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Industrieanzeiger 03.2024

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Der Greifer des

Der Greifer des Picand-Place-Roboters ist austauschbar. Durch diesen modularen Aufbau lässt sich die Anlage schnell und flexibel umrüsten. Bild: Seitec Pick-and-Place-Einheit mit kurzen Umrüstzeiten Schnelle Werkzeugwahl per Touch Wenn viele unterschiedliche Werkstücke auf einer Maschine verarbeitet werden sollen, spielen Umrüstzeiten eine wichtige Rolle. Großen Zeitgewinn verspricht der Pick-and-Place-Roboter „Seibot“ der Erfurter Firma Seitec. Er ist ausgerüstet mit Komponenten aus dem Automatisierungsbaukasten Movi-C von SEW-Eurodrive. Das Besondere: für alle Robotergeometrien kommt immer die gleiche, standardisierte Schnittstelle zwischen der Robotersteuerung mit dem Softwaremodul Movikit Robotics und der übergeordneten Steuerung zum Einsatz. » Hans-Joachim Müller, Marktmanager bei SEW-Eurodrive Ein Werkstück von der Zuführung nehmen und zur Weiterverarbeitung in die passende Halterung legen, ist ein monotoner Arbeitsschritt. Er eignet sich perfekt zur Automatisierung – und wird doch immer noch oft von Hand erledigt. Herkömmliche Pick-and-Place-Systeme wiederum bremsen sich meist selbst mit langen Umrüstzeiten, wenn die Verarbeitung unterschiedlicher Werkstücke gefragt ist. Der Erfurter Systemintegrator Seitec hat in Zusammenarbeit mit dem Antriebsspezialisten SEW-Eurodrive diesen Aufgabenbereich neu gedacht. Ergebnis ist eine flexible Handhabungslösung, die alle Komponenten eines Pick-and-Place- Systems in einer einzigen, komfortablen Bedienoberfläche bündelt. Die Maschine kann hunderte, sehr unterschiedliche Werkstücke mit minimalen Umrüstzeiten verarbeiten. Für das Verwalten und Verfolgen der Werkstücke in der Maschine wurde der IEC-Softwarebaustein Movikit Production-Line-Control von SEW-Eurodrive eingesetzt. Sie ermöglicht, Werkstücke von einem bewegten Band auf ein anderes bewegtes Band zu legen. „Die Rezepte sind im Kontrollsystem der Einheit gespeichert“, erläutert Daniel Pfeffer, Head of Operations bei Seitec. Mit nur wenigen Touchgesten am Bedienpanel kann ein Maschinenbediener innerhalb von Sekunden die Anlage auf ein neues Werkstück einstellen. Ist ein Grei- ferwechsel nötig, fordert die Maschine in derselben Oberfläche dazu auf und parkt den zentralen Roboter an der passenden Position. „Das dauert insgesamt vielleicht eine Minute“, betont Pfeffer, der auch der Projektleiter ist und das Konzept entwickelte. „Hieraus ergibt sich ein enormer Zeitgewinn gegenüber Anlagen, die bei Anpassungen einen Eingriff in verschiedene Bedieneinheiten an der Maschine erfordern – insbesondere bei der Handhabung kleiner Losgrößen.“ Ein weiterer Wunsch des Kunden war, auch die Bedienung der Kamera über die Visualisierung der Gesamtanlage zu ermöglichen. Somit sind zum Einfahren der Anlage mit neuen Teilen bzw. dem Einler- 60 Industrieanzeiger » 03 | 2024

