Digital Scout automatica 2023
Digital Scout automatica 2023
Digital Scout automatica 2023
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AUTOMATICA <strong>2023</strong><br />
GRUSSWORT<br />
Liebe Leserinnen und Leser,<br />
innerhalb von nur zwölf Monaten findet die <strong>automatica</strong> nun zum zweiten Mal<br />
statt – dahinter steht eine langfristige, strategische Entscheidung: Parallel zur<br />
<strong>automatica</strong> läuft die LASER World of PHOTONICS. Von dieser Kombination der<br />
beiden internationalen Hightech-Events versprechen wir uns echte Synergieeffekte.<br />
So sind Laser zum Schweißen, Schneiden oder Kennzeichnen mittlerweile<br />
fester Bestandteil in hochautomatisierten Produktionslinien. Im Gegenzug<br />
spielen viele Laserapplikationen erst durch die Kombination mit Robotern ihre<br />
wirtschaftliche Stärke aus. Natürlich können Sie mit einem Messeticket beide<br />
Veranstaltungen besuchen.<br />
Sei es Klimaschutz, Lieferketten-Resilienz oder Fachkräftemangel – die Themen<br />
der <strong>automatica</strong> sind aktueller denn je. Rund 650 Aussteller aus 34 Ländern<br />
präsentieren für diese großen Herausforderungen nachhaltige Lösungsansätze.<br />
Denn klar ist: Nur intelligent automatisiert und digital vernetzt lässt sich<br />
wirtschaftlich und nachhaltig produzieren – ohne riskante Abhängigkeiten<br />
einzugehen.<br />
Erlebbar wird das auch auf dem <strong>automatica</strong> Rahmenprogramm: sei es beim<br />
munich_i High-tech-Summit am 28. Juni mit 17 zukunftsweisenden Vorträgen<br />
von Sprechern aus Europa, Amerika und Asien; oder bei insgesamt neun<br />
Showcases, darunter die TestZone mit dem Motto „Discover automation:<br />
hand-on!“ sowie die Premiere-Formate „Service Robot City“ mit Robot<br />
Restaurant und „Mobile Robots in Production“ als Testlauf einer gemischten<br />
AGV-Flotte. Auch das schon klassische <strong>automatica</strong>-Thema „Konnektivität“ wird<br />
mit „Connected Machines: umati@<strong>automatica</strong>“ auf ein neues Niveau gehoben.<br />
Ein perfektes Zusammenspiel von Mensch<br />
und Maschine, das ist die Basis all unseres<br />
Schaffens.<br />
Mit größter Leidenschaft und Gefühl für das<br />
größte und das kleinste Ganze heben unsere<br />
Ingenieure die Sumitomo Drive Technologies<br />
DNA mit der Aktuator-Produktfamilie TUAKA<br />
auf das nächste Level.<br />
Willkommen TUAKA. Willkommen Zukunft.<br />
Wir haben Ihnen also wieder ein gehaltvolles<br />
Messeprogramm zusammengestellt!<br />
Ich freue mich, Sie bald in München<br />
begrüßen zu dürfen,<br />
Anja Schneider<br />
Exhibition Director <strong>automatica</strong><br />
Messe München GmbH<br />
IMPRESSUM<br />
Verlag<br />
Vereinigte Fachverlage GmbH<br />
Lise-Meitner-Straße 2, 55129 Mainz<br />
Geschäftsführer: Dr. Olaf Theisen, Matthias Niewiem<br />
Verlagsleiter: Dr. Michael Werner<br />
www.vereinigte-fachverlage.de<br />
Handelsregister-Nr.: HRB 2270, Amtsgericht Mainz<br />
Umsatzsteuer-ID: DE149063659<br />
Ein Unternehmen der Cahensly Medien<br />
Redaktion<br />
Chefredakteure:<br />
Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer, Miles Meier,<br />
Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke<br />
(verantwortlich für den redaktionellen Inhalt)<br />
Redakteure:<br />
Dipl.-Geogr. Martina Laun,<br />
B.A. Melina Hosseinli (Vol.),<br />
Dipl.-Ing. Guido Matthes,<br />
Dipl.-Ing. (FH) Inga Ronsdorf,<br />
Dipl.-Ing. Manfred Weber,<br />
Vanessa Sendrowski<br />
Redaktionsassistenz:<br />
Melanie Lerch,<br />
Petra Weidt<br />
Koordination<br />
Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer<br />
Gestaltung<br />
Anette Fröder<br />
BESUCHEN SIE UNS<br />
HALLE B6 · STAND 321
08<br />
16<br />
AUTOMATICA <strong>2023</strong><br />
03 Grußwort zur <strong>automatica</strong> <strong>2023</strong><br />
03 Impressum<br />
06 Mit Automatisierung den CO 2<br />
-Footprint reduzieren<br />
08 Umweltmanagement und technologische<br />
Innovationen strategisch vereinen<br />
12 Industrieroboter-Baukasten<br />
15 Produktinnovationen zur <strong>automatica</strong> <strong>2023</strong><br />
16 Präzisionswellgetriebe<br />
20 Was bei der Bestimmung des Anhaltewegs von<br />
fahrerlosen Transportfahrzeugen zu beachten ist<br />
23 Produktinnovationen zur <strong>automatica</strong> <strong>2023</strong><br />
24 Automatisierter Behältertransport-Kreislauf<br />
27 Produktinnovationen zur <strong>automatica</strong> <strong>2023</strong><br />
TITELBILD<br />
Foto: Messe München, Holger Rauner<br />
24<br />
4 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>automatica</strong> <strong>2023</strong>
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MIT AUTOMATISIERUNG DEN CO 2<br />
-FOOTPRINT REDUZIEREN<br />
DIE PRODUKTION<br />
DER ZUKUNFT<br />
Die Ziele, die sich sowohl die UN als auch viele produzierende Unternehmen<br />
in Sachen CO 2<br />
-Reduzierung gesetzt haben, sind ohne Zweifel notwendig.<br />
Eine Umsetzung ist ambitioniert und kostet Geld. Aber: Die Nachhaltigkeitsbestrebungen<br />
generieren auch völlig neue Märkte, schaffen attraktive<br />
Geschäftsmodelle und bieten der Robotik und Automation als Schlüsseltechnologie<br />
immense Chancen. Möglichkeiten der nachhaltigen Produktion<br />
zeigt die <strong>automatica</strong> von 27. bis 30. Juni <strong>2023</strong> in München.<br />
Intelligente Automation kann entscheidend dazu beitragen,<br />
die angestrebten Klimaziele zu erreichen, indem sie die Energieeffizienz<br />
der Produktion verbessert oder auch durch die<br />
Reduktion von Ausschuss für ressourcenschonende Fertigungsprozesse<br />
sorgt. Darüber hinaus liefert die Montage- und<br />
Handhabungstechnik neue Ansätze für Recycling und Kreislaufwirtschaft.<br />
Und sie hilft dabei, nachhaltige Produkte wirtschaftlicher<br />
herzustellen. Kurz: Sie optimiert sowohl auf Produktionsals<br />
auch auf Produktebene.<br />
Welche Lösungen die Anbieter aus den Bereichen intelligenter<br />
Automation und Robotik für die unterschiedlichsten Applikationen<br />
in den verschiedensten Branchen favorisieren, wird sich auf der<br />
<strong>automatica</strong> zeigen. Insbesondere der Blick auf grüne Technologien<br />
in den Bereichen Energieerzeugung und Mobilität verspricht<br />
spannend zu werden.<br />
GRÜNE TECHNOLOGIEN SCHAFFEN<br />
NEUE MÄRKTE<br />
„Green-Technologies“ wie Photovoltaik, Windenergie, Brennstoffzelle<br />
und E-Mobilität gelten als wirtschaftliche Treiber der<br />
Automatisierungstechnik. Der gesellschaftliche Umbau in Richtung<br />
Nachhaltigkeitsdenken und Klimaneutralität sorgt für<br />
Neugeschäft, eben weil Robotik und Automation hierbei als<br />
Schlüsseltechnologien fungieren.<br />
Das schlägt sich bereits in einer erhöhten Nachfrage bei den<br />
Automations- und Robotikanbietern nieder, wie Volker Spanier,<br />
Leiter Industrierobotik bei Epson, bemerkt: „In jüngster Zeit<br />
mehren sich die Anfragen aus den Bereichen Batterie- und Brennstoffzellenfertigung.<br />
Hier wird es bald um ähnlich hohe Stückzahlen<br />
wie in der Photovoltaikindustrie gehen. Entscheidend für Europa<br />
6 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>automatica</strong> <strong>2023</strong>
AUTOMATICA <strong>2023</strong><br />
wird sein, wo sich dieses Geschäft künftig abspielt. Noch kommen<br />
nahezu alle Ausrüster der Gigafactories aus Asien. Vielleicht<br />
liefert die <strong>automatica</strong> hier vielversprechende Ansätze, insbesondere<br />
für die erst jetzt aufkommende Brennstoffzellenfertigung.“<br />
NEUE ANFORDERUNGEN AN DIE ROBOTIK<br />
Bei aller Begeisterung über die neuen Einsatzmöglichkeiten für<br />
Roboter stellt sich die Frage: Sind Standardroboter für die<br />
Fertigung von Lithium-Ionen-Batterien und Brennstoffzellen<br />
überhaupt tauglich? Und welche Eigenschaften von Vier- und<br />
Sechsachsern sind bei diesen Applikationen besonders gefragt?<br />
Auch die Fertigung von Brennstoffzellen hat ihre Besonderheiten.<br />
Und auch hier geht es nicht ohne Roboter. So müssen<br />
beispielsweise die jeweils 400 bis 500 Bipolarplatten eines<br />
Brennstoffzellen-Stacks mit höchster Präzision und Dynamik<br />
geschichtet werden. Dazu bedarf es nicht nur ultraschneller<br />
Roboter. Da die Maschinen in korrosiver Atmosphäre zum Einsatz<br />
kommen, müssen sie für diese Umgebungsbedingungen<br />
qualifiziert sein. Auf der <strong>automatica</strong> wird sich zeigen, welche<br />
Hersteller Roboter für diese spezifischen Einsatzfälle liefern<br />
können.<br />
Peter Pühringer, Geschäftsführer von Stäubli Robotics Deutschland,<br />
gibt Entwarnung: „Mehrere führende Hersteller haben mit<br />
Sicherheit Roboter im Programm, die mit diesen Anforderungen<br />
