Skalierbare Steuerungs- und Antriebstechnik für Intralogistiklösungen
Großladungsträger präzise transportieren
Ro-Ber Industrieroboter entwickelt Automatisierungslösungen für die Intralogistik, die auf Flächen- und Linienportalrobotern basieren. Besonderer Fokus wird dabei auf hohe Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit und Flexibilität gelegt. PC-based Control von Beckhoff Automation bildet hier als fein skalierbare Steuerungs- und Antriebstechnik die Grundlage für exakt auf die jeweiligen Applikationsanforderungen abgestimmte Lösungen. Zudem profitiert der Systemlieferant von der durchgängigen Integration von SPS, CNC und Safety, da sich auf diese Weise unterschiedliche Anlagenkonstellationen mit einer Steuerungstechnik realisieren lassen.
Bild: Beckhoff Automation GmbH & Co. KGZum Einsatz kommen die Robotersysteme beim Palettieren, Depalettieren und Kommissionieren, beim Lagern und Puffern sowie für die Verkettung von Maschinen und Anlagen. Dabei steht auch die entsprechende Greiftechnik im Mittelpunkt. Ro-Ber entwickelt und fertigt selbst z.B. Klemm-, Gabel- und Vakuumgreifer für das Handling der unterschiedlichen Produkte sowohl im Einzel-, Mehrfach- und vor allem im Lagengriff. Bei einem aktuellen Intralogistikprojekt werden Großladungsträger, wie z.B. Gitterboxen, unterschiedlicher Größe und Beschaffenheit mit Gewichten bis 1.500kg über eine Fördertechnik angeliefert. Diese Behälter müssen anschließend durch das Robotersystem erkannt und auf Routenzüge umgesetzt werden. Über die Routenzüge erfolgt schlussendlich die Produktionsversorgung. Bei der Realisierung der Handhabungstechnik waren laut Geschäftsführer Elmar Stöve mehrere Herausforderungen zu beachten: "Ro-Ber verfügte bisher über keinen Roboter, mit dem sich solch hohe Traglasten bewältigen lassen. Weiterhin weisen die zu handhabenden Ladungsträger eine große Grundfläche auf, sodass diese von zwei Seiten aufzunehmen sind. Aus diesen Gründen waren sowohl das Roboter- als auch das Greifsystem neu zu konstruieren. Beim Roboter wurde konsequent darauf geachtet, dass sich Module aus dem bisherigen Baukastensystem weiter verwenden ließen. Das neue Greifsystem besteht - ähnlich einem Gabelstapler - aus zwei Paar Gabelzinken, die servogesteuert zueinander verstellt werden können. Dabei sind in die Ethercat-basierte Antriebstechnik auch einige per CAN angesteuerte Achsen eingebunden, was durch die Offenheit der Steuerungstechnik PC-based Control auch hinsichtlich des Kommunikationssystems problemlos möglich war."
Bild: Beckhoff Automation GmbH & Co. KGRobotersystem mit fünf Achsen
Insgesamt umfasst das neuentwickelte Robotersystem fünf Achsen: eine horizontale X-Achse sowie zwei weitere horizontale Y-Achsen mit zwei vertikalen Z-Achsen. Die Y-/Z-Achsen können sowohl einzeln als auch im Achsverbund bewegt und damit dynamisch in den Achsverbund ein- bzw. ausgekoppelt werden. Die Verfahrgeschwindigkeiten liegen je nach Achse bei bis zu 4m/s und die Beschleunigungen bei maximal 2,5m/s².
