SEW-Eurodrive MOVIKIT® Robotics: Der Roboter als Montagebausatz

Optimierte Lösungen aus dem Montagebaukasten: Diese einfache Form der Robotik spricht vor allem kleine und mittelständische Maschinenbauunternehmen an.

Die Scheu vor dem Roboter. Sie resultiert häufig aus nicht beantworteten Fragen zur richtigen Auslegung von Mechanik und Antrieben. Sie kommt auch von der Sorge, die augenscheinlich so komplexen Bewegungsabläufe in der Programmierung nicht beherrschen zu können. SEW-Eurodrive begegnet diesen berechtigten Bauchschmerzen von Maschinenbauern mit einer funktional skalierten Robotiklösung, dem MAXOLUTION® Parallelarm-Kinematik-Kit. Es besteht aus drei, miteinander frei kombinierbaren Paketen. Das Controller-Paket beinhaltet die Steuerung samt Software, das Roboter-Achspaket die passend ausgelegten Antriebe plus Servoregler und das Roboter-Mechanik-Paket die mechanischen Bauteile für die Roboterkinematik und die passenden Getriebe, darunter das neue Servo-Planetengetriebe PxG.

Die Fahrstrecken lassen sich beim MAXOLUTION® Parallelarm-Kinematik-Kit sehr einfach teachen.

Maßgeschneiderter Baukasten

Maschinenbauer können von SEW-Eurodrive genau auf die Applikation ausgelegte Lösungspakete verwenden und sich aus den drei genannten Paketen ihren Roboter selber komplettieren – bis hin zur Steuerung samt Sicherheitstechnik. Der Roboter ist als Baukasten innerhalb einer Zwei-Mann-Schicht montiert und dank komfortabler Teach-In-Funktionen mühelos programmiert. „Um Missverständnissen vorzubeugen: Wir verkaufen keinen fertigen Roboter, machen weder Stahlbau noch den Schaltschrank. Wir konzentrieren uns vielmehr auf die perfekte Automatisierungs- und Antriebslösung für Robotikanwendungen – und das in Gestalt eines maßgeschneiderten Baukastens“, beschreibt Product Life Cycle Manager Mechatronics Heiko Weissgerber die Strategie der Bruchsaler.

Das MAXOLUTION® Parallelarm-Kinematik-Kit besteht aus drei miteinander frei kombinierbaren Paketen: Das Controller-Paket beinhaltet die Steuerung samt Software, das Roboter-Achs-Paket die passend ausgelegten Antriebe plus Servoregler und das Roboter-Mechanik-Paket die mechanischen Bauteile für die Roboterkinematik und die passenden Getriebe.

Hygienic Design

Und genau hierin liegt der Unterschied zu fertigen Robotersystemen, die es beispielsweise in Gestalt von Picker- oder Handlingszellen anderer Hersteller zu kaufen gibt. „Diese sind ebenfalls leicht in den Fertigungsverbund integrierbar, dabei als Allrounder aber nie exakt auf die Applikation abgestimmt. Es gibt solche Systeme als Black Box in wenigen Größen – und das wars dann“, meint Weissgerber. Der individuelle Zuschnitt reduziere sich allerdings nicht auf die Auslegung der notwendigen Technik entlang von Betriebspunkten. Vielmehr bieten die Pakete auch reichlich Freiraum, um etwa für die Lebensmittel- und Verpackungstechnik Lösungen im Hygienic Design, also in Edelstahl, zusammenzustellen. Gerade in der Lebensmittelverarbeitung finden sich immer mehr robotergestützte Arbeitsbereiche, in denen Fisch oder Fleisch filetiert, sortiert oder in Verpackungen gelegt werden. Und es sind oftmals auch Roboterkinematiken, die das Handling in der Getränkeindustrie übernehmen, Sekundärverpackungen füllen oder kommissionieren.

Die Visualisierung auf einem Touchpanel ist Teil des Gesamtsystems.

Kombinierte Lösungspakete

Die unterschiedlichen Roboter-Pakete sind bei SEW-Eurodrive strategisch eingebettet in das neu gegründete Geschäftsfeld „MAXOLUTION® Machine Automation“. Damit will das Unternehmen seine Systemlösungskompetenz stärker in den Fokus rücken. „Wir kombinieren Software mit zuverlässiger Mechatronik zu vollständigen, einfach zu integrierenden Lösungspaketen“, merkt Weissgerber an. Diese sind vorbereitet und belassen die klassische Wertschöpfung in Gestalt von Konstruktion, Integration, Installation und Inbetriebnahmen beim Maschinenbauer.