zurechtkommen. Stäubli Robotics zeigt auf der Messe Vier- und<br />
Sechsachs-Roboter für den Einsatz in Hyperdry Environments<br />
sowie Sonderausführungen für den Betrieb unter korrosiven<br />
Umgebungsbedingungen. Wir können also für beide Märkte,<br />
Lithium-Ionen-Batterien und Brennstoffzelle, Roboter liefern.“<br />
ZUKUNFTSMARKT ELEKTRO- UND<br />
BATTERIERECYCLING<br />
Ein weiterer Zukunftsmarkt für die Robotik und Automation ist<br />
das Elektro- und Batterierecycling. Hier ist beispielsweise Kuka<br />
mit einem Projekt in Irland aktiv, bei dem Elektroschrott – ohne<br />
Gefährdung von Personal durch Gase und scharfkantige Teile –<br />
getrennt und als Wertstoff für das „second life“ in der Kreislaufwirtschaft<br />
aufbereitet wird.<br />
Zukunftsträchtig wird das Aufgabenfeld des Batterierecyclings<br />
bei Elektrofahrzeugen sein. Deren Anzahl wächst, da stellt sich<br />
die Frage: Was wird mit den Batterien nach deren Lebenszyklus<br />
geschehen? Dr. Joachim Döhner, Vorstandsvorsitzender der<br />
VDMA-Fachabteilung Batterieproduktion und Senior Director<br />
Global Sales Battery bei Kuka: „Die erforderliche Automatisierung<br />
der Batteriedemontage und die Rückgewinnung von Wertstoffen<br />
wird neues Know-how und am Ende auch neue Geschäftsfelder<br />
für die Robotik hervorbringen.“<br />
NACHHALTIGKEIT WIRD ZUR PFLICHT<br />
Über die Trends klimaneutrale Produktion und neue Aufgabenfelder<br />
für Robotik und Automation dürfte auf der <strong>automatica</strong><br />
intensiv diskutiert werden. Befeuert wird das Thema „Nachhaltige<br />
Automation“ auch durch die neue EU-Richtlinie CSRD, die<br />
GRÜNE TECHNOLOGIEN GELTEN<br />
ALS WIRTSCHAFTLICHE TREIBER<br />
DER AUTOMATISIERUNGSTECHNIK<br />
EU-weit ab 2024 gilt. CSRD steht für Corporate Sustainability<br />
Reporting Directive und verpflichtet Unternehmen ab einer bestimmten<br />
Größe zur Vorlage eines Nachhaltigkeitsberichts und<br />
damit auch zur Bewertung der Nachhaltigkeit ihrer Produktion.<br />
Dabei kann die Robotik und Automation für eine positive Bilanz<br />
sorgen: Moderne Montageanlagen und Roboter zahlen über die<br />
Faktoren Lebensdauer, Energieeffizienz und Flexibilität auf das<br />
Thema ein. Mussten starr verkettete Produktionslinien bei Produktwechsel<br />
noch aufwändig umgebaut oder komplett ersetzt werden,<br />
sieht das heute anders aus: „Bei modernen, modular konzipierten<br />
Montageanlagen genügen zumeist einfache Modifikationen<br />
inklusive der Umprogrammierung der Roboter – schon ist die<br />
Umrüstung erledigt. Das spart Zeit, Ressourcen und Energie“,<br />
betont Frank Konrad, CEO bei Hahn Automation und Vorsitzender<br />
VDMA Robotik und Automation.<br />
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AUTOMATICA <strong>2023</strong><br />
UMWELTMANAGEMENT UND TECHNOLOGISCHE INNOVATIONEN<br />
STRATEGISCH VEREINEN<br />
NACHHALTIGKEIT TRIFFT<br />
AUF AUTOMATISIERUNG
AUTOMATICA <strong>2023</strong><br />
Nachhaltigkeit und technologische Innovationen<br />
vereinen und so ein effektives Umweltmanagement<br />
gewährleisten – mit Automatisierung und<br />
digitaler Transformation stellt man sich nicht<br />
nur den Herausforderungen der Umwelt,<br />
sondern erhöht auch die Effizienz bei gleichzeitiger<br />
Kostensenkung. Doch mit welcher<br />
Strategie gelingt es, ein effektives und umweltfreundliches<br />
Management erfolgreich<br />
umzusetzen?<br />
Das Thema Verantwortung gegenüber Natur und Klima ist<br />
für Unternehmen wie die Zimmer Group nicht neu und<br />
dennoch aktueller denn je. Die Klimakrise der vergangenen<br />
Monate und die Abschaltung der letzten Atomkraftwerke<br />
in Deutschland verdeutlichen vielen Betrieben einmal<br />
mehr die Relevanz einer effektiven Nachhaltigkeitsstrategie. Als<br />
Unternehmen mit energieintensiven Produktionsprozessen fühlt<br />
man sich bei der Zimmer Group einer nachhaltigen Umwelt- und<br />
Energiepolitik verpflichtet.<br />
Ein umfassendes Umweltmanagement und technologische<br />
Innovationen gehen dabei im besten Fall Hand in Hand. Denn<br />
eine zukunftsorientierte, CO 2<br />
-reduzierte Ausrichtung der Produktion<br />
lohnt sich gleich in mehrfacher Hinsicht: Wer nachhaltig<br />
produziert, erfreut seine Kunden, schont die Umwelt – und spart<br />
langfristig bares Geld.<br />
STRATEGISCHE AUSRICHTUNG AUF<br />
NACHHALTIGKEIT UND UMWELTSCHUTZ<br />
EINE ZUKUNFTSORIENTIERTE,<br />
CO 2<br />
-REDUZIERTE AUSRICHTUNG<br />
DER PRODUKTION LOHNT SICH<br />
GLEICH IN MEHRFACHER HINSICHT<br />
Die Zimmer Group stellt sich dieser Herausforderung seit einigen<br />
Jahren mit einer konsequenten, strategischen Ausrichtung auf<br />
Nachhaltigkeit und Umweltschutz. „Die Familie Zimmer hat<br />
schon sehr früh begonnen, das Thema Nachhaltigkeit in ihre<br />
Produktionsprozesse zu integrieren und die Vorteile nachhaltigen<br />
Wirtschaftens erkannt. Das ist kein Greenwashing, sondern gelebte<br />
Unternehmensphilosophie”, so Michael Fischer, Energieberater<br />
der Zimmer Group. Gemeinsam mit Fischer als Umwelt- und<br />
Energiemanagementbeauftragtem setzt der Automatisierungsspezialist<br />
die Nachhaltigkeitsstrategie und Ziele in zahlreichen<br />
Projekten um. So konnte das Unternehmen nicht nur seine CO 2<br />
-<br />
Emissionen deutlich reduzieren, sondern auch Produkte und<br />
Produktionsprozesse umweltfreundlicher gestalten. Dabei<br />
wurden innovative Technologien wie die intelligente Vernetzung<br />
von Maschinen und die Nutzung erneuerbarer Energien<br />
eingesetzt.<br />
Mit der Fertigung von Komponenten, Maschinen und Systemanlagen<br />
für verschiedene Branchen wie die Automobil-, Pharmaindustrie<br />
und Möbelhersteller ist der Energiebedarf der Zimmer<br />
Group nicht gerade unerheblich und stellt eine Herausforderung<br />
dar. Um den Erdgasverbrauch zu reduzieren und komplett auf<br />
erneuerbare Stromgewinnung umzusteigen, hat das Unternehmen<br />
Ihr Kompass zur <strong>automatica</strong> <strong>2023</strong> DIGITAL SCOUT 9
AUTOMATICA <strong>2023</strong><br />
01 Die Zimmer Group<br />
baut ihre Strom -<br />
eigen erzeugung mit<br />
Photo voltaik-Anlagen<br />
weiter aus und bestückt<br />
Dächer und Freiflächen<br />
mit Solar<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
frühzeitig eine konsequente Strategie entwickelt. Bereits seit 2011<br />
wird die Stromeigenerzeugung mit Photovoltaik-Anlagen immer<br />
weiter ausgebaut und jedes Dach sowie Freiflächen mit Solar<br />
ausgestattet. Im vergangenen Jahr wurden so etwa 821.000 kWh<br />
Strom produziert. Bis 2024 will man auf mehr als zwei Millionen<br />
Kilowattstunden kommen. Dank der Installation von Photovoltaikanlagen<br />
konnten bereits mehr als 4.300 Tonnen CO 2<br />
eingespart<br />
werden. Um diese immense Menge an klimaschädlichem<br />
Gas auszugleichen, müssten ca. 12.000 Bäume gepflanzt werden.<br />
Um den Bedarf in der Produktion zu decken, setzt man zusätzlich<br />
auf regionalen Ökostrom von einem Süwag-Wasserkraftwerk<br />
aus Willstätt, nur wenige Kilometer vom Produktionsstandort<br />
Rheinau entfernt. Als regional verankertes Familienunternehmen<br />
will man den Strom dort verbrauchen, wo er auch erzeugt wird.<br />
Seit 2019 sind alle zugekauften Stromquellen CO 2<br />
-neutral. Die<br />
Strategie zahlt sich aus – nicht zuletzt im Angesicht der steigenden<br />
Energiepreise – aber vor allem im Hinblick auf den Klimawandel<br />
und die Folgen daraus.<br />
MEHR ALS EINE GESELLSCHAFTLICHE<br />
VERANTWORTUNG<br />
Als Unternehmen hat die Zimmer Group erkannt, dass Nachhaltigkeit<br />
nicht nur eine gesellschaftliche Verantwortung ist,<br />
sondern auch eine Chance, sich als Vorreiter in der Branche zu<br />
positionieren. Deshalb hat das Unternehmen Nachhaltigkeit zu<br />
einer Kernkompetenz gemacht und integriert sie in alle Unternehmensbereiche.<br />
So setzt die Zimmer Group beispielsweise auf umfassendes<br />
Monitoring und Messungen in der Produktion, aber auch in den<br />
Bürogebäuden. Etwa 120 Strom-Messeinheiten überwachen<br />
Raumklima, Strombedarf und den Betrieb laufender Anlagen. So<br />
werden kontinuierlich Einsparpotenziale sichtbar. Vermeidbare<br />
Stromfresser wie Defekte an Maschinen können frühzeitig erkannt<br />
und behoben werden. Auch der Verbrauch der Klima- und<br />
Heizungsanlage wurde so deutlich reduziert. Wärmepumpen<br />
sorgen für ein angenehmes Raumklima und energiesparende<br />
LED-Lampen für die Beleuchtung.<br />
EINFACHE MASSNAHMEN – GROSSE WIRKUNG<br />
Dass der schonende Umgang mit Ressourcen und die Verantwortung<br />
gegenüber der Umwelt gelebte Unternehmensphilosophie<br />
ist, erkennt man an vielen erfolgreich umgesetzten Maßnahmen.
