssen<br />

die Zellen alle miteinander verklebt und verschweißt<br />

werden. Dauert es länger, kann die Reinheit<br />

der Batterie nicht sichergestellt werden und<br />

sie wird unbrauchbar.“<br />

Das Batterie-Projekt:<br />

✔ Programmierung und Inbetriebnahme<br />

einer Batteriemontagelinie aus über zehn<br />

automatischen Stationen mit Standardund<br />

Portalrobotern bei einem Automobilhersteller<br />

in Deutschland.<br />

✔ Dazu gehören auch ein vollautomatisches<br />

Transportsystem zwischen Zellen<br />

sowie Übergabestationen.<br />

✔ Zudem wurden verschiedene Reinigungs-<br />

und Fügetechnologien für Batteriezellen,<br />

Aluminium, Stahl und Verbundwerkstoffe<br />

integriert.<br />

↓<br />

Bild: Scio Automation<br />

·<br />

Viertens: Um die Qualität zu sichern, muss diese<br />

in jedem Arbeitsschritt geprüft und dokumentiert<br />

werden. Dazu zählen die Strom- und Spannungsmessung<br />

sowie die Überprüfung der Lackschichtdicke<br />

und Klebefestigkeit.<br />

· Fünfter Aspekt ist der Ausschuss: Während der<br />

Programmierung und Inbetriebnahme der Anlagen<br />

wird regelmäßig Ausschuss produziert. „Im<br />

Rohbau ist dies nicht sonderlich kostspielig, doch<br />

in der Batteriepackmontage wird es schnell teuer.“,<br />

so Jakovljevic. Allein eine Batteriezelle hat<br />

einen Wert im oberen dreistelligen Bereich.<br />

· Darüber hinaus sind sechstens für die Batteriemontage<br />

auch die äußeren Bedingungen wie Temperatur<br />

und Luftfeuchtigkeit entscheidend. Für<br />

das Rohmaterial haben die Scio Experten daher in<br />

dem Projekt extra eine Kühlkette in die Anlagen<br />

integriert, um Transportwege kurz zu halten und<br />

die Reinheit der Materialien sicherzustellen. ↓<br />

Scio Automation GmbH<br />

www.scio-automation.com<br />

Die Batteriemontage in<br />

der Automobilindustrie<br />

bringt massive Herausforderungen<br />

in der<br />

Automatisierung von<br />

Fertigungsprozessen mit<br />

sich, die mit dem klassischen<br />

Rohbau nur wenig<br />

gemein haben.<br />

April 2021 53


_Handhabung & Montage<br />

Clinchen von Weißer Ware<br />

Saubere Verbindung<br />

im Geschirrspüler<br />

Ein Schweizer Haushaltsgeräte-Hersteller hat in eine Anlage<br />

von Tox Pressotechnik investiert. Auf ihr werden die Führungsbleche<br />

mit der Seitenwand des Geschirrspülers verbunden.<br />

Tox Pressotechnik hat<br />

für V-Zug eine komplette<br />

Anlage zum Clinchen von<br />

Geschirrspülergehäusen<br />

entworfen.<br />

Die jüngste Entwicklung der Schweizer<br />

V-Zug AG bietet eine pfiffige Lösung in<br />

puncto Ergonomie: Hinter dem sogenannten<br />

Optilift der Adora-Geschirrspüler-Linie verbirgt<br />

sich eine ergonomische Funktion, die den<br />

unteren Geschirrkorb hochschwenkt. So kann Geschirr<br />

komfortabel einsortiert und ausgeräumt<br />

werden. Um die Führungsschienen und Mechanik<br />

dieser Schublade sowie der Besteckschublade aufzunehmen,<br />

mussten Edelstahlbleche im Inneren<br />

des Spülmaschinengehäuses fixiert werden.<br />

Das Clinch-Verfahren der Tox Pressotechnik<br />

GmbH & Co. KG verbindet die dünnen Edelstahlbleche<br />

zuverlässig und schnell. Im Gegensatz zum<br />

Nieten oder Schweißen bleiben die Oberfläche und<br />

das Materialgefüge intakt und damit auch dicht.<br />

„Es ist für uns die effizienteste Lösung“, bekräftigt<br />

Patrick Bon, Leiter Konstruktion Geschirrspüler<br />

bei V-Zug. „Wir nutzen zwar schon seit einigen<br />

Bild: Tox Pressotechnik<br />

Bild: Tox Pressotechnik<br />

Auf dem Arbeitstisch sind die<br />

Positionen für die zu fügenden Bleche<br />

klar vorgegeben. Solange die<br />

Bauteile nicht aufgelegt sind, wird<br />

der Prozess nicht freigegeben.<br />

Jahren die Tox-Clinch-Werkzeuge, eine komplette<br />

Anlage hatten wir bis jetzt jedoch noch nicht“,<br />

fügt er hinzu. Die konkrete Aufgabe lautete: Jeweils<br />

drei Bauteile müssen an den beiden Gehäuseseiten<br />

der Großraum-Bottiche fixiert werden.<br />

Anlage zum Clinchen zweier Wände<br />

Tox Pressotechnik erarbeitete ein Anlagenkonzept,<br />

welches das Clinchen zweier Gehäusewände<br />

in einem Arbeitsgang erlaubt. Herzstück ist die<br />

Tox-Einzelpunktzange TE-CM mit dem elektromechanischen<br />

Antrieb Tox-Electricdrive in Kompaktbauform.<br />

Der C-Bügel ist für eine maximale<br />

Presskraft von 80 kN ausgelegt. Die Werkzeugöffnung<br />

beträgt maximal 73 mm und ist damit ausreichend<br />

für das Schweizer Projekt.<br />

Nach dem Auflegen der drei Bleche auf den Arbeitstisch<br />

– eine Verwechslung und Fehlmontage<br />

54 April 2021


_Handhabung & Montage<br />

ist dank der schablonenartigen Bauteilaufnahmen<br />

ausgeschlossen – legt der Werker die 60-Liter-<br />

Großraum-Bottiche auf. Über die Tox-Einhandsteuerung<br />

STE gibt er den Weg-geregelten Prozess<br />

frei. Die Gehäuse werden fixiert, und der Clinch-<br />

Prozess startet. Die Zange verfährt dabei auf einer<br />

X-Y-Achse, um zwei Seitenwände nacheinander<br />

mit je 15 Tox-Punkten zu bearbeiten.<br />

Variabler Prozess<br />

Es gibt zwei Programme: eines zum Clinchen<br />

von drei und eines von zwei Blechen pro Seite.<br />

„So können wir die Gehäuse für Spülmaschinen<br />

mit und ohne Comfort-Slide-Funktion für die<br />

