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Robotik

Vorgefertigte Lösungen bringen Roboter schneller in Bewegung

| Autor/ Redakteur: Detlef Stork* / Jan Vollmuth

Mit standardisierten, wiederverwendbaren Softwaremodulen greift Lenze Konstrukteuren bei der Integration von Robotern in ihre Automatisierungslösungen unter die Arme. Ein Vorteil sind etwa verkürzte Engineeringzeiten.

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Die neuen Robotiklösungen von Lenze Fast umfassen Technologiemodule für Pick&Place sowie die entsprechende Koordinatentransformation für unterschiedliche Kinematiken, darunter auch für Scara-Roboter.
Die neuen Robotiklösungen von Lenze Fast umfassen Technologiemodule für Pick&Place sowie die entsprechende Koordinatentransformation für unterschiedliche Kinematiken, darunter auch für Scara-Roboter.
(Bild: Lenze)

Die zunehmende Individualisierung von Produkten führt zu immer kleineren Losgrößen in der Fertigung. Produktionsanlagen müssen folglich immer flexibler werden. Hier schlägt die Stunde der Roboter, da sie nicht an starre Bewegungsabläufe gebunden sind. Ihr Anteil in der industriellen Fertigung, beispielsweise in der Verpackungsbranche, wächst massiv. Das stellt Maschinenbauer vor besondere Herausforderungen: Komplette Roboter inklusive Steuerung oder einzelne Kinematiken müssen in die Gesamtautomatisierung integriert werden – mit allen Problemen, die das mit sich bringt, wie erhöhtem Programmier- oder Schnittstellenaufwand.

Einfacher geht das durch die Verwendung standardisierter und wiederverwendbarer Softwaremodule. Lenze ist hier Vorreiter und bietet eine wachsende Anzahl von Modulen, aus denen selbst die Software einer kompletten Fertigungsstraße zusammengefügt werden kann. Nun hat der Spezialist für Motion Centric Automation seine bewährte Application Software Toolbox Fast erweitert und bietet auch komplette vorbereitete Robotiklösungen, in denen bereits alles für die schnelle Umsetzung der Anwendung enthalten ist. Schnittstellen-, Schulungs-, Programmier-, Test- und Inbetriebnahmeaufwände – also insgesamt die Engineeringzeiten – werden drastisch reduziert.

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Unabhängig von der Kinematik

Unabhängig davon, welche Kinematik zum Einsatz kommt, geht es immer darum, eine Bewegung in einem mehrdimensionalen Raum zu erzeugen – entweder in Form linearer Zusammenhänge eines Portalsystems oder auch nichtlinear wie in einem Delta-Roboter. Welches Konzept zur Lösung der Automatisierungsaufgabe das richtige ist, wird durch die Applikation entschieden. Von der Verpackung bis zum Materialhandling: Aufgrund der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von Robotern in der Fertigung brauchen Maschinenbauer dabei Technik, die sich flexibel und möglichst einfach für die jeweilige Aufgaben anpassen lässt.

Noch ist es gängige Praxis, dass Maschinenbauer fertige Kinematiken kaufen und komplett selbst programmieren oder komplette proprietäre Roboterlösungen verwenden und in ihre Anlagen integrieren. Bei der Nutzung kompletter Roboter gilt es, die Robotersteuerung mit allen Fragen der Durchgängigkeit von Software, Kommunikation und Engineering Tools zu integrieren. Bei der Nutzung freier Kinematiken hingegen ist die komplette Programmierung durchzuführen. Genau an dieser Stelle setzt Lenze mit der Erweiterung seiner Application Software Toolbox Fast an und betrachtet Steuerungs- und Bewegungsfunktionen ganzheitlich. Auf der Hardwareseite wachsen die klassische Motion Control und Robotersteuerung zusammen.

Integration leicht gemacht

Mit den neuen vorgefertigten Robotiklösungen von Lenze Fast gelingt die Integration der Kinematiken in die Gesamtautomatisierung und deren Bewegungsfunktionen einfach. Sie beinhalten Technologiemodule für Pick-&-Place-Bewegungsfunktionen sowie die entsprechende Koordinatentransformation für unterschiedliche Kinematiken, basierend auf PLCopen Part 4. Über die Parameter des Technologiemoduls werden die Bewegungsfunktionen wie Bahngeschwindigkeiten und –beschleunigung, Radien, Verschliff und das Koordinatensystem eingestellt. Im Kinematikmodell erfolgt die Parametrierung der mechanischen Größen wie Armlängen, Abstände der Parallelstreben usw. Über diese einfache Kombination können komplette Robotik-Applikationen einfach und schnell umgesetzt werden.

Ohne Programmieraufwand wird die Applikation referenziert, verfahren und in Betrieb genommen. Dabei stehen aktuell Kinematikmodelle für Portalsysteme und Riemenkinematiken sowie Knickarmroboter, Scararoboter und zwei- und dreiachsige Delta-Roboter zur Verfügung. Alle notwendigen Elemente zur Lösung der Aufgabe sind im Technologiemodul und im Kinematikmodell bereits enthalten. Es geht also nur noch darum, wie ein Bewegungsauftrag auszusehen hat und nicht, wie ein Roboter zu programmieren ist. Weiterer Pluspunkt: Soll eine andere Kinematik eingesetzt werden, ist neben der mechanischen Integration nur der Austausch des entsprechenden Kinematikmodells mit Einstellung der notwendigen mechanischen Parameter notwendig.

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