02 Der Ausbau von<br />
Ladesäulen für Elektrofahrzeuge<br />
wurde an allen<br />
Standorten vorangetrieben<br />
und gleichzeitig wurde<br />
die Ausstattung mit<br />
Elektro-Dienstwagen<br />
erweitert<br />
Neben den Photovoltaik-Anlagen hat die Zimmer Group den<br />
Ausbau von Ladesäulen für Elektrofahrzeuge an allen Standorten<br />
sowie die Ausstattung mit elektrischen Dienstwagen vorangetrieben.<br />
Der Maschinenpark wird auch im Hinblick auf die<br />
Energieeffizienz erneuert und optimiert.<br />
Aber auch kleine Maßnahmen haben große Auswirkungen.<br />
Zumal sie alle Bereiche des Unternehmens erfassen und alle<br />
Mitarbeiter mit einbeziehen. Der Verzicht auf Einwegbecher an<br />
Kaffee automaten in den Produktionshallen dürfte für den ein<br />
oder anderen Mitarbeiter vielleicht eine gewöhnungsbedürftige<br />
Umstellung gewesen sein. Stattdessen wurden individuelle Becher<br />
für die Mitarbeiter beschafft. Das spart nicht nur Müll, sondern<br />
lässt alle Mitarbeiter aktiv an der Umweltpolitik mitwirken.<br />
Außerdem wurden Nachfüllstationen für Reinigungsmittel<br />
eingeführt: größere Behälter, die als „Tankstellen“ dienen und an<br />
denen kleinere Behälter wieder aufgefüllt werden können. „Das<br />
reduziert den Abfall und schont die Umwelt“, meint Fischer.<br />
„Derzeit prüfen wir, wie wir diese Maßnahme auf andere Bereiche<br />
in der Produktion übertragen können.“<br />
Auch in der Logistik setzt man auf Nachhaltigkeit und nutzt<br />
beispielsweise wiederverwendbare Klappboxen. Darüber hinaus<br />
wurde spezielles Papier für den Versand eingeführt, welches die<br />
Produkte vor Korrosion schützt und die Einölung spart. Das<br />
macht nicht nur das Schmieröl überflüssig, sondern auch die anschließende<br />
Reinigung mit umweltbelastenden Mitteln.<br />
AUCH DIE MITARBEITER SIND GEFRAGT<br />
Durch die konsequente Umsetzung von Nachhaltigkeit als Kernkompetenz<br />
trägt die Zimmer Group nicht nur zur Ressourcenschonung<br />
bei, sondern stärkt auch ihre Position als innovatives<br />
und zukunftsorientiertes Unternehmen. Ebenso sind die Mitarbeiter<br />
dazu angehalten, sich aktiv an der Weiterentwicklung der<br />
Nachhaltigkeitsstrategie zu beteiligen und somit einen Beitrag<br />
zum Umweltschutz zu leisten.<br />
Besonders Azubis sollen für das Thema sensibilisiert werden.<br />
Im Rahmen des Projekts „Energie <strong>Scout</strong>“ beriet Fischer den Nachwuchs<br />
zum Thema Nachhaltigkeit und Umweltschutz. Gemeinsam<br />
wurde nach neuen Energieeinsparmöglichkeiten gesucht. „Der<br />
Input der Auszubildenden ist sehr wertvoll. Der frische Blick neuer<br />
Mitarbeiter auf Produktionsprozesse deckt häufig bisher nicht<br />
erkannte Potenziale auf“, weiß Fischer.<br />
EIN BLICK IN DIE ZUKUNFT<br />
Die Zimmer Group hat sich einer konsequenten Nachhaltigkeitsund<br />
Umweltpolitik verschrieben und verankert diese fest in ihre<br />
Unternehmensphilosophie. Doch damit nicht genug, denn auch in<br />
Zukunft wird diese Strategie weiter ausgebaut. So plant das Unternehmen,<br />
den Erdgasbedarf noch in diesem Jahr auf null zu<br />
reduzieren, die Stromeigenerzeugung durch Photovoltaik-Anlagen<br />
zu erweitern und Abwärme noch intensiver zu nutzen. Durch<br />
diese Maßnahmen sieht sich die Zimmer Group für die Zukunft<br />
bestens gerüstet. Fischer betont: „Durch die nachhaltige, langfristige<br />
Strategie können einige Unsicherheiten und Krisen in der Zukunft<br />
gut aufgefangen werden. Das zahlt sich jetzt aus.“ Das Unternehmen<br />
beweist damit nicht nur ein hohes Maß an Verantwortungsbewusstsein,<br />
sondern auch Weitsicht und Innovationskraft.<br />
Bilder: Aufmacher Pcess609 – stock.adobe.com; sonst. Zimmer Group<br />
www.zimmer-group.com<br />
UNTERNEHMEN<br />
Zimmer Group<br />
Am Glockenloch 2<br />
77866 Rheinau<br />
Tel.: 078 44 9139-0<br />
E-Mail: info.de@zimmer-group.com<br />
AUTORIN<br />
Margot Johanna Pompe, PR und Content<br />
Editor, Zimmer Group, Ettlingen<br />
Ihr Kompass zur <strong>automatica</strong> <strong>2023</strong> DIGITAL SCOUT 11
AUTOMATICA <strong>2023</strong><br />
Dr. Guido Beckmann,<br />
Senior Produktmanager Atro,<br />
Beckhoff Automation<br />
INDUSTRIEROBOTER-BAUKASTEN<br />
MODULAR ZU HÖCHST<br />
FLEXIBLER ROBOTIK<br />
Das Atro-System (Automation Technology for Robotics) von Beckhoff ist ein modularer<br />
Baukasten, mit dem individuell und flexibel optimale Roboterstrukturen für<br />
unterschiedliche Applikationen zusammengestellt werden können. Wie dies konkret<br />
realisiert wurde und welche Anwendervorteile daraus entstehen, erläutert<br />
Dr. Guido Beckmann, Senior Produktmanager Atro, im folgenden Interview.<br />
12 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>automatica</strong> <strong>2023</strong>
AUTOMATICA <strong>2023</strong><br />
Die Motormodule bilden als aktive Bewegungs elemente den Kern<br />
des Atro-Systems. Was zeichnet sie im Detail aus?<br />
Richtig, die standardisierten Motormodule verfügen über eine integrierte<br />
Antriebsfunktionalität und sind damit letztendlich für die Bewegungen<br />
der Kinematik verantwortlich. Es gibt sie in unterschiedlichen<br />
Bauformen: gerade Module in I-Form oder abgewinkelte Module<br />
in L-Form, die in fünf Leistungsgrößen ausgeführt werden. Jede<br />
Größe kann wiederum mit unterschiedlichen Getriebeuntersetzungen<br />
konfiguriert werden. Diese dezentralen EtherCAT-Antriebsmodule<br />
stellen einen hochdynamischen Servoantrieb für jeweils eine<br />
Achse des Roboters dar, d. h. die gesamte Elektronik zur Regelung der<br />
Achsen ist in den Modulen verbaut: ein EtherCAT-basierter<br />
48-V-Servo verstärker, der Motor mit Dual-Geber und Bremse sowie<br />
ein hochkompaktes Getriebe. Das spart Platz im Schaltschrank.<br />
Welche Bedeutung haben die passiven Linkmodule?<br />
Erst zusammen mit diesen Verbindungsmodulen in unterschiedlichen<br />
Ausführungen und Längen ermöglichen die Motormodule<br />
dem Anwender die unzähligen Kombinationen des mechanischen<br />
Aufbaus und damit die Realisierung einer individuellen Roboterkonfiguration.<br />
Die Form und Länge der Linkmodule sind variabel,<br />
sodass die Reichweite einer Roboterkonfiguration angepasst oder<br />
mithilfe von T- oder X-Modulen auch eine Mehrarm-Kinematik<br />
erstellt werden kann. Die Module dienen zudem zur mechanischen<br />
Anpassung der unterschiedlichen Motormodulgrößen, die in der<br />
Regel von den Hauptachsen zu den Handachsen kleiner werden.<br />
Elektrisch stellen die Linkmodule ebenfalls EtherCAT-Geräte dar,<br />
die von der Steuerung erkannt und ausgelesen werden können. Die<br />
gesamte Roboterstruktur lässt sich somit automatisch einscannen.<br />
Bedeutet diese Modularität nicht auch größere<br />
Komplexität und mehr Aufwand?<br />
Nein, denn alle Module lassen sich einfach über das Atro-Interface<br />
miteinander verbinden, das eine schraubbare und zugleich steife<br />
Verbindung garantiert. Die Module werden vom Anwender in wenigen<br />
Minuten zusammengeschraubt und bilden dabei selbst die<br />
mechanische Struktur der gewünschten Roboterkinematik. Auch<br />
große Roboter können von einer Person „Stück für Stück“ aufgebaut<br />
werden. Dabei wird nur ein Werkzeug zur Montage benötigt.<br />
In der Robotik müssen auch verschiedene Medien<br />
mitgeführt werden. Wie ist das bei Atro realisiert?<br />
In allen Atro-Modulen werden verschiedene Medien innenliegend<br />
durchgeleitet: EtherCAT, eine Gigabit-Ethernet-Schnittstelle, Ener-<br />
Das Atro-System ermöglicht mit definierten<br />
mechanischen und elektrischen Interfaces einen schnellen,<br />
präzisen und werkzeugfreien Zusammenbau beliebiger<br />
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AUTOMATICA <strong>2023</strong><br />
gie (230/480 V AC bzw. 600 V DC) und Fluide (Druckluft, Vakuum<br />
oder Wasser). Diese Medien werden im Basismodul eingespeist<br />
und dann durch die Atro-Kinematik durchgeleitet und<br />
können an den Atro-Interfaces wieder ausgekoppelt und genutzt<br />
werden. So lassen sich z. B. beliebige Roboter-Tools am<br />
Endeffektor einbinden: elektrische oder pneumatische Greifer<br />
ebenso wie Vakuum-Greifer. Oder es wird eine Kamera über<br />
die Gigabit-Ethernet-Schnittstelle angebunden, die für die<br />
Prozessbeobachtung oder eine Objekterkennung genutzt wird.<br />
Herkömmliche Roboterlösungen führen solche Medien außen<br />
und sind daher in der Rotation und Nutzung des Arbeitsraums<br />
eingeschränkt. Diese Limitierung entfällt bei der Beckhoff-<br />
Lösung vollständig – alle Achsen sind endlos drehbar ausgeführt!<br />
Dies ermöglicht eine wesentlich bessere kartesische<br />
Erreichbarkeit sowie kurze Positionierungswege. Weiterhin<br />
werden Störkonturen z. B. aufgrund außen liegender Kabel,<br />
und Störmomente insbesondere bei Cobot-Anwendungen<br />
durch eine externe Medienführung vermieden.<br />
Welche Vorteile bietet eine solche anpassungsfähige<br />
Robotik mit Blick auf die Nachhaltigkeit?<br />
Der nachhaltigste Aspekt ist, dass mit diesem neuen System<br />
nur so viele Achsen installiert werden, wie für die Anwendung<br />
wirklich notwendig sind. Denn nicht jede Applikation benötigt<br />
einen 6-Achs-seriellen Knickarm-Roboter. Palettieraufgaben<br />
können mit fünf Freiheitsgraden gelöst werden, Pick-and-<br />
Place-Aufgaben häufig auch mit vier Freiheitsgraden oder<br />
mithilfe einer 3-Achs-Delta-Kinematik. Im Jahr 2022 wurden<br />
ca. 200.000 6-achsige Roboter weltweit installiert. Wir gehen<br />
davon aus, dass ca. 40 % mit einem 5-achsigen System ausgekommen<br />
wären. Für eine reine Pick-and-Place-Anwendung<br />
reicht das aus, teilweise werden sogar weniger Achsen benötigt.<br />
Damit hätten wir ca. 100.000 Achsen eingespart. Das wiederum<br />
würde 20.000 5-achsigen Robotern entsprechen.<br />
Welche Effizienzsteigerungen sind mit Atro aus Sicht<br />
der Steuerungstechnik möglich?<br />
Eine Hauptaufgabe bei der Roboterintegration besteht bisher<br />
darin, die Schnittstellen zwischen den Steuerungssystemen<br />
zu beherrschen. Das benötigt in der Regel sehr viel Aufwand<br />
(bis zu 80 % des Programmieraufwands), der nicht wertschöpfend<br />
ist. Im Atro-System übernimmt eine PC-basierte<br />
Steuerung mit der Automatisierungssuite TwinCAT alle diese<br />
Aufgaben und hilft gleichzeitig, dass alle Prozesse synchronisiert<br />
