Automatisiert biegeschlaffe Teile wie Kabel zu verarbeiten, stellt Roboter vor Herausforderungen. Das Potenzial jedoch ist riesig; in Bezug auf die Wirtschaftlichkeit und Qualität ebenso wie bei der Entlastung von Mitarbeitern, zum Beispiel beim Handling großer, schwerer Leitungen. Durch die Weiterentwicklung der Technik wird hochgenaue Vermessung mittels Laserscanner, feinfühliger Toleranzausgleich per Kraft-Momenten-Sensor oder robuste Programmierung von Advanced Robotics Anwendungen durch clevere Tools möglich.
Ist die Leitung aber einmal definiert abgegriffen, gibt es vieles, was der Roboter damit machen kann. Zwar kommt der Roboter nicht auf das Tempo einer klassischen Ablängmaschine, aber die Möglichkeit, weitere Prozessschritte zu integrieren und dadurch im gesamten Handling-Prozess Zeit zu sparen, gleicht das schnell aus. Jäkel berichtet: „In einem unserer Kunden-Projekte kamen die notwendigen Parameter zusammen: Das Schneiden der Leitungen in der Anlage war kein Problem, da bereits mehrfach realisiert, und ein großer Teil der Wertschöpfung entstand durch die automatisierte, schnelle Montage des Leitungsendes mit integrierter Qualitätsprüfung. So wurde eine ideal auf die Kundenanforderungen angepasste Automatisierungslösung entwickelt und realisiert.“
Bei längeren Leitungen hingegen kann der Einsatz von Hängegestellen sinnvoll sein. Oft sind solche Leitungen nicht nur lang, sondern auch dick und damit schwer, zum Beispiel im Hochspannungsbereich. Die schweren Kabel werden daher oft vom Roboter nur am Ende gegriffen, während der Rest des Kabels auf dem Hängegestell liegen bleibt. Die schwierige Aufgabe für den Roboter besteht darin, den richtigen Greifpunkt auf einer frei hängenden Leitung zu finden. Der Roboter tastet hierzu mit Hilfe eines Laserscanners das Leitungsende ab und ermittelt den idealen Greifpunkt und Greifwinkel. Damit das Arbeiten effizient vonstattengeht, werden solche Gestelle oft mit vielen Kabeln bestückt und in die Roboterzelle eingeführt. Nun kann der Roboter über einen längeren Zeitraum ohne Eingriff eines Mitarbeiters arbeiten, bis er wieder Nachschub benötigt. „Mit dieser flexiblen Lösung können Kunden oftmals bestehende Maschinen zur Bearbeitung von Leitungen für die Automatisierung erschließen und damit die notwendigen Investitionen reduzieren“, sagt Jäkel.
Kabel mit einer Länge bis zu 1.000 Millimeter führt man am sinnvollsten in Kisten zu. Für die Automatisierung werden die Leitungen dazu in vertikalen Fächern eingelegt, um eine minimale Strukturierung sicherzustellen, die es dem Roboter mit Sensorik ermöglicht, die Kabel sicher abzugreifen. „Mit der Roboterlösung, die wir nach dieser Methode mit einem Kunden realisiert haben, konnte die notwendige Zeit zur Vorbereitung des Materials stark verringert und die Maschinenauslastung verbessert werden“, berichtet Jäkel. Auch bei diesem Vorgehen weiß der Roboter grob, wo er das Kabel zu erwarten hat, vermisst es dann mit dem Laserscanner detailliert und greift punktgenau zu. Nach einem oder mehreren Verarbeitungsschritten legt er das Kabel dann wieder in einer anderen Kiste ab. Der Vorteil dieses Vorgehens ist, dass das Arbeiten mit Kisten ein etablierter Standardprozess ist, der sich gut in die Gesamtfertigung einfügt. Daher ist es gerade für Brownfield-Anlagen ein gut geeigneter Ansatz.
Der Anwender profitiert bei einer Roboterlösung mit flexiblen Standardkomponenten davon, dass mit dem gleichen Fertigungsprozess ohne großen Umrüstaufwand und kostspielige Zusatzentwicklungen verschiedene Leitungen bearbeitet werden können. Auch lassen sich weitere Fertigungsprozesse integrieren. In jedem Fall bleibt aber neben der Frage nach dem geeigneten Zuführkonzept auch die nach der Programmierung der Roboter und Integration von Sensoren und Werkzeugen. Artiminds geht mit ihrer Robot Programming Suite (RPS) einen Weg, der den Einstieg in die Roboternutzung mit flexiblen Sensoren und Werkzeugen spürbar erleichtert. So wird robotergestützte Automatisierung fortschrittlicher Anwendungen möglich gemacht. Mit der grafischen Bedienoberfläche und fertigen Programmbausteinen lassen sich ohne Zusatzhardware Roboter einfacher, effizienter und wirtschaftlich rentabel programmieren. Die RPS sorgt aufgrund passender Schnittstellen für eine reibungslose Integration von Sensoren und Werkzeugen.
Fachwissen für die bestmögliche Verwendung mit dem Roboter oder Kenntnisse in der jeweiligen Robotersprache ist nicht notwendig. Templates erleichtern das Scannen, Vermessen und präzise Greifen biegeschlaffer Teile und ermöglichen ein zuverlässiges, kraftgeregeltes Einstecken. Jäkel resümiert: „Wir haben in den letzten Monaten gemeinsam mit unseren Anwendern verschiedene Projekte realisiert, bei denen es um die automatisierte Verarbeitung von biegeschlaffen Teilen in der Bordnetzfertigung oder im Bereich weiße Ware ging. Dabei haben wir nicht nur in Bezug auf den Zuführprozess beraten, sondern auch ganz praktisch bei den ersten Automatisierungsschritten bis hin zur tatsächlichen Umsetzung unterstützt. Wichtig zu wissen ist, dass wir auch in bereits vorhandene Prozesse innovative Teillösungen integrieren können, da Artiminds RPS nativen Robotercode erzeugt. Unser Ziel ist es, flexibel auf die Bedürfnisse unserer Kunden zu reagieren und ihnen als umfassender Robotik-Partner genau die Dienstleistungen und Konzepte anzubieten, die sie benötigen.“
Autoren:
Silke Glasstetter, Head of Marketing bei Artiminds,
Nora Crocoll, Redaktionsbüro Stutensee
