Werden viele unterschiedliche Werkstücke auf einer Maschine verarbeitet, spielen Umrüstzeiten eine große Rolle. Der Pick-and-Place-Roboter „Seibot“ von Seitec verspricht einen großen Zeitgewinn. Er ist mit Komponenten aus dem Automatisierungsbaukasten „Movi-C“ von SEW-Eurodrive ausgerüstet. Für alle Robotergeometrien kommt immer die gleiche, standardisierte Schnittstelle zwischen der Robotersteuerung mit dem Softwaremodul Movikit Robotics und der übergeordneten Steuerung zum Einsatz. Die zwei Unternehmen haben gemeinsam eine höchst flexible Handhabungslösung konzipiert, die alle Komponenten eines Pick-and-Place-Systems in einer einzigen, komfortablen Bedienoberfläche bündelt. Die Maschine kann hunderte unterschiedliche Werkstücke mit minimalen Umrüstzeiten verarbeiten. Für das Verwalten und Verfolgen der Werkstücke in der Maschine wurde der IEC-Softwarebaustein „Movikit ProductionLineControl“ eingesetzt, um Werkstücke von einem bewegten Band auf ein anderes 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 Greiferwechsel 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 Projektleiter Pfeffer. „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 Einlernen neuer Konturen weder Laptop noch Software notwendig.
Das erste „Seibot“-Exemplar wurde von einem großen mittelständischen Produktionsunternehmen für den Bereich der Verarbeitung und Fertigung bestellt, da sich eine alte, bereits im Einsatz befindende Maschine nicht mehr mit vertretbarem Aufwand an neue Anforderungen anpassen lässt. Als Lösung haben Seitec und SEW-Eurodrive eine einheitliche Schnittstelle zwischen der Robotersteuerung mit dem Softwaremodul „Movikit Robotic“s und der übergeordneten Anlagensteuerung für Robotergeometrien vom Scara- bis zum 6-Achs-Knickarmroboter entwickelt. So konnte die Komplexität deutlich reduziert werden. Daniel Pfeffer betont: „Alle Positions- und Dynamikwerte des Roboters sind für den Pick-and-Place-Prozess über die Visualisierung der übergeordneten Steuerung einstellbar.“ Damit können Einrichter und Instandhalter jederzeit den Produktionsprozess verbessern, ohne gesondertes Bedienpanel oder Software. Aufgrund des einfachen, modularen Aufbaus aus industriellen Standardkomponenten sowie den durchgehenden Einsatz von Standardschnittstellen erhöht sich die Anlagenlebensdauer deutlich.
Herzstück der Anlage ist ein Tripod-Roboter mit zusätzlicher Drehachse, ausgestattet mit zwei verschiedenen Greifern, der durch CMP-Servomotoren mit „PxG“-Getrieben angetrieben wird. Die Werkstücke werden im Vorfeld vereinzelt. Ein über eine Standardschnittstelle in das Gesamtsystem integriertes Kamerasystem erfasst Form und Lage von rund 130 unterschiedlichen Werkstücken auf dem Zuführband. Dieses muss nicht mehr transparent sein. Pfeffer betont, dass so ein System gefunden wurde, um im Sekundentakt sehr unterschiedliche Geometrien und Größen zu vereinzeln und korrekt handzuhaben. Das System liefert so die standardisierte Grundlage für die Kinematik des Pick-and-Place-Roboters mit vier Freiheitsgraden.
Um ein neues Werkstück einzulernen, wird die Anlage mit Hilfe des intelligenten ,Movi-C Controllers UHX65‘ von SEW-Eurodrive in wenigen Minuten über das Bedienpanel konfiguriert und der Prozess als neues Rezept abgespeichert. Für mehr Freiheitsgrade kann jede Komponente durch die nichtproprietären Schnittstellen einfach gewechselt werden. Mit den bereits im „Movi-C“-Controller vorliegenden Kinematikdaten können sie einfach in die Anlage integriert werden. Auch die Zuführbänder mit zehn weiteren Servomotoren von SEW-Eurodrive 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.
Seitec-Projektleiter Pfeffer fasst abschließend zusammen: „Unser Konzept ließ sich nur mit den Möglichkeiten des Automatisierungsbaukastens ,Movi-C‘ umsetzen.“ So entstand eine schlanke und somit kostengünstige Gesamtlösung, die für zahlreiche Pick-and-Place-Anforderungen angepasst werden kann.
Autor: Hans-Joachim Müller, Marktmanager, SEW-Eurodrive, Bruchsal