zueinander arbeiten und die Daten allen Prozessen<br />
gleichzeitig zur Verfügung stehen. Dadurch werden auch<br />
komplexe Applikationen möglich: Die Kombination aus Liniensteuerung,<br />
Vision und Robotersteuerung kann für die Vereinzelung<br />
von Produkten in Sortierprozessen genutzt werden<br />
(„Griff in die Kiste“). Machine-Learning-Funktionalitäten in<br />
der Steuerung können bei der Optimierung von Bewegungen<br />
und der Pfadplanung helfen. Hierbei ist die einzigarte Möglichkeit<br />
der endlosen Rotation aller Achsen des Atro-Systems<br />
die perfekte Basis, da sie Bewegungseinschränkungen vermeidet.<br />
Und letztendlich reduziert der Wegfall einer externen<br />
Robotersteuerung den Platzbedarf im Schaltschrank<br />
erheblich.<br />
Ergeben sich für den Robotik-Anwender unter<br />
wirtschaftlichen Gesichtspunkten weitere Vorteile?<br />
Der wirtschaftliche Hauptvorteil für den Anwender liegt darin,<br />
dass sich der Roboter erstmals aus der Anwendung ableitet<br />
und nicht wie bisher umgekehrt. Der Kunde kauft nur das, was<br />
er braucht, und nicht das, was auf dem Markt verfügbar ist. Mit<br />
unserem System können wir garantieren, dass der Kunde immer<br />
das effizienteste System, angepasst an die Anwendung,<br />
zusammenstellen kann. Die Verwendung der gleichen Motorund<br />
Linkmodule in unterschiedlichen Zusammenstellungen<br />
verringert zudem die Varianz im Lager, reduziert dadurch Kosten<br />
und erhöht gleichzeitig die Flexibilität. Im Falle einer Störung<br />
können einzelne Module schnell ausgetauscht werden,<br />
anstelle wie bisher den ganzen Roboter durch einen bestellten<br />
Spezialisten warten zu lassen. Das reduziert MTTR-Zeiten<br />
(Mean Time To Repair) und erhöht somit die Verfügbarkeit der<br />
Maschine für die Applikation.<br />
Bilder: Beckhoff<br />
www.beckhoff.com
AUTOMATICA <strong>2023</strong><br />
SERVOVERSTÄRKER FÜR DYNAMISCHE POSITIONIERAUFGABEN<br />
Mit dem 415D verstärkt JAT die Ecovario-Familie seit <strong>2023</strong> um ein weiteres Mitglied: Eine kompakte<br />
Lösung mit hoher Konnektivität, die für den Betrieb von zwei Achsen entwickelt wurde. Anwendung<br />
findet der neue Servoverstärker dank zahlreicher Schnittstellen in einem großen Spektrum hochdynamischer<br />
und hochpräziser Positionieraufgaben. Damit passt er in eine Vielzahl unterschiedlichster<br />
Anwendungsbereiche, wie Markieren und Beschriften, Inspektion, Lasertechnik und Schneiden sowie<br />
Pick-and-place. Der neue Servoverstärker ist für den Betrieb von zwei Achsen und die Ansteuerung<br />
3-phasiger bürstenloser Synchronservomotoren konzipiert. Er überzeugt nicht nur durch seine<br />
kompakte Bauart, sondern ermöglicht mit seinem einphasigen 230 V Netzschluss auch den Betrieb<br />
ohne Netzteil. Der 415D bewegt sich im Leistungsbereich bis 4 kW und positioniert sich damit im<br />
Mittelfeld der Ecovario-Familie zwischen dem 114D mit 1,4 kW und dem 616D mit 10 kW. Neben der<br />
Einsparung von Zeit und Kosten beim Anwender werden die Servoverstärker von JAT vor allem<br />
hinsichtlich hoher Variabilität entwickelt. Das spiegelt sich beim 415D nicht zuletzt bei den Encodern<br />
wider. Er unterstützt inkrementelle, absolute (BiSS, Hiperface) und SinCos-Messsysteme. Die gleichzeitige<br />
Nutzung mehrerer Encoder ist auch möglich. Ebenso auf vielseitige Einsatzfähigkeit ausgelegt sind die verfügbaren<br />
Bussysteme wie EtherCAT, Profinet, CANopen, Profibus und Ethernet.<br />
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erlaubt. Angebundene Geräte<br />
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dem PoDL-Standard (Power<br />
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AUTOMATICA <strong>2023</strong><br />
PRÄZISIONSWELLGETRIEBE<br />
GETRIEBEINTERNE SENSORIK<br />
REDUZIERT TAKTZEITEN<br />
Performance-Steigerung von Cobots und Leichtbaurobotern ist ein Ziel, welches auf<br />
unterschiedlichen Wegen erreicht werden kann. Eines ist der Einsatz sensorisierter<br />
Präzisionswellgetriebe. Eine neue, in Präzisionswellgetriebe integrierte<br />
Drehmomentsensorik für Cobots ermöglicht auch kürzere Taktzeiten. Das ist ein<br />
bedeutender Fortschritt für den breiten Einsatz der Robotik in der<br />
Industrieautomation, davon ist man bei Schaeffler überzeugt.<br />
Wenn Cobots Prozesse feinfühlig und kraftgesteuert<br />
ausführen sollen und das Teaching „smooth“<br />
vonstattengehen soll, kann man kaum auf eine Sensorik<br />
zur Ermittlung der äußeren Kräfte verzichten.<br />
Für die Messung äußerer Kräfte und Momente sind am Cobotmarkt<br />
hauptsächlich Sensormodule verbreitet, das heißt Sensoren,<br />
die als eigenständige Komponente für Cobots entwickelt<br />
und angeboten werden. Diese erfordern zusätzlichen Bauraum<br />
und müssen konstruktiv in den Cobot integriert werden.<br />
KONZEPTE FÜR DREHMOMENTSENSOREN<br />
Bei diesen Sensoren werden die Kräfte und Momente mit Hilfe<br />
einer elastischen Struktur, auf der die eigentliche Sensorik<br />
(DMS) meist aufgeklebt ist, erfasst. Die konstruktive Auslegung<br />
dieser Sensoren ist prinzipbedingt ein Kompromiss zwischen<br />
hoher Auflösung und niedriger Verformung. Für Anwendungen,<br />
bei denen der Endeffektor eine Bahnkurve oder Position<br />
unter Last exakt einhalten muss, ist die durch den Sensor<br />
verursachte Positionsabweichung von großem Nachteil. Konkrete<br />
Bauformen sind als 6-Achs-Force-Torque-Sensoren am<br />
Endeffektor oder an die Gelenkachsen geflanschte Sensormodule<br />
bekannt.<br />
Der Ansatz der Schaeffler-Entwickler besteht darin, für die Messung<br />
der Drehmomente kein zusätzliches elastisches Element,<br />
sondern ein vorhandenes Bauteil des Antriebsstrangs im Gelenk<br />
zu nutzen. Damit wird keine weitere Elastizität in die Cobotsstruktur<br />
eingebracht und die Steifigkeit der Cobots bleibt auch<br />
mit Sensorik zu 100 % erhalten. Welche Vorteile bietet nun dieses<br />
interne Konzept?<br />
STEIFIGKEIT UND EINFLUSS AUF<br />
DIE POSITIONIERZEIT<br />
Cobots sind aufgrund ihrer schlanken Bauform und folglich ihrer<br />
höheren Elastizität im Vergleich zu Industrierobotern deutlich<br />
benachteiligt. Bei größeren Beschleunigungen schwingt die<br />
schlanke Cobotstruktur spürbar – vor allem beim Positionieren<br />
mit maximaler Abbremsung. Was man durch hohe Geschwindigkeiten<br />
und Beschleunigungen an kurzer Taktzeit gewinnt, verliert<br />
man durch ein längeres Einschwingen beim Positionieren wieder.<br />
Einen großen Einfluss auf die Eigenfrequenz von Cobots haben<br />
folgende Faktoren:<br />
n die Kippsteifigkeit der Gelenklager bzw. Getriebehauptlager<br />
n die Torsionssteifigkeit der Getriebe und die Torsionssteifigkeit<br />
der Drehmomentsensoren.<br />
16 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>automatica</strong> <strong>2023</strong>
EXTERNES VERSUS INTERNES<br />
DREHMOMENTSENSOR-KONZEPT<br />
Bei externen Drehmomentsensoren kann durch die zusätzlich eingebrachte Elastizität<br />
die Torsionssteifigkeit eines Gelenks auf 25 % bis 60 % des ursprünglichen<br />
Wertes sinken. Bei dem von Schaeffler entwickelten Konzept bleibt die Torsionssteifigkeit<br />
des Gelenks zu 100 % erhalten. Den Einfluss der Torsionssteifigkeit von<br />
Drehmomentsensoren auf das dynamische Verhalten von Cobots soll ein Vergleich<br />
dieser beiden Konzepte in einem Worst-Case-Szenario verdeutlichen. Als<br />
Vergleichsbasis dient das Präzisionswellgetriebe RT1 von Schaeffler einmal mit<br />
integrierter Sensorik und einmal mit externem Sensormodul. Dabei beschleunigt<br />
der Motor jeweils ein Massenträgheitsmoment von 7,6 kgm 2 aus Null heraus und<br />
bremst den Antrieb wieder bis zum Stillstand.<br />
Der Antrieb mit externem Sensormodul (Diagramm 1) zeigt deutlich ein instabiles<br />
Verhalten mit sehr großen Beschleunigungsspitzen. Um das dynamische Verhalten<br />
zu verbessern, wurden in einer zweiten Simulation die Regelparameter angepasst.<br />
So konnten die Beschleunigungsspitzen reduziert werden, allerdings zu Lasten<br />
der Positionierzeit. Diese steigt auf 1,2979 s (Diagramm 2). Diagramm 3 zeigt<br />
das dynamische Verhalten des RT1-T-Getriebes mit integriertem Drehmomentsensor.<br />
Die Positionierzeit beträgt nur 0,99241 s und ist damit um 0,3 s kürzer. Auch ohne<br />
Anpassung der Regelparameter klingen die Schwingungen hier schnell ab.<br />
Diese Simulation wurde für die Drehachse eines einzigen Gelenks durchgeführt.<br />
Selbstverständlich sind die Verhältnisse bei sechs Gelenken mit ihren veränderlichen<br />
räumlichen Lagen eines Cobots wesentlich komplexer und die Auswirkungen<br />
sehr viel größer. Das vereinfachende Beispiel verdeutlicht jedoch den<br />
positiven Einfluss von Drehmomentsensoren auf die Positionierzeit, wenn diese<br />
die Torsionssteifigkeit des Gelenks nicht reduzieren.<br />
BEWÄHRTE TECHNOLOGIE FÜR DIE MESSUNG<br />
VON BETRIEBSLASTEN<br />
In der Entwicklung, Applikation und Serienproduktion integrierter Drehmomentsensoren<br />
verfügt Schaeffler über jahrelange Erfahrung. Die als Sensotect bekannte<br />
Sensortechnologie findet beispielsweise in der Windenergie und in der<br />
Automobilindustrie erfolgreich Anwendung. Die Funktionalitä t wird durch eine<br />
Submikrometer dü nne, dehnungsempfindliche PVD-Metallbeschichtung realisiert,<br />
die durch Mikrobearbeitung strukturiert wird. Das Bauteil selbst wird zum<br />
Sensor und der Sensor wird zum Bauteil. Für die Anwendung in der Robotik wurde<br />
der Flexspline des Präzisionswellgetriebes genutzt, da diese direkt im Kraftfluss<br />
liegt. Zusätzlicher Bauraum wird nicht benötigt. Klebstoffe und Transferpolymere<br />
sind nicht erforderlich. Herausragend sind auch eine sehr geringe<br />
Hysterese- und Linearitä tsabweichung, auch aufgrund fehlender Störfaktoren.<br />
Ebenso werden kleinste Kraft- und Drehmomentänderungen zuverlässig erfasst,<br />
was das „smooth Direct-Teach-in“, die Bedienung und die Selbstoptimierung<br />
von Cobots wesentlich vereinfacht.<br />
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AUTOMATICA <strong>2023</strong><br />
Diagramm 1<br />
Diagramm 2 Diagramm 3<br />
Wellgetriebe RT1 mit externem Sensor:<br />
instabiles Verhalten mit großen<br />
Beschleunigungsspitzen<br />
RT1 mit externem Sensor und angepassten<br />
Regelparametern: Positionierzeit 1,2979 s<br />