Besteckschublade auf einer Anlage fertigen“,<br />

erklärt Christoph Fässler, Projektleiter Anlageplanung.<br />

Sobald der Vorgang abgeschlossen ist,<br />

öffnet die Steuerung die Bauteilspanner automatisch.<br />

Der Werker nimmt daraufhin das Gehäuse<br />

ab, bestückt den Arbeitstisch neu und legt den<br />

um 180° gedrehten Bottich wieder auf, um den<br />

Vorgang an der zweiten Seitenwand zu wiederholen.<br />

Bewegungsabläufe und Betriebsarten<br />

kann der Anwender über einen Touchscreen<br />

erstellen.<br />

Um Fehler oder gar Verletzungen zu vermeiden,<br />

hat Tox Pressotechnik die Anlage mit mehreren<br />

Sicherheitsfeatures ausgestattet. So kontrollieren<br />

Sensoren, ob die erforderlichen Bauteile eingelegt<br />

und der Bottich aufgelegt wurden. Zugänglich ist<br />

die Anlage nur von vorne, wobei Lichtschutzgitter<br />

den Zutritt während des Prozesses überwachen.<br />

Die übrigen Seiten sind über Makrolonscheiben<br />

abgeschottet. So können die Werker den Fügevorgang<br />

gefahrlos im Blick behalten.<br />

Die Anlage kam schlüsselfertig bei V-Zug an und<br />

musste lediglich an Strom und Druckluft angeschlossen<br />

werden. „Es lief alles problemlos ab“,<br />

erinnert sich Fässler. „Bei uns kommt es nicht auf<br />

die Maximierung des Outputs an, sondern auf die<br />

Qualität, die bei Tox Pressotechnik technisch und<br />

optisch überzeugt.“<br />

↓<br />

Tox Pressotechnik GmbH & Co. KG<br />

de.tox-pressotechnik.com<br />

Wirtschaftliche Automatisierung in der Kunststoffindustrie<br />

Spritzguss Automation<br />

Bei der wirtschaftlichen Herstellung<br />

von Kunststoffteilen kommt der zuverlässigen<br />

und effizienten Automation<br />

eine immer größere Bedeutung zu.<br />

Vom einfachen Entnahmehandling<br />

über Hybridteile bis zur Vollautomation<br />

der gesamten Prozesskette: Mit<br />

unserer Erfahrung aus vielen erfolgreichen<br />

Automationslösungen im<br />

Bereich der Kunststoffindustrie sind<br />

wir Ihr kompetenter Ansprechpartner.<br />

EGS Automation GmbH<br />

Raiffeisenstraße 2<br />

D-78166 Donaueschingen<br />

Telefon: +49 (0) 771 89 86 06-0<br />

Telefax: +49 (0) 771 89 86 06-99<br />

www.egsgmbh.de<br />

Systemintegration<br />

Mit SCIO wird Smart Factory Wirklichkeit<br />

Einzelne Stationen, Montagelinien<br />

oder große Rohbauprojekte – die<br />

Integration dieser in bestehende Prozesswelten<br />

gehört zum Kerngeschäft<br />

der SCIO Automation Gruppe. Auf der<br />

Automatisierungsplattform vereinen<br />

sich mittelständische Spezialisten,<br />

die ihre Kunden nachhaltig unterstützen.<br />

SCIO entwickelt maßgeschneiderte<br />

Lösungen für Neu- und<br />

Bestandsanlagen und betreut ebenso<br />

Projekte als gesamtverantwortlicher<br />

Generalunternehmer. Die Kunden<br />

in unterschiedlichsten Industrien<br />

profitieren von langjähriger Erfahrung<br />

und einem umfangreichen Leistungsportfolio.<br />

Dazu gehören auch Sicherheitsdienstleistungen,<br />

24/7-Rufbereitschaft,<br />

Virtuelle Inbetriebnahme<br />

und innovative Intralogistik-Lösungen<br />

– eben alles aus einer Hand. SCIO<br />

macht Industrie 4.0 für Sie möglich.<br />

SCIO Automation GmbH<br />

Dürkheimer Straße 130<br />

D-67227 Frankenthal<br />

Telefon: +49 (0) 6233 6000 650<br />

info@scio-automation.com<br />

www.scio-automation.com<br />

April 2021 55


_Vision & Sensorik<br />

Bild: Sick<br />

Automatische Waren vereinzelung: Zentrales Element der<br />

Depalettierungslösung ist ein Knickarmroboter, der mit dem<br />

3D-Vision- Sensor Visionary-T von Sick ausgestattet ist.<br />

Robotergeführten Warenvereinzelung<br />

3D-Snapshot-Sensor:<br />

Roboter greift sicher<br />

Damit der Roboter beim Depalettieren die Objekte sicher greifen<br />

kann, setzt ein tschechischer Automobilhersteller auf den<br />

3D-Snap shot-Sensor Visionary-T von Sick.<br />

56 April 2021


_Vision & Sensorik<br />

Bild: Sick<br />

Der 3D-Sensor Visionary-T<br />

macht einen 3D-<br />

Snapshot, um die Greifkoordinaten<br />

für den Roboter<br />

zu berechnen.<br />

Beim Bildaufnahmeverfahren 3D-Snapshot<br />

nehmen die Kameras nicht nur ein Bild auf,<br />

sondern bestimmen auch die Distanz zwischen<br />

der Kamera und den Objekten. Die hohe<br />

Tiefenauflösung der 3D-Bilder kommt insbesondere<br />

der präzisen Roboterführung zu Gute. An<br />

dem Projekt zur robotergestützten Depalettierung<br />

im Wareneingang war auch der Vision-Integrator<br />

Neadvance mit seiner 3D-Bildverarbeitungslösung<br />

zur Lage- und Positionsbestimmung von Kisten<br />

und Kartons beteiligt.<br />

Vor der Einführung des automatischen Wareneingangssystems<br />

wurden bei dem tschechischen Automobilhersteller<br />

Bauteile wie Schrauben, Spiegel<br />

oder Armaturenelemente händisch von der Palette<br />

genommen, datentechnisch erfasst und auf ihren<br />

Weg zu einem Lagerort oder direkt in die Fahrzeugproduktion<br />

geschickt. Dieses Depalettieren<br />

der angelieferten Bauteile sollte nun mithilfe eines<br />

Knickarmroboters gelöst werden. Dafür muss der<br />

Depalettierroboter die Position der einzelnen Pakete<br />

auf der Palette auf der Palette selbstständig<br />

erkennen können – auch bei unterschiedlichen Beladungsmustern<br />

