Fördersysteme mit Robotik integrieren

 

Dieser Artikel erschien ursprünglich in der Mai-Ausgabe 2021 der Design World..

Durch die Integration von Förderern und Robotern wurde in den letzten Jahren ein deutlich höherer Automatisierungsgrad in einer Vielzahl von Anwendungen erreicht. Die beiden Technologien arbeiten Hand in Hand, um einen rationellen, effizienten Betrieb mit höherer Genauigkeit und einem hohen Return-on-Investment zu gewährleisten.

Darüber hinaus wird diese gemeinsame Anstrengung in vielen Branchen wie der Verpackungsindustrie nur noch stärker werden, da die Förderbänder in ihrer Integrationsfähigkeit mit der Robotik immer fortschrittlicher werden.

Neu auf dem Markt sind kleinere, wendige kollaborative Roboter, sogenannte Cobots, die sich einen Arbeitsbereich sicher mit Menschen teilen können. Dies eröffnet neue Anwendungen in der Verpackungs- und Montageindustrie sowie in anderen Branchen, in denen es bisher keine Integration von Robotern gab.

“Wo wir einen größeren Zuwachs an kollaborierenden Robotern sehen, ist in kleineren Betrieben, d. h. mit weniger als 1.000 Mitarbeitern, in denen die Automatisierungsarbeit intern durchgeführt wird. Dort sehen wir das größte Wachstum”, sagt Dan Toynton, Produktspezialist bei BRAAS Company, einem Distributor/Wiederverkäufer von Produkten und zugehörigen Dienstleistungen für die industrielle Automatisierung und Steuerung. BRAAS arbeitet eng mit verschiedenen Automatisierungsherstellern wie Universal Robots zusammen, um kundenspezifische Lösungen zu entwickeln, die Förderer und Robotik nahtlos integrieren.

Er sagte, gute Beispiele für den Einsatz von Robotern in kleineren Betrieben sind „End-of-Line“-Anwendungen, bei denen die Palettierung von leichteren Teilen erforderlich ist. Roboter können Mitarbeiter von der monotonen, sich wiederholenden Tätigkeit des Be- und Entladens von Paletten befreien, was einem Unternehmen auf lange Sicht Zeit und Arbeit spart sowie gleichzeitig das Unfallrisiko verringert.

“Es gibt eindeutig eine Akzeptanz in der Praxis, die wir mit kollaborativen Robotern sehen, dass sie sich als zuverlässig erweisen und allgemeiner akzeptiert werden”, sagte Toynton. “Es ist sicherer, mit ihnen zu arbeiten, und Cobots sind recht einfach einzurichten und zu bedienen.”

UR Robot Integration with Conveyors

Die Verbindung zwischen Förderer und Roboter

Die Hersteller von Robotern haben große Anstrengungen unternommen, um das Rätselraten und die Angst vor dem Unbekannten zu beseitigen, die oft mit der Programmierung dieser Systeme verbunden sind. Sie machen auch die Integration mit Fördersystemen zu einem viel einfacheren Vorhaben. Dies führt dazu, dass viele herkömmliche Förderanwendungen die Integration von Robotern in Betracht ziehen.

“Wir sehen mehr und mehr die Integration von Cobots in unsere Förderanlagen”, sagt Scott Grahl, Engineering Manager, New Product Development von Dorner.

Der Prozess zur Rationalisierung und Zusammenführung von Förderern und Robotern beginnt bei den Herstellern von Robotern, von denen einige ihre eigene Software entwickelt haben, um Installation und Programmierung schnell und einfach zu gewährleisten. Universal Robots bietet ein Softwarepaket an, das es OEMs ermöglicht, ihr System einfach zu übernehmen

Zum Beispiel können die Dorner-Förderer der 2200 Serie mit dem Software-Plug-in von Universal Robot gesteuert werden, um die Einrichtung, Konfiguration und Steuerung zu unterstützen. Sobald das Programm installiert ist, können Benutzer die Förderbänder zum Cobot-Steuerungsprogramm hinzufügen und die Ein- und Ausgänge festlegen, die für das Starten, Stoppen, die Geschwindigkeitsregelung sowie die Überwachung von Statusinformationen benötigt werden.