RT1 mit internem Sensor: Positionierzeit<br />
0,99241 s<br />
Das Sensorelement bietet eine Genauigkeit von < 0,5 % (Fullscale),<br />
was im Vergleich zu Sensormodulen am Cobot-Markt ein hervorragender<br />
Wert ist. Da die Sensorik fest im RT1-Präzisionswellgetriebe<br />
integriert ist, addieren sich weitere Einflüsse wie die mechanische<br />
Hysterese und Temperatur, die schließlich zu einer Systemgenauigkeit<br />
„Sensor+Getriebe“ von < 1,5 % (Fullscale des wiederholbaren<br />
Peak torque des Präzisionswellgetriebe) führen. Diese Unterscheidung<br />
gilt es bei einem Vergleich mit externen Drehmomentsensoren<br />
am Markt, die ja als Einheit funktionsfähig sind, zu beachten.<br />
ZUSAMMENFASSUNG<br />
Kurze Positionierzeiten bzw. kurze Taktzeiten machen eine besonders<br />
steife Cobotstruktur erforderlich. Die von Schaeffler in die Präzisionswellgetriebe<br />
integrierten Drehmomentsensoren beeinflussen<br />
die mechanische Struktur von Cobots nicht – die Torsionssteifigkeit<br />
der Drehachsen bleibt im Vergleich zu externen Sensoren zu<br />
100 % erhalten.<br />
Als weiteren Baustein der Gesamtlösung entwickelte Schaeffler<br />
für die Präzisionswellgetriebe-Baureihen RT1 das zweireihige<br />
Schrägnadellager XZU. Es erhöht die Steifigkeit der Cobotstruktur<br />
quer zu den Drehachsen. Werden XZU-Lager anstatt der üblichen<br />
Kreuzrollenlager in jedem Gelenk eines Cobot vorgesehen, kann eine<br />
Reduzierung der Positionierzeit um bis zu 50 % erreicht werden.<br />
Das Ergebnis: Mit RT1-T-Präzisionswellgetrieben lässt sich das<br />
Geschwindigkeits- resp. Beschleunigungsniveau von Cobots anheben,<br />
ohne lange Einschwingzeiten und große Amplituden in Kauf<br />
nehmen zu müssen. Schaeffler eröffnet damit der Branche einen<br />
Weg für den wirtschaftlichen Einsatz von Cobots im autarken Einsatz<br />
in dynamischen Anwendungen.<br />
Bilder: Schaeffler<br />
www.schaeffler.com<br />
DIE IDEE<br />
„Unser Lösungsansatz besteht darin,<br />
für die Messung der Drehmomente<br />
kein zusätzliches elastisches<br />
Element, sondern ein vorhandenes<br />
Bauteil des Antriebsstrangs im<br />
Gelenk zu nutzen. Damit wird keine<br />
weitere Elastizität in die Cobotsstruktur<br />
eingebracht und die<br />
Steifigkeit der Cobots bleibt auch<br />
mit Sensorik zu 100 % erhalten.“<br />
Ralf Moseberg, Leiter Geschäftsbereich<br />
Industrial Automation,<br />
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WAS BEI DER BESTIMMUNG DES ANHALTEWEGS VON<br />
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Damit Fahrerlose Transportfahrzeuge<br />
auf ihrem Weg durch die Fabrik- und<br />
Lagerhallen immer zielgerichtet<br />
anhalten und keinen Schaden an<br />
Material oder gar Personen<br />
verursachen, sind zuverlässige und<br />
exakt arbeitende Sicherheitsbremsen<br />
unabdingbar. Wie bei der Fahrt mit<br />
dem Pkw gilt es, bei der Bestimmung<br />
des Anhaltewegs verschiedene<br />
Faktoren zu berücksichtigen.<br />
Fahrerlose Transportsysteme (FTS – im Englischen auch automated<br />
guided vehicle system AGV system genannt) übernehmen<br />
heutzutage in Materialfluss und Lager eine Vielzahl<br />
an Aufgaben. Demgemäß breit gefächert sind die Einsatzbereiche.<br />
Entsprechend umfangreich sind die Anforderungen,<br />
die sich aus Normen und Richtlinien ergeben und die bei der<br />
Auswahl der Bremsen zu beachten sind. So muss das Bremssystem<br />
das Fahrerlose Transportfahrzeug (FTF) und ungebremste<br />
Anhänger unter allen Randbedingungen wie Bewegung unter<br />
maximaler Fahrgeschwindigkeit oder Ausnutzung der maximalen<br />
Nennlast innerhalb der Sensorreichweite (Erkennung von<br />
Personen) zum Stillstand bringen und an dieser Position auch<br />
dauerhaft halten können. Beim Einsatz von FTS im Außenbereich<br />
ist ferner der Einfluss von zum Beispiel Gefällen an Rampen in<br />
die Überlegungen einzubeziehen. Nur so lassen sich Kollisionen<br />
vermeiden.<br />
Außerdem müssen die Bremsen auch bei Ausfall bzw. Unterbrechung<br />
der Energieversorgung wirksam arbeiten oder wenn<br />
die Steuerung von Lenkung oder Fahrantrieb ausfällt. Vor diesem<br />
Hintergrund sind Sicherheitsbremsen wie die Roba-stop-M oder<br />
die Roba-servostop Bremsen des Unternehmens Mayr Antriebstechnik,<br />
Mauerstetten, nach dem Fail-Safe-Prinzip die erste<br />
Wahl. Denn diese Bremsen sind im energielosen Zustand geschlossen.<br />
Sie bringen das nötige Bremsmoment demzufolge<br />
01<br />
Zuverlässige Sicherheitsbremsen für FTF haben kurze Schaltzeiten und damit<br />
kurze Anhaltewege<br />
Theorie<br />
Sofortiges Bremsen<br />
bei Anforderung<br />
S Br<br />
S Br<br />
S t1<br />
S Sys<br />
Realität: Totzeiten<br />
in System und Bremsen<br />
Geschwindigkeitszunahme<br />
und verzögertes Bremsen<br />
Längere Totzeiten und/oder<br />
falsch dimensionierte Bremsen<br />
Unnötig langer Anhalteweg und<br />
ggf. Überlastung der Bremsen<br />
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AUTOMATICA <strong>2023</strong><br />
02<br />
03<br />
auch bei Not-Stopp, Stromausfall oder bei einer<br />
zum Beispiel durch Kabelbruch verursachten<br />
Unterbrechung der Energieversorgung auf. Damit<br />
die Sicherheitsbremsen auch in Not-Stopp-<br />
Situationen ausreichend Reibarbeit leisten und<br />
Bewegungen mit definiertem Bremsmoment verzögern,<br />
ist ein dafür entwickelter Reibbelag mit dazugehöriger<br />
Gegenreibfläche erforderlich. Während<br />
dies bei Federdruckbremsen üblich ist, stoßen Permanentmagnetbremsen<br />
mit ihren Stahl-auf-Stahl-Reibkombinationen<br />
hier unter Umständen an ihre tribologischen<br />
Grenzen.<br />
In der Praxis erprobte elektromagnetische Sicherheitsbremsen<br />
verfügen zudem über Sicherheitskennwerte, die zur Sicherheitsbetrachtung<br />
von Maschinen, welche der Maschinenrichtlinie unterliegen,<br />
erforderlich sind. Dies betrifft auch den Fahrantrieb<br />
von FTF. Für das Erreichen des Performance-Level größer gleich<br />
d (nach DIN EN ISO 13849) sind für die Verzögerungsfunktion<br />
und das Anhalten aller Bewegungen bei Not-Stopp als Aktoren<br />
sogar mehrere (Redundanz) sicher angesteuerte Bremsen mit<br />
Lüftüberwachung unerlässlich.<br />
BESTIMMUNG DES ANHALTEWEGS<br />
Wie bei der Fahrt zum Beispiel mit dem Pkw ist auch bei FTF der<br />
Anhalteweg, also die Strecke, die ein Fahrzeug bis zum Stillstand<br />
tatsächlich benötigt, entscheidend. Bei der Fahrt mit Fahrern<br />
setzt sich der Anhalteweg aus dem Reaktionsweg (Strecke, die<br />
das Fahrzeug ungebremst weiterfährt, bis der Fahrer reagiert)<br />
und dem eigentlichen Bremsweg (ab Betätigung des Bremspedals)<br />
zusammen. „In der Theorie entfällt ohne Fahrer der Reaktionsweg<br />
und die Bremse würde bei entsprechender Anforderung<br />
sofort einfallen und das Fahrzeug verzögern“, erläutert Andreas<br />
Merz, Produktmanager der Mayr Antriebstechnik. „In der Realität<br />
hat aber jede Bremse eine bestimmte Tot- oder Schaltzeit, die<br />
t1-Zeit, während der sich das Bremsmoment aufbaut. Hinzu<br />
kommen die Totzeiten der vorgelagerten Sensorik, der Steuerung<br />
und des Bremsschützes.“ Das führe dazu, dass die Verzögerung<br />
nicht unverzüglich bei Anforderung einsetzt, sondern durch<br />
eben diese Totzeiten des Systems und die Schaltzeit der Bremse<br />
später. „Während dieser Totzeiten bewegt sich auch das fahrerlose<br />
Flurförderzeug weiter. Unter Umständen beschleunigt das FTF<br />
sogar. Dazu kann es kommen, wenn zum Beispiel ein FTF in einem<br />
Container-Terminal eine Gefällestrecke passiert“, ergänzt<br />
Merz. „In beiden Fällen wird der Bremsweg länger.“<br />
KURZE, VERIFIZIERTE SCHALTZEITEN UND<br />
INTELLIGENTES MONITORING<br />
Ungünstig wirken sich auf die Situation auch falsch dimensionierte<br />
Sicherheitsbremsen aus. „Im Fall von vertikal bewegten<br />
Achsen, etwa bei Kranen oder Roboterarmen, können die Bremsen<br />
aufgrund der Geschwindigkeits- oder Drehzahlzunahme im<br />
freien Fall thermisch überlastet werden“, beschreibt Merz das<br />
Worst-Case-Szenario. Dies verlängere den Bremsweg weiter oder<br />
könne letztendlich sogar zum Lastabsturz führen. „Das Gefälle,<br />
das in der Umgebung von FTF auftritt, ist weit vom freien Fall entfernt.<br />
Dennoch sollte man das Thema bei der Auswahl des Bremssystems<br />
im Hinterkopf haben.“<br />
02 Die robusten Roba-stop-M Motorbremsen sind in geschlossener<br />
und dichter Ausführung in Schutzart IP 66 verfügbar – wichtig bei<br />
einem offenen Antriebssystem oder für den Einsatz außen am FTF. Dort<br />
sind die Bremsen Staub und Schmutz ausgesetzt<br />
03 Die Roba-servostop Bremsen sind leicht und bauen schlank.<br />
Daneben sind sie so ausgelegt, dass der Bauraum optimal ausgenutzt<br />
und möglichst viel Energie eingespart wird<br />
Wichtig ist also für Anwender, bei Bremsen auf möglichst kurze,<br />
verifizierte Schaltzeiten zu achten – und auch darauf, dass diese<br />
Schaltzeiten über die komplette Lebensdauer der Bremse eingehalten<br />
werden. In diesem Zusammenhang leisten Monitoring-<br />
Lösungen wie das nachrüstbare Modul Roba-brake-checker von<br />
Mayr Antriebstechnik hilfreiche Dienste. Das Modul arbeitet sensorlos<br />
und übernimmt neben der Überwachung von Schaltzustand<br />
und kritischer Spulentemperatur auch eine präventive<br />
Funktionsüberwachung auf Verschleiß, Funktionsreserve und<br />
Fehler.<br />
In einer erweiterten Ausführung ist das Modul Roba-brakechecker<br />
mit einer zusätzlichen Platine mit applikationsspezifischer<br />
Schnittstelle (zum Beispiel Ethernet-basiert) ausgestattet.<br />
Über diese Schnittstelle kann das Modul Daten zu Schaltzeit,<br />
Strom, Spannung, Widerstand, Leistung und relativem Anzugsstrom<br />
liefern. Damit sind auch Verläufe auswertbar, Auffälligkeiten<br />
im Prozess lassen sich schnell erkennen und somit Schlüsse<br />
aus komplexen Zusammenhängen ziehen – ein Vorteil nicht nur<br />
für die vorausschauende Wartung, sondern auch beim Zusammenspiel<br />
von Robotern, Transport- oder Lagerlogistik. Darüber<br />
hinaus ist die Integration in Fernwartungssysteme möglich. Dadurch<br />
dass das Modul Roba-brake-checker vom Schaltschrank<br />
aus, also in geschützter Umgebung, arbeitet, haben Staub und<br />
Schmutz im Bereich der bodennahen Antriebseinheiten der FTF<br />