und Verpackungseinheiten oder<br />

Positionsveränderungen.<br />

Sensor sendet Infrarotlicht<br />

Gelöst wurde dies mit dem 3D-Snapshot-Sensor<br />

Visionary-T, der die Robotersteuerung mit Messwerten<br />

zu Form, Ausrichtung und Abstand von<br />

Objekten auf der Palette versorgt. Visionary-T ermittelt<br />

Abstands- und Größeninformationen von<br />

Objekten durch 3D-Lichtlaufzeitmessung<br />

(3DToF). Dafür sendet der Sensor Infrarotlicht<br />

aus, welches an den Objekten in der Umgebung<br />

reflektiert wird. Aus der Phasenverschiebung berechnet<br />

der Sensor die Distanz und stellt diese in<br />

einer dreidimensionalen Punktwolke dar.<br />

Die Algorithmen von Neadvance nutzen dann<br />

die 3D-Bildinformationen, um Form, Ebene und<br />

Ausrichtung von Kisten und Karton zu bestimmen.<br />

Damit erkennt die Robotersteuerung, welcher<br />

Behälter als nächstes kollisionsfrei angefahren<br />

und am besten gegriffen werden kann – und<br />

kann die Zielkoordinaten für die automatische<br />

Bahnführung des Roboters berechnen. Der<br />

3D-Snapshot-Sensor Visionary-T ist dazu direkt<br />

am Knickarmroboter montiert.<br />

Wenn dieser sich über die<br />

Palette bewegt,<br />

nimmt der Sensor<br />

in der Bewegung<br />

Aufnahmen<br />

der<br />

Palettenoberfläche<br />

auf.<br />

Der Roboter<br />

fährt die<br />

Palette an,<br />

nimmt mit seiner<br />

speziellen Greifvorrichtung<br />

die Ware sicher<br />

auf und legt die Kiste oder den<br />

Karton auf dem Förderband ab. Die Dynamik<br />

des Roboters und die Schnelligkeit der 3D-Erfassung<br />

der Palettenoberfläche haben den Depalettierprozess<br />

wesentlich beschleunigt, den<br />

Durchsatz im Wareneingang signifikant erhöht<br />

und die Mitarbeiter von einer wiederkehrenden<br />

Tätigkeit entlastet. Die neue Depalettierungslösung<br />

arbeitet so zuverlässig und effizient, dass<br />

der Automobilhersteller sie auch in anderen<br />

Werken einsetzen will.<br />

↓<br />

Sick AG<br />

www.sick.de<br />

Die industriegerechte<br />

Robustheit des Visionary-T<br />

Sensors gewährleistet<br />

eine hohe Ausfallsicherheit<br />

bei zugleich<br />

geringem Wartungsaufwand.<br />

Bild: Sick<br />

April 2021 57


_Vision & Sensorik<br />

Roboter lernen sehen fürs Kommissionieren und Palettieren<br />

3D-Kameras helfen<br />

bei Logistikautomation<br />

Welch wichtige Rolle die Robot-Vision mit 3D-Kameras bei der Logistikautomation<br />

spielt, zeigen Praxisbeispiele von IDS.<br />

Automatisiertes<br />

Depalettieren via<br />

Roboter mit integrierter<br />

3D-Bildverarbeitung.<br />

Covid 19 hat radikale Auswirkungen auf<br />

die Logistik. Da mehr als 70 % der Arbeitskräfte<br />

in der Lagerhaltung im Bereich<br />

Kommissionierung und Verpackung eingesetzt<br />

werden, investieren Unternehmen verstärkt in<br />

die Logistikautomation. Doch wie kommen<br />

Roboter mit unbekannten Gütern zurecht? Und<br />

wie erkennen sie, was sie wann, wo greifen müssen?<br />

Der niederländische Systemintegrator Fizyr versetzt<br />

Roboter mit robusten 3D-Kameras von IDS<br />

Imaging Development Systems in die Lage, unbekannte<br />

Objekte auch in rauen Umgebungen zu<br />

kommissionieren. Aktuell integriert Fizyr bis zu<br />

vier Ensenso 3D-Kameras in Kombination mit<br />

uEye GigE CMOS-Kameras in seine automatisierte<br />

Visionlösung – die Anzahl der eingesetzten<br />

Kameras variiert je nach individueller Kunden -<br />

anforderung. Diese sorgen für eine zuverlässige,<br />

präzise Bildaufnahme – essentiell für die Software-Algorithmen<br />

des Delfter Software-Hauses,<br />

die damit die Klassifizierung der vorliegenden<br />

Bild: IDS Imaging Development Systems GmbH<br />

Die neuste Ensenso 3D-Kamera<br />

ist besonders leicht und ideal<br />

für kollaborative Robotik.<br />

Objekte und deren unterschiedliche Weiterver -<br />

arbeitung sowie über hundert Greifposen pro Sekunde<br />

liefern können.<br />

Eine andere Lösung zur Logistikautomatisierung,<br />

in der 3D-Industriekameras von IDS zum Einsatz<br />

kommen, befasst sich mit der Be- und Entladung<br />

von Paletten im Güterverkehr. Beim Stapeln von<br />

Kartons, Säcken oder Flaschenpaketen auf Paletten<br />

sind höchste Effizienz- und Produktivität<br />

gefragt. Klassische Palettier- oder Depalettierroboter<br />

sind jedoch oft starr und zeitaufwändig in<br />

der Einrichtung, zumal sie nicht mit verschobenen<br />

oder deformierten Gütern zurechtkommen.<br />

Damit diese Roboter sehenden Auges zu Werke<br />

gehen können, hat sich auch die Speed Solution<br />

Group in Zusammenarbeit mit ABB Robotik für<br />

eine automatisierte 3D-Palettierungs-Bildverarbeitungslösung<br />

mit Ensenso 3D-Kameras entschieden.<br />

↓<br />

IDS Imaging Development Systems GmbH<br />

https://de.ids-imaging.com/ensenso-stereo-3d-camera.html<br />

Bild: IDS Imaging Development Systems GmbH<br />

58 April 2021


_Produkte<br />

Bin Picking<br />

für alle<br />

Mit dem benutzerfreundlichen Easy-Picker vereinfacht Scape Technologies aus Odense in Dänemark<br />

die automatisierte Teilezuführung via Pick&Place und Bin Picking. Eine intuitive Software<br />

führt Schritt für Schritt durch die Automatisierung. Anwendungen für den Easy-Picker sind<br />