Diese Integration fungiert als Verbindung zwischen dem Förderer und dem Roboter, wobei ein Bediener mehrere Förderer gleichzeitig über die Steuerung laufen lassen und die Gesamtleistung der Produktionslinie überwachen kann.

Präzisions-Fördertechnik

So wie sich die Technologie in der Robotik ständig weiterentwickelt, so entwickelt sich auch die Fördertechnik weiter. Roboteranwendungen erfordern oft, dass sich das Produkt an einem exakten Ort, in einer exakten Position und zur exakten Zeit auf dem Förderband befindet. Um dies erfolgreich zu tun, ist ein Fördersystem erforderlich, das effizient, zuverlässig und für die Zusammenarbeit mit Robotern ausgelegt ist.

Servo-angetriebene Transfer- und Palletensysteme liefern eine exakte Abstimmung von Zeit und Abstand, die eine Wiederholgenauigkeit von +/- 0,040″ bieten, und dass bei einer Rate von 100 Taktungen pro Minute.

Darüber hinaus sind Transfer- und Palletensysteme zu einer beliebten Wahl für viele automatisierungsorientierte Anwendungen geworden, die eine exakte Bewegung und Positionierung von Teilen erfordern, da sie so eingerichtet oder programmiert werden können, dass sie in bestimmten Intervallen starten und stoppen, um sich mit der Interaktion von Robotern oder anderen Prozessen zu synchronisieren.

Transfer- und Palletensysteme sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich, z. B. mit parallellaufenden Bändern und gemeinsamen Antrieben oder als flexible Kunststoffmodulketten-Förderer. Diese Förderer sind mit Hubsystemen ausgestattet und können als Schnittstelle zu Robotern verwendet werden, um die Produktausrichtung zu ändern oder das Produkt um 90° oder 180° zu drehen.

Einige Anwendungsdesigns erfordern, dass das Produkt in und um Geräte und Maschinen herumbewegt wird. Um diese Anforderungen zu erfüllen, müssen die Förderer flexibel sein und enge Kurven fahren können – ideal für flexible Kunststoffmodulketten-Förderer.

Eine sinnvolle Integration

Förderbänder sind zu integralen Bestandteilen in allen Phasen der Automatisierung, Montage und des industriellen Marktes geworden, insbesondere, wenn sie mit der Robotik synchronisiert werden. Die erfolgreiche Zusammenführung erfordert das Know-how eines renommierten Fördertechnik-Herstellers. Hier sind einige Punkte, die es zu beachten gilt:

  • Stellen Sie sicher, dass die Umgebung um die Förderer und die Robotik trocken, sauber und staubfrei ist. Verunreinigungen, auch kleine Fremdpartikel, können die Leistung beeinträchtigen.
  • Stellen Sie eine ausreichende Stromversorgung für beide Komponenten sicher, sowie Platz für die Montage von Steuerungen für Förderer und Robotertechnik.
  • Roboter haben eine große Reichweite und werden zwischen dem Förderer und der zugehörigen Umgebung pendeln. Stellen Sie sicher, dass genügend Platz vorhanden ist, damit er seine Arbeit ausführen kann, ohne das Personal oder andere Maschinen zu gefährden.
  • Apropos Reichweite: Wie weit muss Ihr Cobot reichen, um seine Funktion zu erfüllen? Cobots gibt es in verschiedenen Größen, von kleinen Tischmodellen mit einer Reichweite von etwa 50 cm bis hin zu größeren Einheiten mit einer Reichweite von mehr als 130 cm.
  • Die Grundfläche eines Robotersystems muss sicher auf einem ebenen Betonboden befestigt sein. Die notwendige Fläche selbst eines kleineren Cobots kann immer noch mehrere Quadratmeter groß sein;