keinen Einfluss auf die zuverlässige Funktion. Initiatoren und Mikroschalter<br />
dagegen könnten durch Verunreinigung gegebenenfalls<br />
Fehlsignale erzeugen und müssten von Zeit zu Zeit geprüft<br />
oder gereinigt werden. Der Verzicht auf Sensoren inklusive Verkabelung,<br />
hauptsächlich in ungeschützten Bereichen, erhöht die<br />
Zuverlässigkeit und verhindert Ausfallzeiten.<br />
Autor: Bernd Kees, Produktmanager der Mayr Antriebstechnik,<br />
Mauerstetten<br />
Bilder: Mayr Antriebstechnik<br />
www.mayr.com<br />
Halle B6,<br />
Stand 317<br />
22 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>automatica</strong> <strong>2023</strong>
AUTOMATICA <strong>2023</strong><br />
ECHTZEITFÄHIG:<br />
KOMPAKTE<br />
MEHRACHSSTEUERUNG<br />
Maxon und die Zub AG stellen<br />
mit der MicroMACS6 eine<br />
weiterentwickelte kompakte<br />
Mehrachssteuerung vor.<br />
Besonders hervorzuheben sind<br />
die harte Echtzeitfähigkeit bei<br />
der Mehrachssynchronisation<br />
und die erstmals verfügbare<br />
„Bluetooth Low Energy“-Aufsteckoption<br />
(BLE). Die Mehrachssteuerung<br />
ist auf das<br />
Nötigste redimensioniert, ohne<br />
an gewohnten MACS-Funktionalitäten<br />
einzubüßen. Der frei<br />
programmierbare Motion<br />
Controller ohne Endstufen<br />
steuert autark eine bis sechs<br />
Achsen und verfügt über zwei<br />
unabhängige CAN-Schnittstellen<br />
sowie eine Ethernet-<br />
Schnittstelle. Die Steuerung<br />
lässt sich als CANopen-Master<br />
zur Kommandierung eines<br />
EPOS Motor Controller einsetzen.<br />
ESCON-Controller können<br />
über PWM-Ausgänge angesteuert<br />
werden. Entwickelt wurde<br />
die Steuerung für Anwendungen,<br />
die kompakte Systeme<br />
erfordern, etwa bei autonomen<br />
Shuttles, im Gerätebau oder bei<br />
subautonomen Systemen, und<br />
bei denen mehrere Achsen<br />
involviert sind. Grundsätzlich<br />
wird die Steuerung dort<br />
eingesetzt, wo zwei oder mehr<br />
Achsen synchron zusammenarbeiten<br />
oder mehrere Achsen<br />
positioniert werden. Beispiele<br />
aus der Praxis sind das autarke<br />
repetitive Abarbeiten von<br />
Fahrprofilen bei Labor- und<br />
Testanwendungen inklusive<br />
Datenprotokollierung oder<br />
komplette Kinematikmodule<br />
für Skara- oder Delta-Robotik-<br />
Anwendungen.<br />
www.maxongroup.com<br />
DREHZAHLWÄCHTER AUCH FÜR<br />
ATEX-ANWENDUNGEN<br />
Die Drehzahlüberwachung rotierender Anlagenteile ist in vielen<br />
Anwendungen notwendig, um teure Ausfälle zu vermeiden.<br />
Besonders einfach lässt sich das mit dem neuen Drehzahlwächter<br />
von ifm realisieren – und das auch im Ex-Bereich. Die neuen<br />
Drehzahlwächter von ifm arbeiten mit einem induktiven Näherungsschalter,<br />
der ein Bedämpfungselement auf einem rotierenden Anlagenteil erfasst. Um<br />
mit dieser Methode Drehzahlen überwachen zu können, ist in den kompakten Drehzahlwächtern<br />
die Auswerteelektronik integriert. Damit wird eine Drehzahlüberwachung sehr einfach<br />
und kostengünstig. Die Drehzahlwächter mit robustem M18-Edelstahlgehäuse sind für den<br />
nicht-bündigen (DI6004) und bündigen Einbau (DI6005) erhältlich. Beide Modelle gibt es auch<br />
in einer Variante für ATEX-Anwendungen (DI604A und DI605A). Die Parametrierung ist dank<br />
der integrierten IO-Link-Schnittstelle sehr einfach. Alternativ können die Einstellungen auch<br />
über einen Betätigungsring direkt am Sensorgehäuse vorgenommen werden.<br />
www.ifm.com
AUTOMATICA <strong>2023</strong><br />
24 DIGITAL MY FACTORY SCOUT <strong>2023</strong>/05-06 Ihr Kompass www.myfactory-magazin.de<br />
zur <strong>automatica</strong> <strong>2023</strong>
AUTOMATICA <strong>2023</strong><br />
AUTOMATISIERTER BEHÄLTERTRANSPORT-KREISLAUF<br />
FTS BEHERRSCHT<br />
KURZ- UND LANGSTRECKE<br />
Automatisierte Warenbeförderung über Kurz- und Langstrecke?<br />
Kein Problem für das fahrerlose Transportsystem von Bito-Lagertechnik.<br />
Den Beweis liefert der Einsatz im zentralen technischen Materialversorgungslager<br />
von BASF in Frankenthal: Dort stellt das System den Transport diverser Artikel<br />
vom Wareneingang über die Qualitätssicherung hin zum Autostore-AKL<br />
und weiter zum Versandbereich sicher.<br />
Der Chemiekonzern BASF SE Ludwigshafen betreibt in<br />
Frankenthal ein zentrales technisches Materialversorgungslager,<br />
um die Lagerbestände in den einzelnen<br />
Bereichen des BASF-Konzerns zu reduzieren. Von dort<br />
aus werden 20 000 Kunden, d.h. alle zur BASF SE zugehörigen<br />
Einheiten und Kontraktoren im Großraum Ludwigshafen, mit<br />
allem, was der gesamte Konzern in Ludwigshafen und Um<br />
gebung zum Betrieb des Verbundstandortes mit ca. 34 000 Mitarbeitern<br />
benötigt, versorgt. Auf einer Fläche von 17 700 m 2<br />
lagern ca. 16 000 Artikel aus den Bereichen Elektro- und Prozesstechnik,<br />
Rohrleitungstechnik, Maschinenelemente, Laborequipment<br />
und Werkzeuge sowie auch persönliche Schutzausrüstung,<br />
Hygieneartikel etc. und werden zum Versand bereitgestellt.<br />
Die BASF SE ist der verantwortliche Betreiber des Materiallagers,<br />
das operative Lagergeschäft wird durch die BASF Logistik<br />
GmbH betrieben, und die Zustellung der Waren an die einzelnen<br />
Bereiche des Konzerns erfolgt über einen Kontraktor. Das technische<br />
Versorgungslager beschäftigt 95 Mitarbeiter. „Die Disposition<br />
aller Artikel erfolgt zentral, wir kümmern uns um die Sortimentsgestaltung<br />
und zudem um die Qualitätssicherung der Waren“, s o<br />
Michael Wagner, Produktionsmanager Zentrale Versorgung/<br />
Operation Manager bei der BASF Logistik GmbH. „Wir liefern die<br />
Artikel in der Regel innerhalb von 24 Stunden aus – oder auch<br />
schneller, wenn dringender Bedarf besteht. Dafür müssen wir in<br />
Frankenthal die kurzfristige Verfügbarkeit der Waren sicherstellen<br />
und entsprechende Lagerkapazitäten schaffen.“<br />
Im Wareneingang gehen zentral täglich etwa 40 Lkw-Ladungen<br />
ein, die auf Bodenblock-Lagern vor der Qualitätsprüfung<br />
zwischengelagert werden. Jährlich sind hier im Schnitt 120 000<br />
Wareneingänge zu verzeichnen. Vom Bodenblock-Lager aus wird<br />
die Ware je nach Größe und Art entweder in ein Schmalgang-<br />
Hochregallager verbracht oder in einem hochmodernen Autostore-Kleinteilelager<br />
gelagert. Alle Artikel durchlaufen dabei die<br />
Qualitätskontrolle.<br />
Zur Lagerung der Kleinteile hat sich BASF Logistik für ein Autostore-Lager<br />
entschieden. Das automatische Kleinteilelager umfasst<br />
10 500 Behälter, in denen die Ware nach Artikeln sortiert<br />
eingelagert sind. <strong>Digital</strong> gesteuert werden die Behälter je nach<br />
Bestellung per Roboter aus dem Autostore-Lager entnommen<br />
und zu den Aushebungspunkten in den davor eingerichteten<br />
Kommissonierarbeitsplätzen geführt. Entsprechend der Bestellungen<br />
entnehmen die Kommissionierer die Waren aus dem<br />
Autostore-Behälter und kommissionieren sie in Kunststoffbehälter<br />
der Bito KLT-Serie. Hierbei werden zur einfacheren Unterscheidung<br />
blaue KLT-Behälter für die Bestellware zur Auslieferung im<br />
24-Stunden-Takt und rote KLT-Kommissionierbehälter für die<br />
Warenauslieferung im schnelleren Zwei-Stunden-Liefermodus<br />
verwendet. Etwa 45 Lkw-/Sprinter-Auslieferungen gehen am Tag<br />
aus dem Materiallager hinaus.<br />
FAHRERLOSER INNERBETRIEBLICHER<br />
WARENTRANSPORT<br />
Zum innerbetrieblichen Warentransport setzt BASF Logistik seit<br />
dem Lagerneubau 2020 das fahrerlose Transportsystem LEO<br />
locative von Bito-Lagertechnik ein. Zunächst wurde LEO nur<br />
zum Transport bzw. zur Übergabe der Waren aus dem Autostore-<br />
Lager zum Versandbereich genutzt. 2021/2022 wurde der Einsatz<br />
dann ausgeweitet: Das System ist seitdem auch vom Wareneingang<br />
über die Qualitätssicherung hin zum Autostore AKL aktiv.<br />
Im Wareneingang nimmt LEO locative die bestückten Behälter<br />
auf. Diese werden dann zunächst zu Qualitätsprüfungszwecken<br />
in verschiedene Bereiche gebracht: Je nach Inhalt erhält der Behältertransporter<br />
wahlweise entweder den Befehl, die Qualitätsprüfung<br />
für Elektroteile oder die Qualitätsprüfung für Schlossereibauteile<br />
anzufahren. Die Steuerung erfolgt dabei über eine<br />
einfache Tableteingabe. Im Anschluss an die Qualitätsprüfung<br />
transportiert LEO locative die Behälter mit den geprüften Teilen<br />
über mehr als 100 Meter Wegstrecke in die Nachbarhalle, in der<br />
sich ein Hochregal- und Autostore-Lager befinden.<br />
Die im Hochregallager eingelagerten Artikel werden per halbautomatischem<br />
Flurförderzeug zum Warenausgang gebracht.<br />
LEO locative transportiert die Waren in Behältern aus dem Auto-<br />
KLEINER HELFER MIT<br />
GROSSER LEISTUNG<br />
LEO locative ist ein kleiner Helfer mit großer<br />
Leistung und hat uns ergänzend zum<br />
hochautomatischen Kleinteilelager im Hinblick<br />
auf Industrie 4.0 in unserem Materialversorgungslager<br />
ein gutes Stück vorangebracht.<br />
Wir schätzen neben der einfachen Handhabung<br />
auch seine Flexibilität sehr.<br />
Michael Wagner, Produktionsmanager Zentrale Versorgung/<br />
Operation Manager, BASF Logistik GmbH<br />
Ihr Kompass zur <strong>automatica</strong> <strong>2023</strong> DIGITAL SCOUT 25
AUTOMATICA <strong>2023</strong><br />
01<br />
01 Im Wareneingang nimmt LEO locative die bestückten Behälter auf<br />
und bringt sie von dort zur Qualitätssicherung<br />
02 Im Anschluss an die Qualitätsprüfung transportiert LEO locative<br />
die Behälter über mehr als 100 Meter Wegstrecke in die Nachbarhalle,<br />
in der sich ein Hochregallager bzw. Autostore-Lager befindet<br />
03 Die Strecke zwischen Autostore-Kleinteilelager bzw. Kommissionierbereich<br />
zum Versandbereich ist relativ kurz, dennoch spart BASF<br />
Logistik durch LEO locative viel Zeit ein<br />
02<br />
03<br />
store-Lager zum Versandbereich. Über Rollenbahnen gelangen<br />
die Behälter mit der kommissionierten Ware vom Arbeitsplatz zu<br />
einer vorgelagerten LEO-locative-Doppelstation. Hier nimmt der<br />
LEO-Transporter den Behälter auf und bringt ihn zum Versandbereich.<br />
An einer dort installierten LEO Doppelstation gibt das<br />
fahrerlose Transportsystem den Behälter ab, er wird vom Versanddienstleiser<br />
entgegengenommen und für den Versand fertig<br />