Pack- und Zuführungsaufgaben oder das Greifen von gestapelten Teilen von Paletten. Mit 9.495<br />

Euro (ohne Roboter) kostet der Easy-Picker nur einen Bruchteil anderer Lösungen. der Easy-Picker<br />

kann Teile bis zu 600 g handhaben und bietet Upgrades zur Handhabung schwererer Objekte<br />

und für komplexere Anforderungen. Die Bin-Picking-Lösung kann mit gängigen Knickarm-Robotern<br />

integriert werden wie Fanuc, Kuka, Universal Robots, ABB und Kawasaki.<br />

www.scapetechnologies.com<br />

Bild: Scape Technologies<br />

Bis zu 60 Picks pro Minute<br />

Bin Picking mit bis zu 60 Picks pro Minute<br />

verspricht Isra Vision mit dem Sensor Powerpick3D.<br />

Für den schnellen Griff in die Kiste<br />

sorgen dabei nicht die leistungsstarke Vier-Kamera-Technologie<br />

und eine Embedded Systemarchitektur,<br />

sondern auch eine optimierte Roboterbahnberechnung<br />

sowie prozesssichere<br />

Multi-Pick-Funktionen. Durch die beschleunigte<br />

Datenübertragung und Verarbeitung<br />

werden Scanzeiten von unter 0,5 Sekunden erzielt.<br />

Per Touch & Automate ist das für alle<br />

gängigen Roboter geeignete Produkt bereits<br />

innerhalb von wenigen Stunden in der Produktion<br />

einsetzbar.<br />

www.isravision.com<br />

Bild: Isra Vision AG<br />

Paket fürs Picking<br />

Sicher erkennen, optimal greifen, kollisionsfrei entnehmen<br />

und kontrolliert übergeben – mit dem VMT Pickfinder3D<br />

bietet des Vision-Spezialist VMT ein Komplettpaket<br />

für das Bin Picking per Roboter. Der Anwender bekommt<br />

für den Griff in die Kiste alles aus einer Hand.<br />

Nachdem der 3D-Sensor – ein VMT LightScan, ein VMT<br />

DeepScan oder ein 3D-Sensor eines anderen Herstellers –<br />

eine Aufnahme der Bauteile-Szenerie im Behälter gemacht<br />

hat, ermittelt die Auswertesoftware ein präzises 3D-Profil<br />

der Objekte. Aus dieser Punktwolke identifiziert die Vision-Software<br />

des Pickfinder3D die per CAD hinterlegten<br />

oder über die Kamera eingelernten Teile.<br />

Die Software errechnet dabei für jedes erkannte Teil ein<br />

Profil seiner Griffattraktivität und erstellt daraus eine<br />

Priorisierungsliste der Greifkandidaten. Für das ausgewählte<br />

Teil werden die Koordinaten für das sichere Greifen<br />

ermittelt. Gleichzeitig wird die Roboterbahn für die<br />

Greif- und Entnahmebewegung des Roboters berechnet<br />

und Greifbarkeit des Teils sowie Kollisionsfreiheit geprüft.<br />

Hierbei wird dem Roboter eine Vielpunktbahn vorgegeben,<br />

die alle Hindernisse<br />

berücksichtigt, sodass<br />

ein Anfahren an das Teil<br />

und Ausfahren aus der Kiste<br />

ohne Kollision sichergestellt<br />

ist. Danach erfolgt die<br />

präzise Teileübergabe an<br />

den nächsten Prozessschritt<br />

– bei Bedarf mit Greifpunktoptimierung<br />

oder<br />

Neuorientierung des Teils<br />

via Zwischenablage.<br />

www.vmt-systems.com<br />

Bild: VMT GmbH<br />

April 2021 59


_Vision & Sensorik<br />

Roboterbasiertes Messsystem<br />

Schneller 3D-Scan<br />

von Transport-Skids<br />

Mit einem roboterbasierten 3D-Scansystem von Creaform stellt der schwedische<br />