Durchgängigkeit und Offenheit
Ro-Ber setzt schon seit vielen Jahren die Busklemmen von Beckhoff ein, was - so Stöve - ein guter Ausgangspunkt für den Wechsel zu PC-based Control insgesamt gewesen sei: "Im Jahr 2015 haben wir uns entschlossen, die damals eingesetzte Steuerungs- und Antriebstechnik abzulösen. 2016 fiel dann die Entscheidung zugunsten der PC-basierten Steuerungstechnik von Beckhoff, denn sie vereint alle von uns verwendeten Technologien in einem System. Dazu zählen neben der klassischen SPS-Funktion auch CNC- und Safety-Funktionen. Die entsprechend durchgängige Parametrierung und Programmierung mit Twincat als leistungsfähigem Werkzeug macht die Entwicklung überschaubar und einfach. Da wir uns mit unseren Anlagen im intralogistischen Umfeld bewegen, ist zudem die Kommunikation mit übergeordneten Materialfluss- oder Lagerverwaltungssystemen entscheidend. Hier bietet die offene PC-basierte Steuerungstechnik von Beckhoff viele Vorteile."
Leistungsfähige Kommunikationstechnik
Weiterer Grund für den Umstieg sei die leistungsfähige Kommunikationstechnik gewesen. Denn mit Ethercat stehe einerseits ein schnelles Bussystem zur Verfügung und andererseits könne man damit komplexe Topologien realisieren. Hinzu komme ein weiterer Aspekt, so Stöve: "Einerseits war uns der Systemgedanke sehr wichtig, andererseits aber vor allem auch die Offenheit des Steuerungssystems. PC-based Control deckt mit dem Ethercat-Klemmen-Portfolio einen großen Bereich ab, sodass für fast alle elektrischen oder kommunikationstechnischen Aufgabenstellungen eine oder sogar mehrere I/O-Produkte zur Auswahl stehen. Vor allem bei den elektromechanischen Komponenten, wie z.B. den Pneumatikkomponenten, war es uns aber auch wichtig, dass Fremdgeräte über Ethercat ebenso wie über CAN oder Profinet einfach zu integrieren sind. Zudem hat Beckhoff uns von Anfang an stark unterstützt und auch neue, für unsere Applikation wichtige Funktionen in Twincat integriert." n @Seitenzahl:
Ro-Ber Industrieroboter entwickelt Automatisierungslösungen für die Intralogistik, die auf Flächen- und Linienportalrobotern basieren. Besonderer Fokus wird dabei auf hohe Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit und Flexibilität gelegt. PC-based Control von Beckhoff Automation bildet hier als fein skalierbare Steuerungs- und Antriebstechnik die Grundlage für exakt auf die jeweiligen Applikationsanforderungen abgestimmte Lösungen. Zudem profitiert der Systemlieferant von der durchgängigen Integration von SPS, CNC und Safety, da sich auf diese Weise unterschiedliche Anlagenkonstellationen mit einer Steuerungstechnik realisieren lassen.
Bild: Beckhoff Automation GmbH & Co. KGZum Einsatz kommen die Robotersysteme beim Palettieren, Depalettieren und Kommissionieren, beim Lagern und Puffern sowie für die Verkettung von Maschinen und Anlagen. Dabei steht auch die entsprechende Greiftechnik im Mittelpunkt. Ro-Ber entwickelt und fertigt selbst z.B. Klemm-, Gabel- und Vakuumgreifer für das Handling der unterschiedlichen Produkte sowohl im Einzel-, Mehrfach- und vor allem im Lagengriff. Bei einem aktuellen Intralogistikprojekt werden Großladungsträger, wie z.B. Gitterboxen, unterschiedlicher Größe und Beschaffenheit mit Gewichten bis 1.500kg über eine Fördertechnik angeliefert. Diese Behälter müssen anschließend durch das Robotersystem erkannt und auf Routenzüge umgesetzt werden. Über die Routenzüge erfolgt schlussendlich die Produktionsversorgung. Bei der Realisierung der Handhabungstechnik waren laut Geschäftsführer Elmar Stöve mehrere Herausforderungen zu beachten: "Ro-Ber verfügte bisher über keinen Roboter, mit dem sich solch hohe Traglasten bewältigen lassen. Weiterhin weisen die zu handhabenden Ladungsträger eine große Grundfläche auf, sodass diese von zwei Seiten aufzunehmen sind. Aus diesen Gründen waren sowohl das Roboter- als auch das Greifsystem neu zu konstruieren. Beim Roboter wurde konsequent darauf geachtet, dass sich Module aus dem bisherigen Baukastensystem weiter verwenden ließen. Das neue Greifsystem besteht - ähnlich einem Gabelstapler - aus zwei Paar Gabelzinken, die servogesteuert zueinander verstellt werden können. Dabei sind in die Ethercat-basierte Antriebstechnik auch einige per CAN angesteuerte Achsen eingebunden, was durch die Offenheit der Steuerungstechnik PC-based Control auch hinsichtlich des Kommunikationssystems problemlos möglich war."
