Mobiles AGV und CRX-Cobot von Fanuc servieren Material in der Fertigung

Bei Ger4Tech ist der G4T4 hier in der Materialzuführung direkt an der Maschine zuständig - das funktioniert absolut mannlos.

Kooperationen unterschiedlicher technologischer Lösungen haben schon oftmals viele gefinkelte Anwendungen auf Trab gebracht. Dass es dazu einer guten Portion Hirnschmalz, Kreativität und Applikationswissen bedarf, steht außer Frage. Gerade im heutigen Zeitalter der stets unterschiedlich zu bewältigenden Losgrößen, welche noch dazu „just in time“ abzuwickeln sind, suchen viele Produzenten – gerade z. B. in der Lohnfertigung – nach hilfreichen Lösungen, die rund um die Uhr verlässlich und flexibel die ihnen zugewiesenen Aufgaben fehler- und ausfallfrei erledigen.

Derartigen Automatisierungsprojekten widmet sich das aus Redlham in Oberösterreich situierte Metall- und Mechatronik-Center Ger4Tech mit viel Begeisterung, Elan und vor allem mit langjähriger Erfahrung und einer großen Portion System-Know-how. So beschloss Ger4Tech, ein mobiles System zu entwickeln, das sich in „All-in-one“-Manier autonom zwischen verschiedenen Arbeitsbereichen bewegen, problemlos von einem Job zum nächsten Job wechseln und gleichzeitig auch Material transportieren kann.

Die mobile Handling-Lösung G4T4 für den Materialtransport – entwickelt vom Mechatronikunternehmen Ger4Tech aus Redlham sowie den Kooperationspartnern Fanuc und Incubed IT.

Hubert Gerstmayr
Geschäftsführer von Ger4Tech

„Uns war es auch besonders wichtig, dass unser mobiler Cobot G4T4 ‚easy to deploy‘ und ‚easy to operate‘ ist und somit auch unsere nicht fachkundigen Mitarbeiter mit ihm umgehen können.“

Profunde Kooperation macht´s möglich

Gefragt war demnach eine mobile Handling-Lösung für den Materialtransport – wie Rohmaterialien und Fertigteile – von und zu Werkzeugmaschinen. Für diese Aufgabe holte sich das Entwicklungsteam von Ger4Tech einerseits die umfangreiche Kompetenz in Sachen kollaborierender Roboter sowie CNC-Maschinen von Fanuc. Für die softwaretechnischen Belange andererseits stand dem Projekt das Unternehmen Incubed IT aus Hart bei Graz zur Seite. Die Kooperationen lagen nahe, da Ger4Tech als Systemintegrator schon etliche Automatisierungsprojekte mit Fanuc sowie Incubed IT bei verschiedensten Kundenprojekten stets sehr erfolgreich umgesetzt hatte. Die aus dieser gemeinschaftlichen Entwicklung entstandene Innovation gelang nicht nur in kürzester Zeit – innerhalb eines Jahres – sondern ist auch in jeder Hinsicht durchschlagend: G4T4 nennt sich das von Ger4Tech kreierte AGV, das im Huckepack einen mobilen Fanuc CRX-10iA/L Cobot trägt. So bewältigt der flinke G4T4 beispielsweise das Handling von Materialen, den Transport von Rohmaterialien und Fertigteilen oder auch Pick-and-place-Anwendungen bis hin zu Lagerkommissionierung ohne Umwege und absolut sicher in allen Ausführungen.

Mag. Hubert Gerstmayr, Geschäftsführer von Ger4Tech, kommentiert dazu: „Für jeden Fertigungsbetrieb ist es wichtig, dass er seine Produktion 24 Stunden x 7 Tage auslasten kann. Vor diesem Hintergrund und auch insbesondere wegen des aktuell herrschenden Fachkräftemangels, haben wir gemeinsam mit unseren Partnern Fanuc und Incubed IT den mobilen Cobot G4T4 entwickelt, der sich speziell für unsere Zerspanungsabteilung bestens eignet. Dazu war uns auch besonders wichtig, dass unser mobiler Cobot 'easy to deploy' und 'easy to operate' ist und somit auch unsere nicht fachkundigen Mitarbeiter mit ihm umgehen können.“

Der flinke mobile CRX-Cobot G4T4 bewältigt z. B. das Handling von Materialien, den Transport von Rohmaterialien und Fertigteilen oder auch Pick-and-place-Anwendungen bis hin zu Lagerkommissionierungen ohne Umwege und ist dabei absolut sicher in allen Ausführungen.