gemacht. Nach Entnahme der Waren wird der leere Behälter über<br />
Rollenbahnen wieder der LEO Station zugeführt und an den<br />
fahrerlosen Behältertransporter zurück übergeben. Dieser bringt<br />
die leeren KLT-Boxen weiter zur LEO Doppelstation im Kommissionierbereich,<br />
damit sie wieder befüllt werden können.<br />
FLEXIBLER BEHÄLTER-LANG-<br />
UND KURZSTRECKENLAUF<br />
„Mit LEO locative haben wir bei der BASF Logistik GmbH einen<br />
automatisierten Behältertransport-Kreislauf geschaffen, der<br />
sowohl auf Langstrecke als auch auf Kurzstrecke täglich viele<br />
Kilometer Laufwege und damit Zeit der Mitarbeiter einspart. Der<br />
Vorteil ist, dass der Anwender die Strecke an den vorhandenen<br />
Platz zwischen Wareneingang, Qualitätsprüfung, Autostore-<br />
Lager, Kommissionierzone und Versandbereich individuell anpassen<br />
kann. Dazu muss keine separate Schnittstelle zur Steuerung<br />
geschaffen werden oder IT oder W-LAN integriert bzw. installiert<br />
sein. LEO locative läuft über die optische Spur, die vom Anwender<br />
zuvor selbst auf dem Boden verklebt wurde – und dreht dann permanent<br />
seine Runden“, so Daniel Henn, Sales Manager/Transportsysteme<br />
Bito-Lagertechnik. „Je nach Bestellaufkommen sind<br />
im technischen Materialversorgungslager von BASF Logistik<br />
aktuell gut ein halbes Dutzend LEO-Transporter im Einsatz.<br />
Das flexible System lässt ohne weitere technische Umstellung<br />
eine Erweiterung zu, so dass je nach Bedarf aufgestockt oder<br />
auch Transporter zwischen Transportstrecken ausgetauscht<br />
werden können“, erläutert der Bito-Experte.<br />
FAZIT<br />
Michael Wagner ist zufrieden: „Die Strecke zwischen Warenausgang<br />
am Autostore-Kleinteilelager bzw. dem Kommissionierbereich<br />
zum Versandbereich ist relativ kurz. Dennoch sparen wir<br />
durch den Einsatz des LEO-locative-Systems sehr viel Zeit für<br />
den Transport der Waren und für den Rücktransport der leeren<br />
Behälter zum Autostore-Lager ein. Auf der deutlich längeren<br />
Strecke von Wareneingang über die Qualitätsprüfung hin zum<br />
Autostore-Kleinteilelager ist die Zeitersparnis natürlich noch<br />
größer. Es kommen am Tag etliche Kilometer zusammen, die<br />
nicht physisch bewältigt werden müssen. Dadurch können wir<br />
viel schneller die Waren aus dem Autostore für den Versand fertig<br />
machen und weiterschicken und somit bestmöglich den von uns<br />
zugesagten Regelversand innerhalb der vorgegeben 24 Stunden<br />
einhalten bzw. kurzfristigere Bestellungen bearbeiten. Zudem<br />
sparen wir Platz und Behälter, da wir den Materialfluss kontinuierlich<br />
am Laufen halten, die leeren Boxen direkt wieder dem<br />
Kreislauf zuführen und somit eine Zwischenlagerung vieler Leerbehälter<br />
vermeiden.“<br />
Bilder: Bito-Lagertechnik<br />
www.bito.com<br />
AUTORIN<br />
Tanja Schmitt M.A., Public Relations für<br />
BITO-Lagertechnik Bittmann GmbH,<br />
Meisenheim<br />
ZUSATZINHALTE IM NETZ<br />
www.leo-transporter.com/de-de/<br />
26 DIGITAL SCOUT Ihr Kompass zur <strong>automatica</strong> <strong>2023</strong>
BILDVERARBEITUNG FÜR AUTOMATION UND ROBOTIK<br />
Auf der <strong>automatica</strong> präsentiert der<br />
Industriekamerahersteller IDS<br />
optimal aufeinander abgestimmte<br />
neue Technologien aus den Bereich<br />
2D-, 3D- und KI-Vision, die es<br />
Anwendern ermöglichen, schnell<br />
individuelle Bildverarbeitungslösungen zu erstellen – ob als Embedded- oder PC-basierte-<br />
Systeme. Vorgestellt wird u.a. eine neue Modellreihe, die die IDS NXT-Produktlinie ab<br />
Sommer ergänzt: IDS NXT malibu ist noch leistungsfähiger als die Kameraserien IDS NXT rio<br />
und rome. Konkret bedeutet das, dass sie Inferenzzeiten um das bis zu Zwanzigfache<br />
verkürzt und neuronale Netze also deutlich schneller ausführen kann. Außerdem ist die<br />
Kamera in der Lage, Daten hardwarebeschleunigt für die komprimierte Übertragung eines<br />
Video-Streams (H264 oder MJPG) vorzubereiten. Das macht KI-basierte Bildauswertungen<br />
im Livebild möglich.<br />
<strong>automatica</strong>: Halle B5, Stand 203<br />
de.ids-imaging.com<br />
ZUKUNFTSFÄHIGE SICHERHEITSLÖSUNGEN<br />
FÜR DIE AUTOMATISIERUNG<br />
In der automatisierten Fertigung ist innovative<br />
Sicherheitstechnik gefragt, die Mensch,<br />
Maschine und Prozesse sicher schützt und den<br />
heutigen Kommunikationsanforderungen<br />
entspricht. Unter dem Leitmotiv „Smart<br />
Safety“ präsentiert Euchner auf der <strong>automatica</strong><br />
seine jüngsten Neuentwicklungen für die<br />
Kommunikation über IO-Link, AS-i Safety at<br />
Work und die gängigen Feldbussysteme. Zu<br />
den Messe-Highlights zählt der CTS – das neue<br />
kompakte Kraftpaket unter den Sicherheitszuhaltungen – und das erfolgreiche Türschutzsystem<br />
MGB2 Modular, das jetzt auch für die Anbindung an EtherCAT/ FSoE und EtherCAT P/<br />
FSoE erhältlich ist. Das Unternehmen zeigt zudem anhand von Beispielen, welche Vorteile<br />
die Nutzung von IO-Link in der industriellen Sicherheitstechnik mit sich bringen kann. Das<br />
Expertenteam für Maschinensicherheit von Euchner Safety Services informiert Besucher<br />
außerdem über das breite Portfolio an Service- und Engineering-Dienstleistungen.<br />
<strong>automatica</strong>: Halle A4, Stand 302<br />
www.euchner.de<br />
BILDVERARBEITUNG FÜR EINE BESCHLEUNIGTE PRODUKTION<br />
Cognex präsentiert auf der <strong>automatica</strong> sein aktuelles<br />
Produktportfolio zur Automatisierung von einfachen bis<br />
komplexen Anwendungen im Bereich Fehler- und Montageprüfung,<br />
Klassifizierung, Messung, Robotik sowie Identifikation<br />
von Codes und Klarschrift. Das Unternehmen zeigt u.a.<br />
seine aktuellen In-Sight Vision-Systeme. In-Sight 2800 ist<br />
u.a. für einfache Inspektionen mit der KI-basierten Edge-<br />
Learning-Technologie konzipiert, die eine automatische<br />
Fehlererkennung ohne Programmierkenntnisse zulässt. Mit<br />
diesen Systemen lassen sich z.B. OCR-Aufgabenstellungen<br />
zum Lesen von Zeichen sehr schnell und einfach durch ein<br />
beispielbasiertes Training entwickeln und in Betrieb nehmen. Mit dem Vision-System<br />
In-Sight 3800 hat Cognex erst kürzlich ein All-in-one-Vision-System entwickelt, das hohe<br />
Geschwindigkeit, hohe Auflösung und hohe Flexibilität in sich vereint.<br />
<strong>automatica</strong>: Halle B5, Stand 500<br />
www.cognex.com<br />
• modulares System<br />
• praxisorientiert geplant<br />
• stabil und langlebig<br />
bott.de
AUTOMATICA <strong>2023</strong><br />
WERKZEUGMASCHINEN MANNLOS BE- UND ENTLADEN<br />
Die Hoffmann Group ist dieses Jahr auf der <strong>automatica</strong> unter dem Motto „einfach entspannt<br />
fertigen“ vertreten. Gezeigt wird, wie selbst KMU mit Automatisierungs- und <strong>Digital</strong>isierungslösungen<br />
das Potenzial ihrer Fertigung und ihre Maschinenkapazitäten erhöhen<br />
können. Im Zentrum des Messeauftritts steht das Garant Automation Beladesystem Basic<br />
Plus, das mit überschaubarem Aufwand das mannlose Be- und Entladen von Werkzeugmaschinen<br />
ohne Automatisierungsschnittstelle oder aufwändige Programmierung erlaubt.<br />
Flankierend hat die Hoffmann Group eine Kooperation mit der Firma Renishaw vereinbart,<br />
um einen komplett autonomen Betrieb von Werkzeugmaschinen zu ermöglichen. Spezialisten<br />
der beiden Unternehmen erarbeiten dazu gemeinsam individuelle Konzepte. Weil Automatisierung außerdem nur dann effizient<br />
gelingt, wenn Werkzeuge schnell und fehlerfrei auf die Maschine kommen, präsentiert die Hoffmann Group auch ihre digitale<br />
Fertigungslösung Connected Manufacturing. Diese bietet eine Werkzeugverwaltung zur Nachverfolgung sämtlicher Werkzeuge in<br />
der Fertigung in Echtzeit und erlaubt es, Aufträge digital zu verwalten.<br />
<strong>automatica</strong>: Halle A5, Stand 314<br />
www.hoffmann-group.com<br />
LEISTUNGSSTARKE<br />
MRK-ANWENDUNGEN<br />
AUTOMATION<br />
EDELSTAHLDÄMPFER STEIGERN<br />
DIE ANWENDUNGSVIELFALT<br />
• Gesteigerte Leistungen durch<br />
vergrößerten Hub<br />
• Mehr Auswahl dank Portfolio-Erweiterung<br />
• Bis zu 5.650 Nm Energieaufnahme<br />
in kritischen Umgebungen<br />
• Hochwertige Optik in effektiven<br />
Massenbereichen bis 63.700 kg<br />
HALLE A5.518<br />
JETZT NEU:<br />
150 MM HUB,<br />
M64 IN V4A<br />
YOUR LOCAL<br />
SALES CONTACT:<br />
Auf der <strong>automatica</strong> präsentiert<br />
Denso Robotics seine Innovationen<br />
im Bereich Robotik. Im<br />
Fokus steht die kollaborative<br />
Produktfamilie Cobotta Pro.<br />
Weitere Highlights sind eine<br />
Echtzeit- Synchronisierungs-<br />
Applikation mit einem Scara<br />
HSR-Roboter und dem Beckhoff<br />
XPlanar Transportsystem sowie<br />
eine Denso Master/ SlaveAnwendung<br />
mit dem Cobotta und<br />
dem VMB Roboter. Messebesucher<br />
können das Anwendungsspektrum<br />
der Cobotta-Pro-Modelle<br />
live erleben: z.B. das<br />
Greifen von losem Schüttgut<br />
mittels 3D-Vision oder das<br />
Automatisieren komplexer<br />
Montageaufgaben. Carsten<br />
Busch, Denso Robotics Manager<br />
Sales und Product Manager<br />
Cobots: „Die Cobotta-Pro-Modelle<br />
bieten alle Leistungsmerkmale,<br />
um industrielle<br />
Prozesse im MRK-Segment<br />
effizienter zu gestalten.“<br />
<strong>automatica</strong>: Halle B5,<br />
Stand 321<br />
www.densorobotics-europe.com<br />
ACE Stoßdämpfer GmbH · Langenfeld · Germany · www.ace-ace.de
NEUE GREIFER, EFFIZIENTE SYSTEME, SCHNELLERE PROZESSE<br />
Der Vakuum-Experte Schmalz greift auf der<br />
<strong>automatica</strong> die Herausforderungen industrieller<br />
Automation auf und präsentiert Neuheiten aus den<br />
Bereichen Greifen und Vakuum-Erzeugung sowie<br />
prozessbezogene Hard- und Software. Mit dem<br />
Schmalz Solution Kit verlässt Schmalz die Ebene<br />
der Komponenten und Endeffektoren. Die flexible<br />
Technologie-Plattform verbindet verschiedene<br />
Soft- und Hardware-Komponenten, damit Roboterzellen<br />
schneller sehen, greifen und mit übergeordneten<br />
Systemen kommunizieren können. Schlüsselkomponente dabei ist das offene Bin-<br />
Picking-Betriebssystem ivOS. Mit der Schmalz Connect Suite, ebenfalls Teil des Messe-Portfolios,<br />
lassen sich intelligente Schmalz-Produkte sowie IO-Link-Komponenten anderer Hersteller<br />
zentral parametrieren, verwalten und analysieren. Neues für das automatisierte Greifen und<br />
