Bestückung von Bearbeitungszentren mit neuer Technologie

Mobiler Roboter kommt in Fahrt

Der "Mobile Robot" kommt sprichwörtlich in Fahrt: In seinem ersten Industrieeinsatz musste sich der selbstfahrende Roboter bei Maschinenbestückung und Teiletransport an den Leistungen menschlicher Werker sowie denen klassischer Stand- oder Portalroboter messen lassen.

Erstmals vorgestellt auf der Motek, folgte nun der Einsatz des von Henkel und Roth entwickelten Mobile Robot in einem Referenzprojekt. Das wurde nun mit einem Einsatz zur Bestückung von CNC-Bearbeitungszentren absolviert und in Form eines Films dokumentiert. Die Aufgabenstellungen sind typisch für den Alltag in der spanenden Fertigung: der Roboter nimmt Rohteile von einem Zuführband, fährt damit an ein Bearbeitungszentrum, um es zu beschicken, und entnimmt nach Bearbeitungsende das Fertigteil, um es in ein Tray auf einem Doppelgurtband abzulegen. Besonders bemerkenswert: Der mobile Roboter übernimmt auch schwer zu automatisierende Werker-Aufgaben wie das Abblasen von Teilen und Vorrichtung und er richtet die Werkstücke korrekt aus. Der Hersteller: "Der Roboter arbeitet dabei so flexibel wie ein menschlicher Werker und so zuverlässig und präzise wie eine konventionelle, fest installierte Automatisierungslösung."

Dabei bleibe der Automatisierungsgrad flexibel: Das hier beschickte CNC-Bearbeitungszentrum ist eine konventionelle Maschine, die normalerweise mit Handbestückunga arbeitet, die der Mobile Robot jedoch ohne großen Umrüstungsaufwand automatisch beschicken können. Ist die Auftragsspitze abgearbeitet und wird der Roboter an einer anderen Produktionslinie benötigt, könne wiederum ohne größeres Umrüsten zur manuellen Bestückung übergegangen werden.

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Flexibel Automatisieren nach Bedarf

Mit diesen Eigenschaften kann das mobile System eine attraktive Lösung für den Einsatz in Werkstätten mit stark schwankenden Abrufstückzahlen sein, die keine durchgängige, sondern eine je nach Bedarf für Auftragsspitzen "zuschaltbare" Automatisierung benötigen. Es kann flexibel und wechselnd in unterschiedlichen Produktionslinien eingesetzt und auch nachträglich in bestehende Fertigungslinien integriert werden. Die Erweiterung der Produktionslinie um zusätzliche Stationen ist ebenso möglich wie die Verkettung räumlich weit entfernter Fertigungsstationen oder Stationsanordnungen mit großen Verfahrwegen. Das macht auch die Automatisierung sogenannter One-Piece-Flow-Anlagen attraktiv, die üblicherweise manuell bestückt werden. Hier kann der mobile Roboter den Automatisierungsgrad erhöhen und menschliche Werker von monotonen Arbeiten entlasten. Weil der Roboter ohne aufwendige Peripherie, Infrastruktur und nur mit wenig Zusatzinstallationen auskommt und - anders als traditionelle Verkettungslösungen mit Transferbändern, Stand- und Portalrobotern - ohne große Umbauten für den Einsatz an wechselnden Bearbeitungszentren und Fertigungslinien angepasst werden kann, sollen sich die Investitionskosten deutlich schneller amortisieren.

Sicherheit für Mensch-Maschine-Kooperation

Um den mobilen Roboter erfolgreich zu betreiben, müssen laut Hersteller am Arbeitsumfeld nur wenige Modifikationen vorgenommen werden. In erster Linie müsse die Teilebereitstellung so organisiert werden, dass der Roboter optimal zugreifen kann. Das normalerweise handbestückte Bearbeitungszentrum braucht lediglich eine Schnittstelle, über die sie mit dem Roboter kommunizieren kann und beispielsweise den Befehl erhält, die Tür zum Bearbeitungsraum selbsttätig zu öffnen oder zu schließen. Die Koordination übernimmt die zentrale Steuerungseinheit, die über WLAN und Ethernet die Kommunikation der verschiedenen Maschinen, Palettiersysteme und anderen Komponenten untereinander und mit dem Roboter regelt.

Ein weiterer wichtiger Punkt ist der Arbeitsschutz. Obwohl der Roboter über ein innovatives Sicherheitssystem mit Laserscanner und zahlreichen Sicherheitselementen wie einem automatischen Selbststopp beim Befahren geschützter Bereiche verfügt, sind Sicherheitszäune wegen gesetzlicher Auflagen derzeit noch erforderlich. Der Entwickler kann sich aber vorstellen, mit dank weiterentwickelter Technologien künftig auch ohne Trennzäune auszukommen.

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