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Die Zukunft der Robotik ist modular

: Keba


Thema der mit dem Mechatronik-Cluster gemeinsam organisierten Veranstaltung war „Die modulare Zukunft der Robotik“, die abgestimmte Baukastensysteme zur einfachen Realisierung cleverer Automatisierungslösungen für so gut wie jeden Anwendungsfall beinhaltet. Schwerpunktmäßig wurden modulare Technologien für roboterbasierte Automationssysteme sowie bewährte Praxislösungen und künftige technische Entwicklungen behandelt. Spezialisten der Branchengrößen FerRobotics, Festo, Schunk und KEBA boten den rund 60 begeisterten Besuchern einen Tag mit Fachvorträgen am Vormittag, dazu passenden Praxis-Workshops nachmittags und lockerem fachlichem Austausch in kollegialer Atmosphäre zwischendurch.

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Workshops – passend zu den Vorträgen – sorgten für den nötigen Praxisbezug beim Robotik Technologie Tag.

Workshops – passend zu den Vorträgen – sorgten für den nötigen Praxisbezug...

Christopher Parlitz von Schunk fokussierte sich bei Vortrag und Praxis-Workshop auf die modulare Robotik zur komfortablen Mensch-Roboter-Kooperation.

Die Roboterlösung von Schunk beinhaltet unter anderem Module wie Aktoren, Sensoren und Bindegliedern. Kleine autonome Einheiten in Leichtbauweise mit einem beeindruckenden Verhältnis 1:2 betreffend Nutzlast zu Eigengewicht ermöglichen die einfache, direkte Mensch-Roboter-Kooperation. Alle Module verfügen über die gleichen gemeinsamen mechanischen und elektrischen Schnittstellen sowie über einen gemeinsamen Bus. Somit ist alles Notwendige von Haus aus mit an Bord. Plug&Play ist Realität und erlaubt die rasche Inbetriebnahme. Zusätzlich ermöglicht das Viro-Con Konzept mit seiner großzügigen Komponentenbibliothek die einfache System-Konfiguration über Software und bietet darüber hinaus umfangreiche Simulationsmöglichkeiten für die projektierten Roboter. Auf Grund der praktischen 24V Spannungsversorgung und des niedrigen Gewichts lassen sich die Schunk Kinematiken auch mobil ausführen und eignen sich beispielsweise bestens für Labor-Automation. Andere typische Einsatzbereiche sind Anwendungen aus der Service-Robotik, Logistik, Bestückung und Kommissionierung sowie Mensch-Roboter-Interaktionen.

Ronald Naderer erklärte den Teilnehmern den bionischen Lösungsansatz von FerRobotics.

Es geht dabei um die von der Natur inspirierte Robotik mit Fingerspitzengefühl. Dank ihr wird die reproduzierbare Automation von Arbeiten möglich, die bisher nur manuell erledigt werden konnten. Ein populäres Produktbeispiel dafür ist der aktive Kontaktflansch von FerRobotics, der
die gefühlvolle Verwendung von Werkzeugen erlaubt, so als würden diese von der menschlichen Hand geführt. Die blitzschnell und aktiv nachgiebig agierenden Luftmuskeln des aktiven Kontaktflanschs funktionieren an jedem beliebigen Roboter und ermöglichen die automatisierte, hochqualitative Bearbeitung von empfindlichen Oberflächen wie beispielsweise Kunststoff, Edelstahl und Keramik. Typische Einsatzbereiche des aktiven Kontaktflansches sind Schleif- und Polieranwendungen sowie Fügeprozesse und Klebeapplikationen Das zeigte auch das eindrucksvolle Schleifen eines Edelstahlkessels im Praxisteil.

Roboter werden dank der nachgiebigen Technologie von FerRobotics zu Maschinen mit Kontaktgefühl und entlasten Arbeiter bezüglich Staub, Hitze, Vibrationen und Lärm. Stark belastende sowie gesundheitsgefährdende Tätigkeiten können nun kostengünstig automatisiert werden. Gefühlvolle Roboter helfen Betrieben trotz internationalem Kostendruck, nicht in Billiglohnländer abwandern zu müssen.

