Diese Movidrive-Umrichter aus dem Automatisierungsbaukasten Movi-C von SEW-Eurodrive versorgen die Servomotoren des Tripod- Roboters von Seitec. © Seitec

"Die Rezepte sind im Kontrollsystem der Einheit gespeichert", erläutert Daniel Pfeffer, Head of Operations bei Seitec. Mit nur wenigen Touchgesten am Bedienpanel kann ein Maschinenbediener innerhalb von Sekunden die Anlage auf ein neues Werkstück einstellen. Ist ein Greiferwechsel nötig, fordert die Maschine in derselben Oberfläche dazu auf und parkt den zentralen Roboter an der passenden Position. "Das dauert insgesamt vielleicht eine Minute", betont Pfeffer, der auch der Projektleiter ist und das Konzept entwickelte. "Hieraus ergibt sich ein enormer Zeitgewinn gegenüber Anlagen, die bei Anpassungen einen Eingriff in verschiedene Bedieneinheiten an der Maschine erfordern – insbesondere bei der Handhabung kleiner Losgrößen."

Herzstück der Anlage ist Tripod-Roboter, hier ohne Verkleidung. Er wird durch Servomotoren der Baureihe CMP mit PxG-Getrieben in der Ausführung P5 angetrieben. © SEW

Herzstück der Anlage ist derzeit ein Tripod-Roboter mit zusätzlicher Drehachse, der je nach Bedarf mit zwei verschiedenen Greifern ausgestattet wird. Er wird durch vier Servomotoren der Baureihe CMP mit PxG-Getrieben in der Ausführung P5 für hohe Dynamik angetrieben. Die Werkstücke werden im Vorfeld vereinzelt. Eine Kamera, die über Ethernet/IP in das Gesamtsystem integriert ist, erfasst Form und Lage von derzeit rund 130 unterschiedlichen Werkstücken auf dem Zuführband. Dieses muss – dem neuesten Stand der Technik entsprechend – nicht mehr transparent sein, wodurch sich Handhabung und Service vereinfachen. Zudem können das Pick-Band und das Place-Band in einem beliebigen Winkel zueinander angeordnet sein.

Das System liefert die standardisierte Grundlage für die Kinematik des Pick-and-Place-Roboters mit vier Freiheitsgraden. "Wir mussten für die extrem unterschiedlichen Geometrien und Größen ein System finden, um die Teile zu vereinzeln und sie dann korrekt handzuhaben", erläutert Daniel Pfeffer. Ziel des Kunden war es, in Vorbereitung auf den nächsten Arbeitsschritt, mehrere Werkstücke im Sekundentakt auf einem Warenträger zu platzieren. Diese Zielvorgaben habe man mit dem System erreicht.

Zukunftssichere Einfachheit

"Wenn ein neues Werkstück eingelernt werden soll, wird die Anlage mit Hilfe des intelligenten Movi-C-Controllers UHX65 von SEW-Eurodrive in wenigen Minuten über das Bedienpanel konfiguriert. Anschließend speichert man den Prozess als neues Rezept", sagt Christopher Kühn, der zweite Projektleiter für die Neuentwicklung. Benötigt der Roboter irgendwann mehr Freiheitsgrade oder eine andere Kamera, könnte jede Komponente dank der nichtproprietären Schnittstellen einfach gewechselt werden. Sie ließen sich dann mit Hilfe der bereits im Movi-C-Controller vorliegenden Kinematikdaten mit wenig Aufwand in die Anlage integrieren. "Alles zwischen zwei und sechs Freiheitsgraden ist möglich", ergänzt Daniel Pfeffer. Auch die Zuführbänder mit zehn weiteren Servomotoren von SEW-Eurodrive werden durch denselben Controller gesteuert, der auf diese Weise bereits intern ein Lagebild der gesamten Kinematik der Anlage hat. Weil der Roboter sowie die Bänder mit den Teilen ein System bilden, gehen die Encoderinfos der Bänder direkt auf dem Controller UHX ein. Damit sind dem Roboter die Encoderwerte und die Positionen der Bänder bekannt. Bis zu zehn Roboter, 2.000 Produkte und 200 Ablageboxen können verwaltet werden.

Langfristige Verfügbarkeit und Kompatibilität

Daniel Pfeffer (li.) und Christopher Kühn sind beide Projektleiter für die Neuentwicklung bei Seitec. © Seitec

"Das Technische Büro Erfurt von SEW-Eurodrive begleitete den Entwicklungsprozess von Beginn an", sagt dessen Leiter Frank Buchholz. "Die langfristige Verfügbarkeit und Kompatibilität der Komponenten stellt eine deutlich längere Betriebsdauer der Handhabungseinheit sicher." Seitec-Projektleiter Pfeffer ergänzt: "Unser Konzept ließ sich nur mit den Möglichkeiten des Automatisierungsbaukastens Movi-C umsetzen." Die Entwickler heben die unkomplizierte und rasche Zusammenarbeit hervor. So entstand eine schlanke und kostengünstige Gesamtlösung, die sich für zahlreiche Pick-and-Place-Anforderungen anpassen lässt.

Dank des modularen Konzepts kann Seitec den Roboter als Einzelprodukt oder Gesamtlösung anbieten. Diese beinhaltet das Engineering und die kundenspezifische Prozessanpassung, beispielsweise mit individuellen Zuführsystemen. In der minimalen Ausbaustufe ist auch eine kompakte Produktlösung mit Roboter, Steuerung und Bedieneinheit möglich.