Industriedienstleister Plåtson seinen Automotive-Kunden Messdaten<br />

zu Transport-Skids in Echtzeit zur Verfügung.<br />

aber genaue Details waren so nicht zu ermitteln.<br />

Pär Henriksson, Bauleiter für Industriedienstleistungen<br />

bei Plåtson, hatte daher die Vision, die<br />

Skids automatisiert zu vermessen und die Qualitätsinformationen<br />

zu jedem Skid in einer Datenbank<br />

zu speichern, um die Ergebnisse mit der<br />

CAD-Zeichnung vergleichen zu können. Durch<br />

das automatische Lesen sollte das manuelle Auflisten<br />

von Messergebnissen entfallen. Mehr noch:<br />

Mit der digitalen Dokumentation kann der Prüfbericht<br />

in einer Cloud gespeichert werden, sodass<br />

er Kunden in Echtzeit zur Verfügung steht.<br />

Präzise und vielseitig<br />

Mit der automatisierten<br />

3D-Scanlösung von<br />

Creaform misst Plåtson<br />

bis zu 350 Skids pro Tag<br />

Plåtsons Kunde, ein schwedischer Hersteller<br />

von Lastkraftwagen und Bussen, besitzt<br />

mehrere Produktionsstätten in Europa. Und<br />

die Kabinen für Fahrerhäuser werden in anderen<br />

Werken produziert als die Fahrzeugchassis, daher<br />

müssen die Kabinen europaweit transportiert werden.<br />

Dafür sind Transport-Skids im Einsatz.<br />

Dabei werden die Kabinen stets von vier Ankerpunkten<br />

gehalten. Dafür ist eine hohe Präzision<br />

erforderlich in Sachen Position und Abmessung<br />

der Ankerpunkte. Erschwerend kommt aber hinzu,<br />

dass die Ständer im Werk von Gabelstaplern<br />

gehandhabt und somit leicht beschädigt werden.<br />

Um die Ausschussrate zu begrenzen und die Produktion<br />

zu optimieren, wurde Plåtson daher beauftragt,<br />

alle Gestelle einmal in jeder Schleife zu<br />

überprüfen.<br />

In der Vergangenheit wurden die Skids manuell<br />

auf einer Prüfvorrichtung mit einer Toleranz von<br />

± 2 mm überprüft. Passt der Skid nicht in die Halterung,<br />

galt er als außerhalb der Toleranz liegend,<br />

Bild: Creaform<br />

Zusammen mit dem Creaform-Distributor MLT<br />

Maskin & Laserteknik entschied sich Plåtson für<br />

den Einsatz des 3D-Scansystems Metrascan 3D-R,<br />

das die Qualität der Messungen verbessert. Die<br />

Mitarbeiter wissen heute nicht nur, wenn es bei<br />

fehlerhaften Skids Abweichungen gibt, sondern<br />

auch, wie groß der Fehler ist. So können sie in der<br />

Folge gezielte Reparaturen beziehungsweise Korrekturen<br />

durchführen.<br />

Laut Plåtson ist die 3D-Scantechnologie von Creaform<br />

nicht nur präzise und einfach zu bedienen,<br />

sondern auch vielseitig, sodass mit Metrascan<br />

3D-R viele verschiedene Skids in unterschiedlichen<br />

Größen und Formen gemessen werden können.<br />

„Was auch immer unser Roboter erreichen<br />

kann, wir können es scannen”, bestätigt Henriksson.<br />

Plåtson kann jetzt bis zu 350 Skids pro Tag<br />

messen.<br />

Zurzeit prüft Plåtson nur die Transport-Skids mit<br />

der automatisierten 3D-Scanlösung. Das könnte<br />

sich bald ändern, denn der Kunde ist daran interessiert,<br />

auch die für Montage und Lackierung der<br />

Kabinen genutzten Skids in die automatisierte<br />

Messstation aufzunehmen, um so Probleme an<br />

Skids während der Produktion zu beseitigen.<br />

Ametek GmbH – Creaform Deutschland<br />

www.creaform3d.com<br />

60 April 2021


_Automatisierung<br />

DC 24V-Stromverteilung im Maschinenbau<br />

Erhöhte Verfügbarkeit<br />

durch Transparenz<br />

ETAs Buscontroller CPC12 bringt mit dem REX12-System<br />

mehr Transparenz in die DC24V-Stromverteilung<br />

im Maschinenbau.<br />

Bild: ETA<br />

Bislang sicherten Maschinen und Anlagen<br />

meist Sicherungsautomaten ab, die oft nur<br />

über einen Hilfskontakt zur Anzeige der<br />

Statusinformation verfügten. Dieses binäre Signal<br />

wurde dann entweder mit anderen Hilfskontakten<br />

zusammengefasst oder einzeln mit einem digitalen<br />

Eingang des Steuerungssystems verbunden. Löste<br />

ein Sicherungsautomat aus, wurde diese Information<br />

an die Steuerung weitergegeben. Informationen<br />

zum Grund der Abschaltung standen dem Wartungspersonal<br />

nicht zur Verfügung, wodurch sich<br />

die Fehlersuche oftmals zeitaufwendig gestaltete.<br />

Um die Anlagenverfügbarkeit zu erhöhen, gewinnt<br />

allerdings die Erfassung und Analyse von<br />

Messwerten und Daten an Bedeutung. ETAs Buscontroller<br />

CPC12 unterstützt daher das Wartungspersonal<br />

bei der Fehlersuche. Die permanente<br />

Messdatenerfassung erhöht die Anlagenverfügbarkeit.<br />

Der elektronische Sicherungsautomat<br />

REX12D erfasst den aktuellen Laststrom jeder<br />

angeschlossenen Last. Der Buscontroller CPC12<br />

leitet diese Information an die übergeordnete<br />

Steuerung weiter. Derzeit ist der Buscontroller für<br />

die Feldbusse Profinet und Ethercat verfügbar.<br />

Parallel verfügt der CPC12 über einen internen<br />

Webserver. Das Wartungspersonal erhält dadurch<br />

alle Informationen zum Stromverteilungssystem<br />

direkt am Gerät. Überschreitet der Laststrom<br />

einen Grenzwert, so zeigt das Gerät dies<br />

an und leitet es an die übergeordneten Steuerungssysteme<br />

weiter. Kritische Entwicklungen<br />

können frühzeitig erkannt und Gegenmaßnahmen<br />

eingeleitet werden. Durch gezielte Kontrolle<br />

der Lasten und vorbeugende Wartung sind Stillstände<br />

vermeidbar. Löst der Sicherungsautomat<br />

aufgrund einer Überlast oder eines Kurzschlusses<br />

aus, wird das dem Wartungspersonal übermittelt.<br />

Diese Information vereinfacht die Fehlersuche.<br />

Der CPC12 bildet also mit dem REX12-System<br />

die ideale Lösung für die Absicherung der<br />

DC24V-Stromverteilung im Maschinen- und Anlagenbau,<br />

denn der Buscontroller mit der Anbindung<br />

an die Feldbusebene sorgt für die nötige<br />

