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Längenmesssysteme – wenn Präzision gefragt ist

01  Adept Quattro wurde speziell für High-Speed-Anwendungen im Handling entwickelt. Hier kommt es auf besonders präzise Messwerte an – und diese liefert das Längenmesssystem LMSMA2x/3x aus dem Hause Wachendorff Automation

01  Adept Quattro wurde speziell für High-Speed-Anwendungen im Handling entwickelt. Hier kommt es auf besonders präzise Messwerte an – und diese liefert das Längenmesssystem LMSMA2x/3x aus dem Hause Wachendorff Automation

02  Auch im Schulungsraum ist das Längenmesssystem LMSMA2x/3x montiert. Hier können sich die Kunden mit der Handhabung und den vielfältigen Möglichkeiten vertraut machen

02  Auch im Schulungsraum ist das Längenmesssystem LMSMA2x/3x montiert. Hier können sich die Kunden mit der Handhabung und den vielfältigen Möglichkeiten vertraut machen

03  Über die Rasterungen lässt sich der ­Anpressdruck zwischen 5 N und 30 N variieren

03  Über die Rasterungen lässt sich der ­Anpressdruck zwischen 5 N und 30 N variieren

Moderne Roboter bewegen Werkstücke in rasanter Geschwindigkeit. Damit sie sich innerhalb der schnellen Zykluszeiten, die heute in der Produktion gefragt sind, nicht vergreifen, sind präzise Messinstrumente erforderlich. Omron Adept Technologies setzt dabei auf das Längenmesssystem von Wachendorff Automation.

Omron Adept Technologies gehört zu den weltweit führenden Hersteller von intelligenten Robotern und autonomen mobilen Roboterlösungen. Zu den Schwerpunkten des Produktportfolios gehören High-Speed-Scara-Roboter (Adept Cobra), Parallelroboter (Adept Quattro, Bild 1, und Adept Hornet), 6-Achs-Roboter (Adept Viper) sowie die mobile Roboterplattform Adept Lynx. Außerdem offeriert das Unternehmen integrierte Bildverarbeitungssysteme zur Fließbandverfolgung sowie hochentwickelte Technologien zur flexiblen Zuführung von Kleinteilen. Omron Adept Technologies konzentriert sich dabei konsequent und rund um den Globus auf die Entwicklung moderner Robotertechnologien mit einem Handhabungsgewicht von bis zu 20 kg.
Seit Oktober 2015 ist der Roboterspezialist Teil der japanischen Omron Corporation. Der Hauptsitz des Unternehmen befindet sich in Kalifornien; in Dortmund sind seit 1986 die Europazentrale für Vertrieb, Service und Training sowie ein Applikationslabor ansässig. Im Labor finden sich die meisten Produkte des Unternehmens in Funktion wieder. „Wir führen hier vor allem Machbarkeitsstudien durch“, erklärt Schulungsleiter Günter Graß. „Wenn ein Kunde eine Automatisierungslösung sucht, dann kann er hier beispielsweise ausprobieren, ob unsere Roboter die gewünschten Zykluszeiten erreichen“, erklärt er weiter.