Einfacher soll es sein. Dazu zählt auch die Software. Sie nimmt beim MAXOLUTION® Parallelarm-Kinematik-Kit einen großen Stellenwert ein. Demzufolge wurde mit MOVIKIT® Robotics ein standardisiertes Softwaremodul auf den Markt gebracht. Dieses ermöglicht auf einfachste Weise die universelle Steuerung einer großen Palette serieller und paralleler Roboterkinematiken.

Einfache Inbetriebnahme

Die Software ist so einfach gestaltet, dass Inbetriebnehmer damit ohne tieferes Robotikwissen und zeitraubendes Einlesen arbeiten können. Es geht darum, in erster Linie zu parametrieren und so wenig wie möglich zu programmieren – vor allem nicht in Robotersprachen wie dem G-Code oder IEC-Sprachen für die Ablaufsteuerung. Der RobotMonitor, ein intuitiv bedienbares User Interface, erlaubt eine schnelle und effiziente Inbetriebnahme ohne Spezialwissen. Weiterer Komfort resultiert aus der integrierten Visualisierung von MOVIKIT® Robotics, die auch eine 3D-Simulation ermöglicht. In diesem Zusammenhang kann der Inbetriebnehmer vor Ort direkt am Panel die Fahrprofile der Roboterkinematik teachen. „Der Fahrweg lässt sich ganz einfach visuell oder per Streckenkoordinaten navigieren und abspeichern“, erklärt Heiko Weissgerber. Die für den Mehrachsantriebsverbund notwendigen Antriebsdaten berechnet das Programm im Anschluss dann komplett automatisch.

Start drücken und los geht die Fahrt. „Das ist ideal für einfache Pickaufgaben. Genau hierfür wollen wir die Stärke von Roboterkinematiken mit einfacher Software nutzbar machen. Unsere Kunden sollen ohne Spezialwissen in der Lage sein, sich ihre Programme selbst zu schreiben“, führt Product Life Cycle Manager Mechatronics Weissgerber weiter aus.

Anwenderfreundliche Funktionsvielfalt

Erst vor Kurzem wurde MOVIKIT® Robotics um weitere Funktionen wie beispielsweise zeit- und wegbasierte Bahnereignisse erweitert. Neu geschaffen wurde auch die TouchProbe Funktion, die das Auslösen einer Anweisung während eines Programms durch das Triggern eines Sensors oder den Zustandswechsel einer BOOL-Variable ermöglicht. Die TouchProbe Messung gibt die kartesischen Koordinaten im gewählten Koordinatensystem aus. Bei der Restwegpositionierung wird ausgehend vom gemessenen Bahnpunkt die programmierte Bahn um eine bestimmte Länge in die vorgegebene Richtung fortgesetzt. Ist die Länge größer als die programmierte Bahn, wird diese verlängert.

Um den Roboter auf einfache Art und Weise durch eine übergeordnete Steuerung entlang einer Bahn zu verfahren, kann das Standardprofil verwendet werden. Die Bahn wird von der übergeordneten Steuerung verwaltet und an das Softwaremodul übermittelt. Durch diverse Freigaben wird gesteuert, wann der Roboter welche Bewegung durchführen soll. Mit welcher Geschwindigkeit und Beschleunigung der Roboter diese Bahnsegmente abfährt, wird durch vorkonfigurierbare Bewegungsparametersätze definiert.

Nutzen für OEM

Bei MAXOLUTION® Maschine Automation geht es um weit mehr als die Antriebstechnik und das SEW-Produktportfolio im engeren Sinne. Im Fokus steht der komplette Automatisierungsverbund. Als Beispiel nennt Heiko Weissgerber die funktionale Sicherheit, die gerade in kollaborierenden Produktionen immer wichtiger wird. Hierbei verfolgt SEW-Eurodrive die Strategie der Best-in-Class-Integration. Demnach sind auch Komponenten anderer Hersteller als Teil der SEW-Gesamtlösung validiert und mit allen Schnittstellen beschrieben beziehungsweise bereits integriert. „Wir wollen nicht, dass unsere Kunden gezwungen sind, Produkte auslegen zu müssen, die außerhalb der originären SEW-Antriebswelt zu Hause sind. Wir bringen unterschiedliche Produktwelten zusammen“, betont Weissgerber.

Gerade kleinere und mittelständische Maschinenbauer (OEM) profitieren davon, in dem sie vor allem in Spezialdisziplinen, wie der Sicherheitstechnik, keine eigenen Ressourcen aufbauen müssen. Diese Arbeitsweise ermöglicht im konkreten Robotikbeispiel, dass OEMs mit einfachen Mitteln eigene Roboter bauen können, die passgenauer arbeiten als Universalroboter aus dem Regal. Letztlich geht es darum, eigene Maschinenideen ohne Abhängigkeit eines großen Herstellers selbst umsetzen zu können.