Transparenz.<br />

↓<br />

E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH<br />

www.e-t-a.de<br />

Der CPC12 in Kombination<br />

mit dem Stromverteilungs-<br />

und Absicherungskonzept<br />

REX12D.<br />

Das „Karussell der Digitalisierung“- Realisieren und Optimieren<br />

Als Mittler zwischen den Fachdomänen<br />

und der Technik/IT versteht sich<br />

HEITEC als Technologiepartner über<br />

den gesamten Lebenszyklus einer<br />

Anlage. Wir unterstützen unsere Kunden<br />

bei der digitalen Transformation mit<br />

hoher Lösungskompetenz durch<br />

eine nutzerfokussierte Beratung:<br />

Von der qualifizierten Aufnahme der<br />

Ist-Situation, z.B. mit der Ermittlung<br />

des Digitalisierungsindex, über die<br />

Erstellung der Digitalisierungsroadmap<br />

bis zur erfolgreichen Einführung<br />

und den Betrieb.<br />

HEITEC AG<br />

Güterbahnhofstraße 5<br />

91052 Erlangen<br />

Telefon: +49 (0) 9131 877 0<br />

Telefax: +49 (0) 9131 877 19 9<br />

info@heitec.de<br />

www.heitec.de<br />

April 2021 61


_Macher der Automation<br />

Hannoveraner Robotik-Start-up mit chinesischem Partner<br />

Ein intelligenter Cobot<br />

und seine Gründer<br />

Intuitive Bedienung verknüpft mit Hightech: Als Gewinner des Robotics<br />

Award 2020 präsentierte sich Yuanda Robotics aus Hannover<br />

kürzlich auf dem Robotics-Kongress unseres Schwestermagazins<br />

Industrieanzeiger. Das steckt hinter dem intelligenten Cobot Yu.<br />

Braucht die Welt wirklich noch einen neuen<br />

Roboter? Diese Frage stellte sich auch das<br />

Yuanda-Gründerteam an der Universität<br />

Hannover. Ja, befanden Prof. Dr. Tobias Ortmaier,<br />

Dr. Jens Kotlarski und Matthias Dagen nach einer<br />

umfangreichen Marktrecherche: Die Welt braucht<br />

tatsächlich einen neuen Roboter, nämlich einen<br />

smarten Cobot, der Zukunftstechnologien wie<br />

künstliche Intelligenz (KI) und smarte Bildverarbeitung<br />

gleich mit an Bord hat und zugleich kinderleicht<br />

zu bedienen ist wie ein Smartphone.<br />

Ihren schlauen Cobot tauften die Yuanda-Gründer<br />

‚Yu‘, eine Kurzform des englischen Wortes<br />

‚You‘. „Aufgrund seiner menschenähnlichen Sinne<br />

wie Sehen, Fühlen und Verstehen ist Yu mein perfekter<br />

Partner, weil er als Cobot nicht nur in meinem<br />

Umfeld sicher arbeiten kann, sondern eine<br />

echte Unterstützung ist. Denn bei unserem Roboter<br />

braucht man keine Schulung“, versichert Yuanda-CEO<br />

Jens Kotlarski. Wer eine Mail mit dem<br />

Handy verschicken könne, der könne auch Yu in<br />

ein industrielles Umfeld einbinden.<br />

Dr. Jens Kotlarski, CEO der Yuanda Robotics<br />

GmbH (links), und Christoph Kremsier (Marketing)<br />

freuen sich über den Robotics Award 2020.<br />

Bild: Yuanda Robotics<br />

62 April 2021


<strong>Automationspraxis</strong><br />

MACHER DER AUTOMATION<br />

exklusiv<br />

„Bei unserem Cobot braucht man<br />

keine Schulung.“ Jens Kotlarski, Yuanda Robotics<br />

Bild: Yuanda Robotics<br />

In der Praxis verbindet sich der Nutzer mit dem<br />

Roboter über eine Browser-Applikation. Auf dem<br />

Startbildschirm sind Applikationen wie Handhabung<br />

oder Qualitätssicherung in Form von Kacheln<br />

zusammengefasst. Durch Anklicken wird<br />

das Gerüst für ein Grundprogramm bereitgestellt,<br />

das dann schrittweise verfeinert wird. Die Software<br />

nimmt den Nutzer vom Start weg an die<br />

Hand und führt ihn visuell durch den Prozess.<br />

Einfache Bedienoberfläche<br />

Mit dieser intuitiven Oberfläche adressiert Yuanda<br />

vor allem Robotikeinsteiger und Mittelständler,<br />

die eine große Variantenvielfalt bewältigen<br />

müssen. „Wir bieten dem Anwender ein System,<br />

das er ohne Expertenwissen wirtschaftlich nutzen<br />

kann“, verspricht Kotlarski. „Wir sprechen den<br />

Mitarbeiter an, der heute zum Beispiel die CNC-<br />

Maschine bedient und künftig in der Lage sein<br />

soll, unseren Roboter zu bedienen.“<br />

Besteht allerdings der Wunsch, Funktionen zu erweitern,<br />

lassen sich die Python-basierten, grafischen<br />

Programmierelemente eigenständig erweitern.<br />

Yu bietet Experten sogar die Möglichkeit,<br />

gänzlich eigene Befehle in Python zu erstellen. Darüber<br />

hinaus bietet die integrierte OPC-UA-<br />

Schnittstelle erfahrenen Anwendern Zugang zu<br />

fast allen Roboterparametern und -funktionen.<br />

Für Sicherheit sorgen dabei zwei redundante Positions-<br />

und zwei Drehmomentsensoren in jeder<br />

Achse, also insgesamt 24 Datenlieferanten. So lassen<br />

sich Kräfte entlang der kompletten Roboterstruktur<br />

ermitteln und dabei feinfühlig und vor allem<br />

schnell erkennen. Zudem kann der Anwender<br />

den Roboter gefahrlos an die Hand nehmen, führen<br />

und ihm zeigen, was er tun soll.<br />

KI und Kamera mit an Bord<br />

Am Endeffektor trägt Yu eine smarte Kamera.<br />

Auch hier war es den Entwicklern wichtig, dass<br />

sich der Nutzer um nichts kümmern muss. So<br />

kann sich der Roboter ohne weiteres Zutun an einer<br />

Maschine lokalisieren. Oder er erkennt, wo<br />

Objekte in seinem Arbeitsraum liegen. Zudem<br />

lässt sich über das maschinelle Auge auch eine<br />

Qualitätssicherung betreiben. Solche Funktionen<br />

sind zwar aus der klassischen Robot-Vision-Tech-<br />

nik lange bekannt. Aber beim Yu muss der Anwender<br />

nur einen Knopf drücken, um dem Roboter<br />

zu zeigen, was er machen soll. „Die komplette<br />

Parametrierung läuft im Hintergrund und das ist<br />

einzigartig“, bestätigt Kotlarski. Um die komplexen<br />

Bildverarbeitungs-Algorithmen, die im Roboter<br />

ablaufen, muss sich der Anwender nicht kümmern.<br />

Damit der Roboter das Gesehene und Gefühlte<br />

auch versteht, sind KI-Funktionalitäten erforderlich,<br />

