A A A
| Sitemap | Kontakt | Impressum | Datenschutz
ETZ Logo VDE Verlag Logo

Roboterzelle aus dem Baukasten

Siegfried Müller, Geschäftsführer der Prof-Is GmbH

Die neue PL1200-Variante der Roboterzelle mit der Applikation Fräseinheit

Anlagen müssen möglichst flexibel sein und schnell erstellt werden. Nicht alle Maschinenbauer kennen sich jedoch mit allen Bearbeitungsstufen aus. Gut, dass es dann Spezialisten gibt, wie die Prof-Is GmbH. Die etz-Redaktion sprach mit Geschäftsführer Siegfried Müller darüber, welche Vorteile ein Maschinenbauer von deren standardisierten Roboterzellen hat.

etz: Herr Müller, warum bieten Sie Roboterzellen an? Prinzipiell könnte sich ein Maschinenbauer doch die Komponenten selber kaufen und individuell zusammenstellen?
S. Müller: Eine Roboterzelle besteht ja aus mehreren Komponenten, wie den Roboter, die Schutz­umhausung, das Gestell und die Steuerungstechnik. Der notwendige Konstruk­tionsaufwand diese Komponenten zusammenzuführen ist nicht unerheblich. Aus diesem Grund bieten wir eine Roboterzelle als Standardkomponente an, also wie ein Transportband aus dem Katalog. Die Vorteile für einen Maschinenbauer liegen dann klar auf der Hand: ­kurze Lieferzeit, standardisierte Komponenten sowie eine einschaltbereite Roboterzelle. Der Maschinenbauer kann sich dann intensiv mit seiner Kundenaufgabe beschäftigen, während wir den Teil rund um seine Applika­tionslösung übernehmen.

etz: Woraus setzt sich Ihre Roboterzelle zusammen und was ist das Besondere daran?
S. Müller: Bei der Entwicklung der Zelle kam es uns auf folgende Faktoren an: wiederkehrende Bauteile, Flexibilität und modulare Komponenten. In der Praxis haben wir das zum Beispiel bei den Seitenteilen umgesetzt. Hier sind alle vier Seiten der Zelle gegenseitig austauschbar, sodass Türen- und feste Abdeckelemente wahlweise gesetzt werden können. Die Zelle selbst besteht aus einem Grundgestell mit einer Blechhülle, wobei das Gestell bei unserer Roboter-Überkopflösung natürlich entsprechend ­massiv ist.
Da die komplette Elektrotechnik unterhalb der Zelle untergebracht ist, brauchen wir keine externen Schaltschränke und sind örtlich flexibel. Die Highlights sind die durchdachte Bedienung der Zelle sowie die Roboter-Überkopf-Lösung. Dadurch konnten wir die Türen als Falttüren auslegen und das Bedienpult lässt sich auch bei geöffneter Tür um ±170° um die Zelle schwenken, da die geöffneten Türen nur 300 mm aus der Zelle überstehen. Ist der Roboter über Kopf angebracht, ergibt sich auf der Arbeitsplatte die komplette Bewegungsfreiheit, was ebenso einen erheblichen Vorteil in der Applikationsplanung mit sich bringt.

etz: In welchen Varianten gibt es die Roboterzellen?
S. Müller: Von unten angefangen bieten wir zwei Grundgestelle, zum einen für unsere Überkopflösung und zum anderen für die Variante, wenn der Roboter auf der Arbeitsplatte angeschraubt ist. Die Blechhülle ist bei beiden Varianten gleich und variiert nur bei den Ausbrüchen in den Holmen für die Bedienelemente.
Bei der Überkopf-Variante bieten wir sowohl einen Sechs-Achs-Knickarm-Roboter als auch verschiedene Tripod-Roboter an. Die Auswahl der Türen sowie der festen Elemente ist frei wählbar. Übrigens bestehen unsere Verkleidungsscheiben und Türen aus ESG-Glas. Dadurch können sie einfach gesäubert werden, verursachen kein ESD-Problem und geben der Zelle zudem ein edles Design.