TECHNIK « nen neuer Konturen weder Laptop noch Software notwendig. Das erste Exemplar dieser neuartigen Gesamtlösung wurde von einem großen mittelständischen Produktionsunternehmen für den Bereich der Verarbeitung und Fertigung bestellt. Auslöser für den Auftrag war ein gar nicht so seltenes Problem: Eine Teilanlage der Produktionsstraße, die erst seit 10 Jahren im Einsatz ist, wurde vom Hersteller bereits wieder abgekündigt. Die alte Maschine lässt sich nicht mehr mit vertretbarem Aufwand an neue Anforderungen anpassen und ist somit nicht mehr zukunftssicher. Als Lösung entwickelten Seitec und SEW-Eurodrive gemeinsam eine einheitliche Schnittstelle zwischen der Robotersteuerung mit dem Softwaremodul Movikit Robotics und der übergeordneten Anlagensteuerung. Diese Kombination eignet sich für alle Robotergeometrien vom Scara- bis zum 6-Achs-Knickarmroboter. So konnte die Komplexität – im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen dieser Art – deutlich reduziert werden. Daniel Pfeffer betont: „Der ganz große Vorteil dieses Konzepts ist, dass die Positions- und Dynamikwerte des Roboters für den Pickand-Place-Prozess über die Visualisierung der übergeordneten Steuerung einstellbar sind.“ Damit haben Einrichter der Maschine bzw. Instandhalter jederzeit die Möglichkeit, den Produktionsprozess zu optimieren. Ein gesondertes Bedienpanel oder spezielle Software sind nicht mehr notwendig. „Die Lösung von Seitec ermöglicht auch eine wesentlich höhere Anlagenlebensdauer“, unterstreicht Pfeffer. Gründe dafür seien ihr einfacher und modularer Aufbau aus industriellen Standardkomponenten sowie der durchgehende Einsatz von Standardschnittstellen. Herzstück der Anlage ist derzeit ein Tripod-Roboter mit zusätzlicher Drehachse, der je nach Bedarf mit zwei verschiedenen Greifern ausgestattet wird. Er wird durch vier Servomotoren der Baureihe CMP mit PxG-Getrieben in der Ausführung P5 (für hohe Dynamik) von SEW-Eurodrive angetrieben. Die Werkstücke werden im Vorfeld mittels zwei verschiedener Methoden vereinzelt. Eine Kamera zur industriellen Bildverarbeitung, die über Bild: SEW Das Herzstück der Anlage bildet ein Tripod-Roboter, hier ohne Verkleidung. Er wird durch CMP-Servomotoren mit Servo-Planetengetrieben angetrieben. Ethernet/IP in das Gesamtsystem integriert ist, erfasst Form und Lage von derzeit rund 130 unterschiedlichen Werkstücken auf dem Zuführband. Dieses muss – dem neuesten Stand der Technik entsprechend – nicht mehr transparent sein, wodurch sich Handhabung und Service vereinfachen. Zudem können das Pick-Band und das Place-Band in einem beliebigen Winkel zueinander angeordnet sein. Das System liefert so die standardisierte Grundlage für die Kinematik des Pickand-Place-Roboters mit vier Freiheitsgraden. „Wir mussten für die extrem unterschiedlichen Geometrien und Größen ein System finden, um die Teile zu vereinzeln und sie dann korrekt handzuhaben“, erläutert Daniel Pfeffer. Ziel des Kunden war es, in Vorbereitung auf den nächsten Arbeitsschritt, mehrere Werkstücke im Sekundentakt auf einem Warenträger zu platzieren. Diese Zielvorgaben habe man mit dem System erreicht. „Wenn ein neues Werkstück eingelernt werden soll, wird die Anlage mit Hilfe des intelligenten Movi-C Controllers UHX65 von SEW-Eurodrive in wenigen Minuten über das Bedienpanel konfiguriert. Anschließend speichert man den Prozess als neues Rezept“, erklärt Christopher Kühn, der zweite Projektleiter für die Neuentwicklung. Benötigt der Roboter irgendwann mehr Freiheitsgrade oder eine andere Kamera, könnte jede Komponente dank der nichtproprietären Schnittstellen einfach gewechselt werden. Sie ließen sich dann mit Hilfe der bereits im Controller vorliegenden Kinematikdaten mit wenig Aufwand in die Anlage integrieren. „Alles zwischen zwei und sechs Freiheitsgraden ist möglich“, ergänzt Daniel Pfeffer. Auch die Zuführbänder mit zehn weiteren Servomotoren werden durch denselben Controller gesteuert, der auf diese Weise bereits intern ein Lagebild der gesamten Kinematik der Anlage hat. Bis zu zehn Roboter, 2.000 Produkte und 200 Ablageboxen können verwaltet werden. „Unser Konzept ließ sich nur mit den Möglichkeiten des Automatisierungsbaukastens Movi-C umsetzen“, sagt Daniel Pfeffer. Die Entwickler heben die unkomplizierte und rasche Zusammenarbeit mit SEW-Eurodrive hervor. So entstand eine schlanke und somit kostengünstige Gesamtlösung. Bild: SEW CMP-Servomotoren mit Servo-Präzisionsgetrieben der Baureihe PxG – hier ein Testaufbau – bewegen den Tripod-Roboter. Industrieanzeiger » 03 | 2024 61

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