die üblicherweise auf einem externen Server<br />

laufen. Yu dagegen trifft seine Entscheidungen<br />

selbst. Dazu haben die Yuanda-Gründer alles dafür<br />

Nötige in den Roboter gepackt: Der Cobot hat<br />

einen eigenen KI-Kern und ist damit laut den Yunda-Machern<br />

derzeit der einzige Cobot, der ein integriertes<br />

Modul für das maschinelle Lernen zur<br />

Laufzeit zur Verfügung stellt.<br />

Mit dieser Kombination aus Hightech und intuitive<br />

Bedienung haben Kotlarski und seine Mitstreiter<br />

ehrgeizige Ziele: In diesem Jahr sollen bereits<br />

die ersten 350 Roboter verkauft werden und 2022<br />

1.000.„In fünf Jahren wollen wir zu den besten<br />

fünf Anbietern im Cobot-Markt gehören und das<br />

bedeutet 15 Prozent Marktanteil.“<br />

↓<br />

Yuanda Robotics GmbH<br />

www.yuanda-robotics.de<br />

Hannover meets China:<br />

Das Beste aus zwei Kulturen<br />

Wer eine Mail mit dem<br />

Handy verschicken könne,<br />

der kann auch Yu in<br />

ein industrielles Umfeld<br />

einbinden – ohne Expertenwissen<br />

und ohne<br />

Schulung.<br />

Yuanda Robotics ist ein klassisches Spin-off aus der Hochschulwelt:<br />

Die drei Gründer stammen aus der Robotik-Forschung der<br />

Leibniz-Universität Hannover. Der Durchbruch für den smarten<br />

Roboter „Made in Hannover“ kam 2017, als der chinesische Industriekonzern<br />

Yuanda Aluminium Industry Group aus Shenyang<br />

auf die Roboterexperten aufmerksam wurde, eine siebenstellige<br />

Summe investierte und mit den drei Hannoveranern die Yuanda<br />

Robotics GmbH gründete.<br />

„Deutsche Ingenieurskunst trifft auf chinesische Dynamik“ lautet<br />

der Slogan der Robotik-Macher aus Hannover. Die Aufgaben sind<br />

klar geteilt: Die Hannoveraner kümmern sich um Entwicklung,<br />

Technik, Marketing, Planung und Strategie. Aus China kommt finanzielle<br />

Unterstützung und Hilfe beim Produktionsaufbau. ↓<br />

April 2021 63


_Inserentenverzeichnis<br />

_Impressum<br />

31<br />

ACD Elektronik GmbH, Achstetten<br />

7<br />

B&R Industrie-Elektronik GmbH, Bad Homburg<br />

55<br />

13<br />

35<br />

49<br />

65<br />

29<br />

65<br />

33<br />

41<br />

23<br />

61<br />

43<br />

27<br />

5<br />

15<br />

39<br />

15<br />

55<br />

21<br />

51<br />

19<br />

67<br />

39<br />

3<br />

68<br />

EGS Automation GmbH, Donaueschingen<br />

Epson Europe BV, GB-Hemel Hempstead<br />

EROWA AG, CH-Büron<br />

E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH, Altdorf<br />

Dr. Fritz Faulhaber GmbH&Co.KG, Schönaich<br />

FMB Maschinenbaugesell- schaft mbh & Co. KG, Faulbach<br />

Franke GmbH, Aalen<br />

fruitcore robotics GmbH, Konstanz<br />

HandlingTech Automations- Systeme GmbH, Steinenbronn<br />

HaRo Anlagen- und Fördertechnik GmbH, Rüthen<br />

HEITEC AG, Erlangen<br />

IAI Industrieroboter GmbH, Schwalbach<br />

IEF-Werner GmbH, Furtwangen<br />

KUKA Deutschland GmbH, Augsburg<br />

MBFZ toolcraft GmbH, Georgensgmünd<br />

MiniTec GmbH & Co. KG, Schönenberg-Kübelberg<br />

Robot System Products GmbH, Günzburg<br />

SCIO Automation GmbH, Frankenthal<br />

Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics, Bayreuth<br />

TOX Pressotechnik GmbH & Co. KG, Weingarten<br />

Tünkers Maschinenbau GmbH, Ratingen<br />

Hans Turck GmbH & Co. KG, Mülheim<br />

Yamaha Motor Europe N.V. Niederlassung Deutschland, Neuss<br />

YASKAWA Europe GmbH, Allershausen<br />

Zimmer GmbH, Ettlingen<br />

Vorschau: Ausgabe 03/2021<br />

Bild: Yaskawa<br />

Die einfache und kostengünstige<br />

Robotik steht im Fokus der Juni-<br />

Ausgabe der <strong>Automationspraxis</strong>.<br />

Zudem werfen wir in der Ausgabe<br />

3 einen Blick auf die automatisierte<br />

Messtechnik und auf Robotik,<br />

Cobots und mobile Roboter<br />

in der Intralogistik. Die Ausgabe 3<br />

der <strong>Automationspraxis</strong> erscheint<br />

am 11. Juni 2021.<br />

↓<br />

ISSN 1863–401X<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 />

Chefredakteur:<br />

Armin Barnitzke (ab), Phone +49 711 7594–425<br />

Redaktion:<br />

Yannick Schwab (ys), Phone +49 711 7594–537<br />

Redaktionsassistenz: Carmelina Weber,<br />

Phone +49 711 7594–257, Fax +49 711 7594–1257,<br />

E-Mail: automationspraxis@konradin.de<br />

Layout: Anja Carolin Graf, Phone +49 711 7594–297<br />

Anzeigenleitung: Dipl.-Oec. Peter Hamberger,<br />

Phone +49 711 7594–360<br />

Auftragsmanagement: Matthias Rath,<br />

Phone +49 711 7594–323<br />

Zurzeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 15 vom 1.10.2020<br />

Leserservice:<br />

<strong>Automationspraxis</strong> +49 711 7252–209,<br />

konradinversand@zenit-presse.de<br />

Erscheinungsweise: 6 x im Jahr<br />

Bestellungen beim Verlag oder beim Buchhandel.<br />

Bezugspreis jährlich 55,20 € inkl. Versandkosten und MwSt.<br />

(Ausland: 55,20 €); Einzelheft 9,25 € inkl. MwSt. und zzgl.<br />

Versandkosten. Sofern die Lieferung nicht für einen bestimmten<br />

Zeitraum ausdrücklich bestellt war, läuft das Abonnement<br />

bis auf Widerruf.<br />

Bezugszeit: Das Abonnement kann erstmals vier Wochen<br />

zum Ende des ersten Bezugsjahres gekündigt werden. Nach<br />

Ablauf des ersten Jahres gilt eine Kündigungsfrist von jeweils<br />

vier Wochen zum Quartalsende. Bei Nicht erscheinen aus<br />

technischen Gründen oder höherer Gewalt entsteht kein<br />

Anspruch auf Ersatz.<br />

Auslandsvertretungen:<br />

Großbritannien: Jens Smith Partnership,<br />

The Court, Long Sutton, Hook, Hampshire RG29 1TA,<br />

Phone 1256 862589, Fax 1256 862182,<br />

E-Mail: jsp@trademedia.info<br />

Gekennzeichnete Artikel stellen die Meinung des Autors, nicht<br />

unbedingt die der Redaktion dar. Für unverlangt eingesandte<br />

Manuskripte keine Gewähr. Alle in <strong>Automationspraxis</strong> erscheinenden<br />