die Vakuum-Erzeugung offenbart der Blick in die vier Roboterzellen auf dem Messestand.<br />
<strong>automatica</strong>: Halle A5, Stand 303<br />
www.schmalz.com<br />
SERVOPRESSEN-SYSTEM: EFFIZIENTE<br />
LÖSUNG FÜR DIE VERNETZTE FERTIGUNG<br />
TOX Pressotechnik zeigt auf der <strong>automatica</strong> Lösungen für<br />
die vernetzte Fertigung. Zu den Highlights gehört das<br />
Servopressen-System TOX-ElectricDrive Core. Die Kombination<br />
aus Antrieb, Controller und Software ist schnell<br />
integriert, sammelt Daten und erfüllt damit die Voraussetzungen<br />
für Predictive Maintenance. Die schlanke<br />
Steuerungsarchitektur spart dem Anwender Kosten. Die<br />
effiziente Kombination aus wartungsfreiem Motor und Gewindetrieb entwickelt Presskräfte<br />
von 0,02 bis 1000 kN. Herzstück des Systems TOX-ElectricDrive Core ist die Controller-Einheit<br />
TOX-PowerModule Core. Diese ist Servoumrichter und zentrale Intelligenz der Antriebssteuerung<br />
in einem und besitzt eine Feldbusschnittstelle, über die sie mit der übergeordneten<br />
Steuerung kommuniziert. Bedient wird das System über die TOX-Software HMI 3.1. Sie<br />
vereint Parametrierung, Bedienung, Prozessüberwachung, Diagnose und Auswertung sowie<br />
Qualitätsdatenmanagement.<br />
<strong>automatica</strong>: Halle A6, Stand 512<br />
www.tox-pressotechnik.com<br />
ROBOTIK-TECHNOLOGIE FÜR DIE SMARTE AUTOMATION<br />
Das aktuelle Cobot-Ecosystem, Motoman-Roboter<br />
für Handling, Schweißen, Palettieren und viele<br />
weitere Applikationen – das sind Schwerpunkte<br />
am <strong>automatica</strong>-Stand von Yaskawa. Unter dem<br />
Messe-Motto „Robotics Technology for Smart<br />
Automation“ folgt das Unternehmen zur <strong>automatica</strong><br />
den Trends der Branche. So zeigt Yaskawa auf<br />
der Messe, wie einfach die Einrichtung und<br />
Bedienung von Robotern heute sein können. Die<br />
Plug&Play-Cobot-Serie HC DTP ermöglicht den<br />
schnellen Aufbau von Cobot-Installationen, besonders im Bereich Palettierung, Bauteilhandling<br />
und Schweißen. Passendes Zubehör von führenden Automatisierungspartnern bietet<br />
Yaskawa mit seinem Ecosystem an. Das umfassende Motoman-Portfolio an klassischen<br />
Industrierobotern ist vertreten durch mehrere Zellen mit 6-Achs-Handlingsrobotern der<br />
Motoman GP-Serie. Mit der Motoman PL-Serie präsentiert Yaskawa die aktuelle Generation<br />
von Hochleistungs-Palettierrobotern.<br />
<strong>automatica</strong>: Halle B6, Stand 502<br />
www.yaskawa.de<br />
DAS<br />
ROBOTER-<br />
GETRIEBE<br />
Die neue Baureihe SHG<br />
I höchste Drehmomentdichte<br />
I kippsteifes Abtriebslager<br />
I lebenslange Spielfreiheit<br />
I große Hohlwelle<br />
I wartungsfreier Betrieb<br />
AUTOMATICA MÜNCHEN<br />
27. - 30.06.<strong>2023</strong><br />
Halle B6 | Stand 309<br />
harmonicdrive.de
AUTOMATICA <strong>2023</strong><br />
NEUER HIGH-PERFORMANCE-COBOT<br />
Der Automatisierungsspezialist Omron führt den neuen Omron TM20 Cobots mit einer Nutzlast<br />
von 20 kg in den Markt ein. Er hat eine geringe Stellfläche und eine Reichweite von 1,3 m und<br />
eignet sich ideal für Aufgaben wie u.a. Palettieren, Maschinenbeschickung und Materialhandling.<br />
Der TM 20 ist das jüngste Mitglied der Omron TM-Cobot-Familie, die für ihre Benutzerfreundlichkeit,<br />
Zuverlässigkeit und Sicherheit bekannt ist. Er ist so konzipiert, dass er nahtlos mit anderen<br />
Omron-Produkten wie Sensoren, Steuerungen und Software zusammenarbeitet. Industriekunden<br />
profitieren von einer umfassenden Automatisierungs lösung. Eines der zentralen Merkmale des<br />
TM20 ist sein geringes Gewicht von nur 33 kg. Hierdurch lässt er sich problemlos mit mobilen<br />
Robotern kombinieren und bietet mehr Flexibilität und Effizienz im Industrieumfeld. Der Cobot<br />
ist außerdem mit speziellen Gelenk abdeckungen ausgestattet, die ihn vor Schneidöl und anderen gefährlichen Substanzen<br />
schützen, so dass er sich für den Einsatz in der Maschinenbeschickung eignet. Der TM20 entlastet Bediener von Aufgaben, die mit<br />
dem Heben schwerer Lasten verbunden sind, und arbeitet sicher Seite an Seite mit Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern.<br />
<strong>automatica</strong>: Halle B5, Stand 310<br />
www.industrial.omron.de<br />
Driving the world<br />
HANDHABUNGS-<br />
PROZESSE<br />
AUTOMATISIEREN<br />
Einfach parametrieren statt<br />
aufwendig programmieren<br />
Roboter intuitiv in Betrieb nehmen<br />
mit MOVIKIT ® Robotics<br />
Das standardisierte Softwaremodul MOVIKIT® Robotics von SEW-EURODRIVE<br />
ermöglicht die Ansteuerung universeller Roboterkinematiken auf einfache und<br />
zeitsparende Weise. So können Werker Roboterprogramme schnell erstellen<br />
und editieren: Ohne komplexe Programmiersprache – direkt an der Maschine –<br />
absolut intuitiv.<br />
MOVIKIT® Robotics lässt sich durch die standardisierte Feldbusschnittstelle<br />
einfach in die Automatisierungsstrukturen integrieren und bietet Funktionen<br />
wie die TouchProbe-Messung und Restwegpositionierung sowie zeit- und<br />
wegbasierte Bahnereignisse.<br />
Auf der <strong>automatica</strong> präsentiert<br />
IEF-Werner Lösungen, mit<br />
denen Betriebe Handhabungsprozesse<br />
wirtschaftlich und<br />
sicher gestalten können. Mit<br />
dem ecoSTACK will IEF-Werner<br />
seine Kunden dabei unterstützen.<br />
Das kompakte und<br />
energieeffiziente Palettiersystem<br />
kommt ohne Druckluft<br />
aus, ist als Inline-Anlage<br />
konzipiert und ermöglicht<br />
ein kontinuierliches Be- und<br />
Entladen von Paletten verschiedener<br />
Größen. Präsentiert<br />
wird zudem ein Portalsystem<br />
mit der Zahnriemenachse<br />
Modul 115/25. Mit der Lösung<br />
lassen sich Paletten oder<br />
Kisten von bis zu 40 kg mit<br />
Hilfe eines großen Portalsystems<br />
sicher handhaben.<br />
Als Exponat wird IEF-Werner<br />
auch seine Servopressen-Serie<br />
aiPRESS mitbringen, die sich in<br />
automatisierte Fertigungslinien<br />
sowie in Handarbeitsplätze<br />
integrierenlassen.<br />
<strong>automatica</strong>: Halle A5,<br />
Stand 203<br />
www.ief-werner.de<br />
www.sew-eurodrive.de/movikit
AUTOMATICA <strong>2023</strong><br />
NEUE PROFILBREITEN MIT FOKUS AUF BAURAUM UND NUTZLAST<br />
Ab sofort bietet Hiwin die Linearmotorachse HT-L und Auslegerachse HC-B auch mit einer<br />
Profilbreite von 100 mm an. Die Hublänge von bis zu 5.500 mm kann in Millimeter-Schritten<br />
frei konfiguriert werden. Kennzeichnend für den Lineartisch ist darüber hinaus das innenliegende<br />
Wegmess-System. Die HT100L bietet damit auch bei begrenztem Bauraum die Präzision<br />
und Dynamik einer Linearmotorachse. Bei der Auslegerachse HC100B hat die größere Profilbreite<br />
hingegen eine Steigerung der Leistungsfähigkeit zur Folge. Die Nutzlast der Achse ist<br />
im Vergleich zu kleineren Baugrößendeutlich erhöht. Durch den Omega-Zahnriemenantrieb<br />
und die Option Brems-/Klemmelement eignen sich die Achsen für Vertikal-Anwendungen.<br />
www.hiwin.de<br />
READY-TO-ROBOT: BEREIT FÜR DIE ZUKUNFT<br />
Automatisierung und die robotergestützte<br />
Verdrahtung werden in<br />
Zukunft die zentralen operativen<br />
Schwerpunkte im Schaltschrankbau<br />
sein. Dank der im Jahr 2021<br />
von Weidmüller eingeführten<br />
SNAP IN-Anschlusstechnologie<br />
sind viele Reihenklemmen,<br />
Leiterplattensteckverbinder und<br />
schwere Steckverbinder des Elektronik- und Verbindungstechnikunternehmens<br />
schon heute optimiert für die automatisierte<br />
Verdrahtung der Zukunft. SNAP IN ermöglicht die automatische<br />
Verdrahtung durch Industrieroboter. Dank der Anschlusstechnik<br />
muss der Leiter nicht vorbereitet werden und die benötigte<br />
Einführkraft ist minimal. Weder bei der manuellen noch bei der<br />
automatisierten Verdrahtung wird spezialisiertes Werkzeug<br />
benötigt. Die SNAP IN-Technologie gibt zudem ein akustisches<br />
sowie ein optisches Signal bei erfolgreicher Leitereinführung –<br />
auch das ist essenziell für die erfolgreiche automatisierte<br />
Verdrahtung von morgen. Die Anpassung auf verschiedene<br />
Produkte und Schaltschränke kann dabei jederzeit höchst<br />
flexibel erfolgen: Bei etwaigen Änderungen ist lediglich ein<br />
kurzes Neu-Teachen des Roboters erforderlich.<br />
www.weidmueller.de<br />
NEUER BREMSENBAUKASTEN FÜR ROBOTER<br />
Mayr Antriebstechnik aus<br />
Mauerstetten präsentiert<br />
auf der Automatica <strong>2023</strong><br />
seinen neuen Baukasten für<br />
Servobremsen. Mit der<br />
Roba-Servostop Baureihe<br />
hat das Unternehmen<br />
Federdruckbremsen für<br />
Servomotoren entwickelt,<br />
die speziell an die hohen Anforderungen der Robotik angepasst<br />
sind. Roboterarme dürfen nach dem Ausschalten des Stroms<br />
nicht unkontrolliert absinken oder abstürzen. Bremsen von<br />
Mayr halten Servoachsen zuverlässig und sicher in ihrer<br />
Position. Der neue Standardbaukasten umfasst jetzt auch die<br />
Hohlwellen-Ausführungen und schafft ein hohes Maß an<br />
Flexibilität für die verschiedenen Einbausituationen. Mayr stellt<br />
die notwendigen Daten für die Auslegung und Auswahl bereit.<br />
Bei Leichtbaurobotern wird meist eine Hohlwellenkonstruktion<br />
zur Leitungsdurchführung im Innenraum bevorzugt.<br />
Die Baureihe Roba-Servostop Cobot lässt sich aufgrund ihres<br />
Aufbaus optimal in diese Konstruktionen integrieren.<br />
Es handelt sich um schlanke, leistungsdicht gestaltete Bremsen<br />
in Hohlwellenausführung.<br />
www.mayr.com<br />
LÖSUNGEN FÜR NIEDERVOLT-HOCHGESCHWINDIGKEITSSPINDELN<br />
Mit dem SD4S und dem SD4B stellt Sieb & Meyer zwei Frequenzumrichter speziell für den Betrieb von<br />
Niedervolt-Hochgeschwindigkeitsspindeln vor. Mit beiden Varianten lassen sich Asynchron-, Synchronund<br />
IPM-Motoren sensorlos bis zu einer Drehzahl von 240.000 min -1 (4.000 Hz) antreiben. Die Niedervolt-Versionen<br />
der SD4S-Reihe sind auf eine einphasige Versorgungsspannung von 45 bis 60 VAC<br />
optimiert. Diese Versorgungsspannung lässt sich mit einem entsprechenden Trenntransformator<br />
einfach und zuverlässig realisieren.<br />
www.sieb-meyer.de<br />
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Carmen Nawrath<br />
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Telefon: 0049/6131/992-245<br />
c.nawrath@vfmz.de