Vielfältige Herausforderungen
In den letzten Jahren wurden Automationsaufgaben immer komplexer und die angestrebten Zykluszeiten immer kürzer – hocheffiziente Lösungen sind heute gefragt. Sie müssen innerhalb von Sekundenbruchteilen die sich bewegenden Werkstücke erkennen, aufnehmen und richtig platzieren. Dazu gibt es verschiedene Methoden: Kleine Teile werden häufig mithilfe von Druckluft angesaugt. Andere müssen vorsichtig gegriffen werden. Bei wieder anderen ist es wichtig, dass sie in einer bestimmten Position zum Liegen kommen.
Oft ist es mit der reinen Förder- und Zuführtechnik nicht getan. Verpackungsanlagen für Zeitschriften etwa sorgen vollautomatisch dafür, dass zu jedem Heft ein Gimmick gepackt und das ganze Paket in Folie eingeschweißt wird.
Omron Adept Technologies wird gerade bei solchen komplexen Anwendungen gern als Systemanbieter ins Boot genommen. Denn das Unternehmen liefert neben dem Roboter die komplette Software und Bildverarbeitung gleich mit.
Um den Erfassungsbereich der Kamera und die Bewegung der Greifer präzise aufeinander abzustimmen, ist es wichtig, die Bandgeschwindigkeit exakt zu messen. Nur wenn sie bekannt ist, kann die Steuerung errechnen, wann das Werkstück beim Greifer ankommt und aufgenommen werden kann.
Zwar gibt es Systeme, die die Bandgeschwindigkeit direkt am Motor abnehmen – hier werden aber äußere Einflüsse, wie der Schlupf des Bandes, nicht berücksichtigt. Zusätzlich zu immer kürzeren Zykluszeiten kommt es zudem auf allerhöchste Präzision an. Diese kann aber nur erreicht werden, wenn die Geschwindigkeit ­direkt am Band abgenommen wird – möglichst nah am Werkstück.
Um hier eine ebenso sichere wie einfach zu integrierende Lösung zu haben, entschied sich Omron Adept Technologies für das neue Längenmesssystem LMSMA (Bild 2) aus dem Haus Wachendorff Automation. Der Hersteller aus dem Rheingau hatte auf der SPS IPC Drives in Nürnberg das neue Produkt ausgestellt und damit die Aufmerksamkeit von G. Graß und seinen Kollegen auf sich gezogen.
„Wir waren auf der Suche nach einer Lösung, die universell einsetzbar ist, da unsere Produkte in vielen unterschiedlichen Branchen bis hin zur Lebensmittelindustrie Verwendung finden“, erklärt der Applikationsingenieur. Außerdem sollte sie möglichst lange Standzeiten und eine hochwertige Anmutung haben, um zu den robusten und langlebigen Omron-Adept-Produkten zu passen.
Umgehend wurden die neuen Längenmesssysteme, bestehend aus patentiertem Federarm, Drehgeber, Messrad und Montagewinkel, bestellt. „Besonders praktisch ist, dass man den Anpressdruck über eine Rasterung an der Grundplatte ganz einfach einstellen kann“, berichtet G. Graß. Auf diese Weise kann das System präzise arbeiten und Schlupf wird vermieden. Eine Spezialfeder sorgt für einen dauerhaft gleichmäßigen Anpressdruck. Bei den neuen Systemen ist die Vorspannung der Feder in Schritten zu 5 N bis zu maximal 30 N Vorspannung einstellbar (Bild 3).
Montiert wird das Messsystem mittels einer Grundplatte und Schrauben, deren Abstand an die gängigen Befestigungsprofile angepasst ist. Mit einer verliersicheren Zen­tralschraube lässt sich das Messsystem mit der Grundplatte verbinden. Wenn keine direkte Montagemöglichkeit an der Anlage vorhanden ist, können unterschiedliche Einbaulagen über den variabel ausrichtbaren Haltewinkel realisiert werden.
Die Messräder sind mit unterschiedlichen Belägen verfügbar, um sie so optimal an die jeweilige Band- bzw. Materialbeschaffenheit (Pappe, Holz, weiche Kunststoffe, Texti­lien, Leder, Papier, Draht, Stahlprofile, Vlies, Kabel, gefettete Metalle, lackierte Oberflächen, Teppich usw.) anzupassen. Sie sind zudem mit 200 mm oder 500 mm Umfang erhältlich.
Praktisch ist auch die Möglichkeit, mit ­einem Handgriff den Federarm in eine Ruheposition zu versetzen und dort zu fixieren. „Für Wartungs- oder auch Reinigungsarbeiten müsste man sonst immer das ganze System entfernen und nachher wieder justieren. So können wir mit einem Handgriff den Arm vom Band heben, oben lassen und später einfach wieder absenken. Das System arbeitet passgenau und mit dem ursprünglichen Anpressdruck weiter“, führt G. Graß die Vorteile der Handhabung des Längenmess­sytems von Wachendorff aus.
Für die eigentliche Geschwindigkeitsmessung ist beim LMSMA ein inkrementaler Drehgeber zuständig. Auch er ist äußerst robust und verträgt hohe Lagerlasten. Mit Auflösungen zwischen 1,0 mm/Impuls und 0,008 mm/Impuls kann er mit den hohen Geschwindigkeiten der Omron-Adept-Robotersysteme ­problemlos Schritt halten. (ih)

Dieter Schömel ist Produktmanager Drehgeber bei der Wachendorff ­Automation GmbH & Co. KG in ­Geisenheim. sco@wachendorff.de

Dieter Schömel ist Produktmanager Drehgeber bei der Wachendorff ­Automation GmbH & Co. KG in ­Geisenheim. sco@wachendorff.de