Beiträge sind urheberrechtlich geschützt.<br />

Alle Rechte, auch Übersetzungen, vorbehalten. Reproduktionen<br />

gleich welcher Art, nur mit schriftlicher Genehmigung des<br />

Verlages.<br />

Erfüllungsort und Gerichtsstand ist Stuttgart.<br />

Druck: Konradin Druck GmbH, Leinfelden-Echterdingen<br />

Printed in Germany<br />

© 2021 by Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH,<br />

Leinfelden-Echterdingen<br />

64 April 2021


<strong>Automationspraxis</strong>: Partner für die<br />

Fabrikautomation<br />

Hier finden Sie leistungsstarke Lieferanten, Dienstleister und kompetente<br />

lösungsorientierte Partner für Automatisierung<br />

Robotik Cloud Kommissionieren<br />

MRK Digitalisierung Handlingsysteme<br />

Montageautomation Achsen Messtechnik<br />

Materialzuführung Plattformen<br />

Sensorik Produktionsnahe Software Greifer<br />

Vision Motion Control Antriebe<br />

Sicherheitstechnik Automatisierung<br />

Komponenten Verkettung Industrie 4.0<br />

Smart Machining SPS Servicerobotik<br />

Weitere Fakten zu Unternehmen, Details zum Angebots- und Leistungs spektrum<br />

finden Sie im Firmenverzeichnis auf automationspraxis.industrie.de.<br />

Unter folgendem Link gelangen Sie zur Übersicht aller Online-Firmenprofile.<br />

Bookmark!<br />

https://automationspraxis.industrie.de/firmenverzeichnis/<br />

ANTRIEBSTECHNIK<br />

ROBOTIK<br />

Fakten zu Unternehmen, Details zu<br />

Angebots- und Leistungsspektrum<br />

finden Sie im Firmenverzeichnis auf<br />

automationspraxis.industrie.de.<br />

Unter folgendem Link gelangen Sie<br />

zur Übersicht aller Online-<br />

Firmenprofile<br />

Bookmark!<br />

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firmenverzeichnis/<br />

Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG<br />

www.faulhaber.com/de<br />

Antriebslösungen an der Grenze des technisch Machbaren<br />

mit einzigartiger Zuverlässigkeit und Präzision –<br />

dafür steht FAULHABER. Der Antriebsspezialist ist eines<br />

der innovativsten Unternehmen Deutschlands und bietet<br />

das weltweit umfangreichste Portfolio an Miniaturund<br />

Mikroantriebstechnologien. Vom leistungsstarken<br />

DC-Motor mit 200 mNm Dauerdrehmoment bis zum<br />

filigranen Mikroantrieb mit 1,9 mm Außendurchmesser<br />

umfasst das FAULHABER Standardportfolio mehr als 25<br />

Mio. Möglichkeiten, ein optimales Antriebssystem für<br />

eine Anwendung zusammenzustellen. Dieser Technologiebaukasten<br />

ist zugleich die Basis für Modifikationen,<br />

um auf besondere Kundenwünsche hinsichtlich Sonderausführungen<br />

eingehen zu können.<br />

Franke GmbH<br />

www.franke-gmbh.de<br />

Auf der Suche nach einer besonders raumsparenden<br />

Konstruktion erfand Erich Franke im Jahre 1936 einen<br />

neuen Lagertyp: das Drahtwälzlager. Sein Prinzip der<br />

vier Laufringe haben wir im Laufe der Jahre kontinuierlich<br />

weiterentwickelt. Heute ist Franke als Spezialist für<br />

Wälzlager und Linearsysteme weltweit bekannt. An<br />

unserem Stammsitz in Aalen beschäftigen wir 280 Mitarbeiter.<br />

Darüber hinaus sind wir mit zahlreichen Vertretungen<br />

weltweit präsent. Die von Erich Franke entwickelte<br />

Vier-Punkt-Geometrie bildet die ideale<br />

Voraussetzung für individuelle Produktlösungen, denn<br />

sie erlaubt größtmögliche Variabilität. Unsere Kunden<br />

haben die freie Wahl bezüglich Werkstoff, Geometrie,<br />

Größe, Bohrbild, Verzahnungen oder Abdichtungen.<br />

April 2021 65


_10 Fragen an<br />

10 Fragen an Thomas Suchanek, Abteilungsleiter Safety bei Yaskawa Europe GmbH, Robotics Division<br />

„Sushi und Weißbier“<br />

Thomas Suchanek ist Abteilungsleiter Safety<br />

bei Yaskawa Europe GmbH in Allershausen.<br />

Als Lieblingsessen schätzt er – passend zum<br />

japanischen Arbeitgeber – Sushi, während<br />

Suchanek beim Trinken das bayrische Weißbier<br />

bevorzugt – natürlich von der benachbarten<br />

Klosterbrauerei Scheyern.<br />

AP: Haben Sie einen Spleen?<br />

Suchanek: Einen? Hunderte!<br />

AP: Wo haben Sie die besten Ideen?<br />

Suchanek: Überall – aber hauptsächlich im ruhigen<br />

Umfeld.<br />

Bild: Yaskawa Europe<br />

AP: Wie entspannen Sie nach einem langen<br />

Bürotag?<br />

Suchanek: Mit Volleyball spielen!<br />

AP: Auf was können Sie in Ihrem Alltag auf gar<br />

keinen Fall verzichten?<br />

Suchanek: Mit der Familie und den Hunden spazieren<br />

gehen.<br />

AP: Beschreiben Sie sich in drei Worten<br />

Suchanek: Bayrisch, bildungshungrig, zukunftsorientiert:<br />

AP: Meine Lebensweisheit/Maxime:<br />

Suchanek: Nun, Lebensweisheiten habe ich sogar<br />

mehrere. Lebensweisheit Nummer 1: Wenn man<br />

es eilig hat, soll man langsam machen. Und Lebensweisheit<br />

Nummer 2: Wenn der Mensch plant,<br />

lächelt Gott! Meine Maxime ist: Man lernt nie<br />

aus!<br />

AP: Haben Sie eine Leidenschaft?<br />

Suchanek: Sicher arbeiten mit Robotern.<br />

AP: Und was darf in Ihrer Aktentasche nie<br />

fehlen?<br />

Suchanek: Der Laptop und mindestens ein „Safety<br />

Finger“<br />

AP: Was ist Ihr Lieblingsessen und/oder Lieblingsgetränk?<br />

Suchanek: Sushi beim Essen und zum Trinken natürlich<br />

Weißbier von der Klosterbrauerei Scheyern.<br />

AP: Wenn Sie einen Wunsch frei hätten: Wen<br />

wollten Sie schon immer mal treffen?<br />

Suchanek: Frau Dr. Angela Merkel und „R2D2“<br />

(zwinker).<br />

Yaskawa Europe GmbH Robotics Division<br />

www.yaskawa.eu.com<br />

66 April 2021


Your Global Automation Partner<br />

Hand in Hand<br />

bis in die Cloud<br />

Profitieren Sie von digitaler Wertschöpfung<br />

zwischen Shop Floor und<br />

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April 2021 67


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Prozess- und Servicedaten (Feldbus<br />

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68 April 2021

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