etz: Für welche Anwendungen sind diese Varianten jeweils geeignet?
S. Müller: Gerade die Variante mit dem Tripod-Roboter ist für schnelle Pick-and-place-Anwendungen gedacht. Aufgrund der geringen Abmessung der Zelle mit einer Grundfläche von circa 1,5 m × 1,5 m ist sie dann auch bestens für In-Prozess-Anwendungen geeignet. Hier kann das Transportband durch die Zelle laufen, ohne dass der Roboter im Weg ist. Ist eine größere Bewegungsfreiheit gewünscht, so kommt der Knickarm-Roboter zum Einsatz. Hier gibt es unterschiedliche Anwendungen, zum Beispiel das Entnehmen aus einer Transportkette, das Weiterführen an Montage-, Mess- und Prüfstationen sowie das Ablegen in die Gutteilebox.

etz: Die Roboterzelle muss ja auch noch in den Maschinenablauf integriert werden. Was bieten Sie diesbezüglich an Schnittstellen und Service an?
S. Müller: Wir bieten hier unseren Kunden ein Komplettpaket an. Schon bei der konstruktiven Integration der Applikation unterstützen wir sie mit Robotersimulationen und entsprechenden CAD-Daten. In der Robotersimulation lässt sich zum Beispiel schon früh die Taktzeit verifizieren. Des Weiteren integrieren wir den ­elektronischen Teil der Kundenapplikation – von der Planung bis hin zur endgültigen Inbetriebnahme.

etz: Damit ein Roboter das tut, was er soll, muss er und die SPS programmiert werden. Wie läuft das bei Ihren Lösungen ab?
S. Müller: Unsere Spezialisten beherrschen sowohl die Roboter- als auch die SPS-Programmierung. Als sogenannte Hausmarke arbeiten wir vorwiegend mit Fanuc-Robotern sowie mit Steuerungen von Siemens und Beckhoff. Der notwendige Steuerungsablauf wird erst mit dem Kunden besprochen. Anschließend erstellen wir eine entsprechende Ablaufbeschreibung. Als weitere Grundlage dient zum Beispiel auch der Roboter-Simulationsablauf.

etz: Was passiert, wenn die Produktion umgestellt werden muss?
S. Müller: Zum einen hat man eine gewisse Grundflexibilität mit dem Roboter schon erreicht. Hier lassen sich verschiedene Bewegungsprogramme hinterlegen, beispielsweise für unterschiedliche Werkstückgrößen.
Aber wir bieten an dieser Stelle noch mehr. Die Zelle ist so konstruiert, dass die Arbeitsplatte leicht entnommen und gegen eine völlig neue ausgetauscht werden kann. Man investiert sozusagen in eine Grundmaschine und kann die Applikation nach Bedarf austauschen. Das ist vor allem bei den heutzutage kurzen Produktlaufzeiten interessant.

In der Praxis
Die Roboterzellen werden meistens bei Handlinglösungen eingesetzt. Beispielsweise wenn der Maschinenbauer sein spezielles Know-how im Prüfen, Fügen oder Dosieren hat und bisher nur diese Applikationen lieferte. Heute wird aber immer öfter von ihm erwartet auch das Handling der Bauteile mit zu übernehmen, beispielsweise die Entnahme aus einem Blister, die Weiterverarbeitung mit Fügen oder prüfen sowie dann wieder das Ablegen des Bauteils. Genau da setzt das Konzept von Prof-Is an. Die Spezialisten können nicht den speziellen Bereich, wie Fügen oder Dosieren, liefern, aber das Handling und „drum herum“.
Aber auch in Laboren, wenn zum Beispiel mit dem Roboter bestimmte menschliche Bewegungen in Simulationen vollzogen werden müssen, kommen die Zellen zum Einsatz. Bei allen Anwendungen ist die Zelle aber weitestgehend ihrem Standard treu geblieben. Es gab lediglich Anpassungen bei der Anschraubposition des Roboters.

Der Beitrag als pdf

Autor: Frank Nolte