Multitalent und Leichtgewicht CRX

„Mit seinem geringen Gewicht von nur 40 kg eignet sich unser kollaborierende Fanuc-Roboter CRX-10iA/L bestens als Partner für Fahrerlose Transportsysteme – sogenannten AGV’s, die den CRX deshalb gerne auch mal 'huckepack' nehmen“, erklärt Bernhard Blöchl, Manager Sales RO/RD Austria bei Fanuc Österreich. Selbst wenn diese mobile Symbiose in heikler Industrieumgebung ihre Arbeit verrichtet, stört sie Verunreinigungen – wie Staub und Lecköl – in keiner Weise, denn die Einheit ist optimal dagegen geschützt – ihr Sicherheitsstandard entspricht den Richtlinien nach ISO 10218-1/Schutzklasse IP67.

„Als optimal erweist sich der schlanke Fanuc-CRX-10iA/L für derart mobile Applikationen auch deshalb, da er über eine Reichweite von 1.418 mm bei einer Tragkraft von 10 kg verfügt“, führt Blöchl aus. Die Ausführung des CRX 10 Roboterarms, dessen schlanken Körpers und kompakten Handgelenks ermöglichen ihm darüber hinaus sich flexibel auf viele unterschiedliche Aufgaben einzulassen. Für andere Applikationen kann aus einem CRX Produktportfolio von 5, 10, 20 und 25 kg Traglast gewählt werden. Speziell sein Greifer stammt aus dem renommierten Hause Schunk: Der Co-act EGP-C ist der erste zertifizierte Industriegreifer für den kollaborierenden Betrieb. Damit wird die mobile Einheit G4T4 bezüglich ihrer Sicherheitsbetrachtung als Gesamtsystem nochmals vereinfacht und zu 100 % bis in die Fingerspitzen sicher gestaltet.

Will man den kollaborativen Greifer einmal wegen einer anderen Anforderung wechseln, lässt sich auch dieser Vorgang automatisch mittels dem kollaborativen Schnellwechselsystem GIMATIC EQC20 ruckzuck erledigen. Und da alle erforderlichen Medien über das Schnellwechselsystem geführt werden, muss kein einziger Eingriff durch einen Bediener erfolgen.

„Mit der 'easy to use'-Oberfläche ist es möglich, ohne Programmierkenntnisse den Roboter zu bedienen. Ein Umrüsten auf andere Bauteile ist dadurch auch sehr einfach für jeden Bediener möglich“, beschreibt Bernhard Blöchl den wirklich einfachen Umgang mit dem CRX-10iA/L.

Übrigens, Fanuc hat erst kürzlich seine Produktpalette der CRX Familie mit einem CRX-5iA-, CRX-20iA/L- und einem CRX-25iA-Roboter erweitert – einer Auf- oder Umrüstung des mobilen Vielkönners G4T4 für weitere anspruchsvolle Applikationen in Produktionsunternehmen steht somit nichts im Wege.

Mit Adleraugen ausgestattet

Für den „Adlerblick“ des G4T4 sorgte wiederum Fanuc mit seiner Expertise in Sachen Vision-Systeme für Roboter. In diesem Fall kam die iRVision als Plug-and-play-System für die optische Erkennung des mobilen Cobots zum Einsatz. Wobei die Installation als auch die Bedienung des ultraflexiblen Vision-Systems recht einfach und komfortabel selbst für Laien zu handhaben sind. So ist mit Hilfe dieses Kamerasystems nicht nur eine 2D-Teile-Erkennung möglich, sondern es kann auch mit der 3-Marker-Runtime-Offset-Funktion der Roboter genau zu einer Werkzeugmaschine orientiert werden.

„Die größte Herausforderung beim Einsatz von Robotern auf mobilen Plattformen ist die Positioniergenauigkeit zur Maschine bzw. zum Arbeitsplatz“, weiß Bernhard Blöchl aus Erfahrung. „Dabei verzichten wir bewusst auf mechanische Einrichtungen und verwenden iRVision, das voll zu integrierende Kamerasystem von Fanuc. Mit der 2D-Kamera und der Software unseres Vision-Systems wird die reale Position des Roboters zur Maschine ermittelt, mit einem Offset wird dann die ideale Position errechnet. So erreicht man maximale Flexibilität bei höchster Wiederholgenauigkeit beim mobilen Roboter.“

Clevere Energiezuführung

Da sämtliche benötigten Medien wie Druckluft und Stromkabel schon oftmals speziell in Roboterarmen umständliches Handling verursachten, bedient sich der G4T4 einer innovativen Lösung vom Energieketten-Spezialisten Igus. So werden alle Medien am Fanuc-CRX-10iA/L mit einem industrietauglichen Energiepaket vom Robotersockel bis zum Roboterhandgelenk gut geschützt geführt. Die passenden Befestigungsmöglichkeiten und der Extraschutz der robusten triflex R-Energieführungskette tragen dafür Sorge.