Die beiden Spezialisten von Festo, Marc S. Hammeley und Dietmar Traub, konzentrierten sich auf Advanced Handling auf Basis kundenspezifisch angepasster Robotik aus dem umfangreichen Systembaukasten.

Neben schnellen, flexiblen Mehrachs-Systemen und mechatronischen Lösungsansätzen nach bionischem Vorbild aus der Natur, lag ein Themenschwerpunkt auf flinken Tripod Systemlösungen, auf die auch im Praxis-Workshop näher eingegangen wurde. Punktgenaue Dynamik, hohe Geschwindigkeiten sowie die kostengünstige Realisierung werden durch ein breites Spektrum an Komponenten, der leichten und trotzdem stabilen und vibrationsarmen Tripod Kinematiken und der schnellen, einfach programmierbaren CMXR Motion Control for Handling ermöglicht. Die CMXR Steuerung ist Basis des Handlings und verbindet Mechanik sowie elektrische Antriebs- und Steuerungstechnik zu einer kompletten kinematischen Systemlösung und koordiniert die hochdynamischen Bewegungen im Raum. Sie interpoliert und positioniert alle Achsen und fungiert auch als Schnittstelle: einerseits zu übergeordneten Steuerungen und andererseits zu den Motor-Controllern der Servo-Achsen sowie zu den Ventilinseln. Außerdem
erlaubt die Steuerung die Einbindung von Bildverarbeitungssystemen zur Realisierung von Applikationen mit bewegten Objekten. Auch Festo’s mechatronische Systeme auf bionischer Basis werden über die CMXR Motion Control gesteuert. Dazu zählen auch der Airic’s Arm mit seinen 32 pneumatischen Muskeln und der Bionische Handling Assistent, der einen Elefantenrüssel in Sachen Beweglichkeit und Flexibilität zum Vorbild hat und die sichere sowie einfache Zusammenarbeit zwischen Mensch und Technik ermöglicht.

Christian Augdopler von KEBA zeigte die Vorteile der offenen Robotersteuerung bei der Umsetzung kundenspezifischer Vorgaben und Wünsche.

Ein Roboter zur Reinigung von Abfüllanlagen war das tatsächlich realisierte Praxisbeispiel anhand dessen unterschiedliche Robotiklösungen und deren Erfüllen der Kundenanforderungen miteinander verglichen wurden.

Mit dem Konzept der offenen Robotersteuerung schafft es KEBA die Vorteile bekannter Lösungen zu wahren und gleichzeitig die Lücke zwischen Kundenanforderungen und am Markt befindlichen Lösungen zumindest großteils zu schließen.

Neben dem Grundprinzip Offenheit, wurden 3 weitere Prinzipien erklärt, die einerseits aus einem Resümee der Kundenanforderungen für Robotiklösungen resultieren und andererseits die 4 Säulen repräsentieren, auf denen die KeMotion Robotiklösung basiert.

Offenheit und freie Programmierbarkeit sind wichtig, aber erst gemeinsam mit den Eigenschaften schlüsselfertig, universell/skalierbar und leistungsstark entsteht ein Gesamtsystem, das dem eigentlichen Wunsch des Robotikanwenders schon sehr nahe kommt. Dieser möchte nämlich die Aufgabe nur beschreiben, aber nicht die Lösung programmieren und das gleich für seinen Gesamtprozess und nicht jeweils für Roboter und Maschine separat. Anhand der einzelnen Realisierungsschritte wird deutlich,
welche Eigenschaften der offenen Robotersteuerung - konkret im Fall Reinigungsroboter für Abfüllanlagen - zur Anwendung kommen und worin sich der Nutzen der vorgestellten Lösung begründet.

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