Bild: Beckhoff Automation GmbH & Co. KGRobotersystem mit fünf Achsen
Insgesamt umfasst das neuentwickelte Robotersystem fünf Achsen: eine horizontale X-Achse sowie zwei weitere horizontale Y-Achsen mit zwei vertikalen Z-Achsen. Die Y-/Z-Achsen können sowohl einzeln als auch im Achsverbund bewegt und damit dynamisch in den Achsverbund ein- bzw. ausgekoppelt werden. Die Verfahrgeschwindigkeiten liegen je nach Achse bei bis zu 4m/s und die Beschleunigungen bei maximal 2,5m/s².
Durchgängigkeit und Offenheit
Ro-Ber setzt schon seit vielen Jahren die Busklemmen von Beckhoff ein, was - so Stöve - ein guter Ausgangspunkt für den Wechsel zu PC-based Control insgesamt gewesen sei: "Im Jahr 2015 haben wir uns entschlossen, die damals eingesetzte Steuerungs- und Antriebstechnik abzulösen. 2016 fiel dann die Entscheidung zugunsten der PC-basierten Steuerungstechnik von Beckhoff, denn sie vereint alle von uns verwendeten Technologien in einem System. Dazu zählen neben der klassischen SPS-Funktion auch CNC- und Safety-Funktionen. Die entsprechend durchgängige Parametrierung und Programmierung mit Twincat als leistungsfähigem Werkzeug macht die Entwicklung überschaubar und einfach. Da wir uns mit unseren Anlagen im intralogistischen Umfeld bewegen, ist zudem die Kommunikation mit übergeordneten Materialfluss- oder Lagerverwaltungssystemen entscheidend. Hier bietet die offene PC-basierte Steuerungstechnik von Beckhoff viele Vorteile."
Leistungsfähige Kommunikationstechnik
Weiterer Grund für den Umstieg sei die leistungsfähige Kommunikationstechnik gewesen. Denn mit Ethercat stehe einerseits ein schnelles Bussystem zur Verfügung und andererseits könne man damit komplexe Topologien realisieren. Hinzu komme ein weiterer Aspekt, so Stöve: "Einerseits war uns der Systemgedanke sehr wichtig, andererseits aber vor allem auch die Offenheit des Steuerungssystems. PC-based Control deckt mit dem Ethercat-Klemmen-Portfolio einen großen Bereich ab, sodass für fast alle elektrischen oder kommunikationstechnischen Aufgabenstellungen eine oder sogar mehrere I/O-Produkte zur Auswahl stehen. Vor allem bei den elektromechanischen Komponenten, wie z.B. den Pneumatikkomponenten, war es uns aber auch wichtig, dass Fremdgeräte über Ethercat ebenso wie über CAN oder Profinet einfach zu integrieren sind. Zudem hat Beckhoff uns von Anfang an stark unterstützt und auch neue, für unsere Applikation wichtige Funktionen in Twincat integriert." n @Seitenzahl:
Beckhoff Automation GmbH & Co. KG
Dieser Artikel erschien in ROBOTIK UND PRODUKTION 1 (März) 2020 - 03.03.20.Für weitere Artikel besuchen Sie www.robotik-produktion.de