Software für das Flottenmanagement

Damit der G4T4 jegliche Wege zwischen Maschinen und Lager zielsicher und kollisionsfrei absolvieren kann und dabei auch Rücksicht auf sämtliche Mitarbeiter nimmt, die seinen Weg kreuzen, zeichnet die INCUBEDIT SMART-SHUTTLE-Software von Incubed IT verantwortlich. So wie der G4T4 selbst ist auch diese Navigationssoftware bequem und einfach selbst von Nichtkundigen zu konfigurieren. Darüber hinaus lässt sich über die Software auch die G4T4-Überwachung und selbst dessen Auftragsmanagement visualisieren – effizienter geht’s wirklich nicht mehr!

Ivica Tomic Msc., Business Development & Sales Manager bei der Incubed IT GmbH, erklärt dazu: „Unsere ausgefeilte hardwareunabhängige Softwarelösung bietet Lokalisierung und Navigation sowie ein heterogenes Flottenmanagement, das es ermöglicht, größere Flotten von mobilen Robotern zu verwalten. Das Fahrzeug sucht sich autonom – auch in chaotischen Umgebungen – den Weg, um den Auftrag auszuführen. On top können wir mit dem kollaborativem Fanuc-Roboter CRX-10iA/L sämtliche CNC-Maschinen punktgenau be- und entladen.“

„Getankt“ wird an der induktiven Ladestation

Auch ein mobiler kollaborativer Roboter wie der G4T4 braucht sein „Futter“ – das beschert ihm das Wiferion etaLINK 3000 induktive Ladesystem. Dieses bietet dem mobilen Cobot eine maximale Ausgangsleistung von 3 kW und einen maximalen Ladestrom von 60 A. So können im schnellsten Fall die verbauten Batterien von 0 auf 100 % in rund 60 Minuten geladen werden. Das Ladesystem ist natürlich für die jüngste Generation smarter und autonomer Robotik-Systeme ausgelegt. Und da die Systeme ohne Steck- und Schleifkontakte auskommen, ermöglichen sie das Zwischenladen der Batterien. Das ist ziemlich clever, denn dieses sogenannte „in process charging“ spart nicht nur Zeit, sondern ist auch sicherer als das Laden über potenziell gefährliche offene Kontakte. Ganz nebenbei erwähnt sei überdies noch, dass etaLINK-Ladesysteme ganz ohne jegliche Wartung auskommen und das für viele Jahre – selbst bei Dauereinsätzen.

Als Zubehör zur induktiven Ladestation bietet Ger4Tech bei Bedarf auch den Arbeitstisch G4T4 SCCS inklusive Konsole für den Standort an der Maschine. Dieser besteht aus sechs Eurokisten als Ablageplätze (L 600 x B 400 x H 150 mm) und verfügt über eine Tragfähigkeit von 200 kg. Auch für Standorte als Zwischenlagerungsplatz gibt es den Arbeitstisch G4T4 SCCS in gleicher Ausführung – nur eben ohne Konsole.

„Am Markt gibt es zwar eine Vielzahl von mobilen Shuttles, die im Logistikbereich eingesetzt werden, aber speziell für unseren Fertigungsbetrieb gibt es nichts Vergleichbares zu unserem G4T4. Und wie bereits erwähnt, schafft es der mobile Cobot verlässlich und problemlos, sämtliche Aufträge unserer Zerspanungsabteilung 24 Stunden x 7 Tage problemlos zu bewältigen“, zeigt sich der Ger4Tech-Geschäftsführer Hubert Gerstmayr hocherfreut.

www.fanuc.at www.ger4tech.at www.incubedit.com

Bernhard Blöchl
Manager Sales RO/RD Austria bei Fanuc Österreich

„Die größte Herausforderung beim Einsatz von Robotern auf mobilen Plattformen ist die Positioniergenauigkeit zur Maschine bzw. zum Arbeitsplatz. Mit iRVision, das voll zu integrierende Kamerasystem von Fanuc, wird die reale Position des Roboters zur Maschine ermittelt, mit einem Offset wird dann die ideale Position errechnet. So erreicht man maximale Flexibilität bei höchster Wiederholgenauigkeit beim mobilen Roboter.“

Ivica Tomic Msc.
Business Development & Sales Manager bei Incubed IT

„Unsere ausgefeilte hardwareunabhängige Softwarelösung bietet Lokalisierung und Navigation sowie ein heterogenes Flottenmanagement, das es ermöglicht, größere Flotten von mobilen Robotern zu verwalten. Das Fahrzeug sucht sich autonom – auch in chaotischen Umgebungen – den Weg, um den Auftrag auszuführen.“