Cluster Mechatronik & Automation

News

22.08.2011

Roboter mit Fingerspitzengefühl - Clustermitglied Autoloader GmbH entwickelt in echtzeit agierendes System

Das menschliche Gehirn verfügt über etwa 100 Milliarden Nervenzellen, die durch mehr als 100 Billionen Synapsen miteinander vernetzt sind. Eine Größe, die vergleichbahr ist mit der Anzahl an Blättern im Regenwald Amazonas. Diese Struktur macht es möglich, selbst komplizierte Denkprozesse in sehr kurzer Zeit und mit hoher Präzision abzuarbeiten. Ziel der Automatisierung ist es, den meschlichen Genius durch ein künstliches System zu simulieren, das dem Mensch im Hinblick auf Effizienz, Qualität und Zuverlässigkeit im Prozess überlegen ist. Eine neuentwickelte, robotergestützte und vollautomatische Verlade- bzw. Verpackungsanlage ist hier zukunftsweisend.

 

Der Roboter transportiert das Werkstück an die vorgesehende Maschine und legt es präzise an der Zielposition ab (Bild: ROBOTWORLD 03-04/2011, S. 18).

 

Paradebeispiele für derart optimierte Prozesse in der Industrie sind die Bestückung von Werzeugmaschinen oder Lackierständen, das Beladen von Verpackungseinheiten oder die Entsorgung von Abfallmaterial in der industriellen Produktion.Charakteristisch für einen solchen Prozess ist, dass das Ziel - in diesem Fall die Ablageposition - nicht mathematisch genau, sondern lediglich verbal ("hinten linksbündg in die Ecke") beschreibbar ist. Das Geschick des Menschen und die Herausforderungen für den Roboter liegen darin, die exakte Endposition bis zuletzt nicht zu kennen, das bewegte Teil aber dennoch genau positioniert ablegen zu können. Mit dem Ziel, diesen Vorgang zu automatisieren, hat sich das Clustermitglied Autoloader GmbH mit zwei Partnerunternehmen zu einem Konsortium zusammengeschlossen und eine robotergestützte, vollautomatische Verlade- bzw. Verpackungsanlage entwickelt. Das System besteht aus einer Kombination speziell entwickelter Hardware-Komponenten und einer intelligenten, selbstlernenden Steuerungssoftware. Durch Anwendung einer Funktion, die auf einer schrittweisen Annäherung basiert, ist es dem System möglich, Werkstücke zu handhaben, deren genaue Form nicht vorhergesagt werden kann (beispielsweise geschweißte Teile oder Koffer) und/oder für die nur ungenauen Endpositionen verfügbar sind.

 

Ein maßgeblicher Unterschied zu herkömmlichen Verlade- und Verpackungsanlagen und klarer Vorteil des von Autoloader entwickelten Systems: Es agiert in Echtzeit. Der Einsatz einer solchen realtime Anlage ermöglicht den Fortschritt in vielen industriellen Bereichen. Prozesse, die bis heute aufgrund des limitierenden Faktors "Komplexität" durch den Einsatz von Menschen geprägt sind, können vollautomatisch durchgeführt werden. Damit eröffnen sich ganz neue Perspektiven: Die Vorteile der Automatisierung wie beiespielsweise eine effizientere Nutzung begrenzter Flächen oder dauerhaft hohe Verfügbarkeit können damit in ganz neuen, bisher ungeahnten indusriellen Prozessen genutzt werden.

 

Der Roboter ist dabei zentraler Bestandteil des Issu-Handlings. Der Begriff Issue-Handling beschreibt die Gesamtheit aus Bereitstellungsband, Robter und Greifwerkzeug. Das Bereitstellungsband wird automatisch vom Roboter synchronisiert und hat in Verbindung mit Bildverarbeitungssystemen die Aufgabe, die tatsächliche Position des zu verladenden Teils auf dem Förderband zu ermitteln. Dadurch wird eine fehlerfreie Übernahme des Werkstücks durch ein sich anschließendes, hochpräzieses und schnelles Greifersystem garantiert. Die Prozesssteuerung des Systems erfolgt durch eine selbstlernende Leiststandsoftware. Der Roboter verarbeitet die Fahrbefehle, die er vom Leitstand erhält: Entsprechend der Befehle des Leitsands steuert er den Greifer, der in einem ersten Schritt das zu handhabende Werkstück vom Bereitstellungsband entnimmt. Der Roboter transportiert das Werkstück an die vorgesehene Maschine und legt es präziese an der Zielposition ab. Als Roboterkomponenten kommen dabei vornehmlich Industrieroboter von ABB zum Einsatz. Ein wesentlicher Punkt ist die Integration zusätzlicher Sensorik. Sie ermöglicht dem System, dynamisch und entsprechend der jeweiligen Oberflächenkontur, Materialkonsistenz und Form des zu verladenden Werkstücks zu reagieren. Die Robote- und Verteilintelligenz wird signifikant erhöht, was zu einer kürzeren Taktzeit und einer besseren Verfügbarkeit führt.

 

 

In der industriellen Produktion soll sich mit der Anlage die Packungsdichte von heterogenen Bauteilen optimieren lassen (Bild: ROBOTWORLD 03-04/2011, S. 19).

 

Die Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig: Im Bereich der Flughafen-Logistik beispielsweise ermöglicht das System, sehr unterschiedliches Passagiergepäck in die schwer zugänglichen Verladecontainer platzoptimiert zu verstauen.

 

In der industriellen Produktion läßt sich u.a. mit der Anlage die Packungsdichte von heterogenen Bauteilen, die automatisiert in der Gitterbox abgelegt werden, maßgeblich optimieren.

 

Optimale Unterstützung durch den Cluster Mechatronik & Automation e.V.

 

Der Cluster Mechatronik & Automation e.V. ist Plattform und Forum zur Definition und zur Umsetzung von Maßnahmen, die dem Fortschritt der Mechatronik und der angrenzenden Fachgebiete dienen. Durch eine aktive Kommunikation zwischen Wissenschaft und Wirtschaft, sollen die Qualität und Sicherheit der Entwicklungen gewährleistet und ein Beitrag zur Förderung der Wirtschaft erbracht werden.

 

"Wir sind seit 2009 Mitglied im Cluster Mechatronik & Automation. Unsere Ansprechpartner in diesem aktiven und effizienten Netzwerk haben und von Anfang an mit zahlreichen Kontakten unterstützt. Wir nutzen die vielen Veranstaltungen sehr gerne, um uns über Innovationen und Trends zu informieren und mit anderen Cluster-Mitgliedern in Kontakt zu kommen. Ich kann die Mitgliedschaft sehr empfehlen."

 

(Florian Gottschaller, Geschäftsführer der Autoloader GmbH, München)

 

(Textquelle: Zeitschrift ROBOTWORLD, Ausgabe 03-04/2011, S. 18-19)

 

Kontakt:

 

Autoloader GmbH

Lohstr. 22

85445 Oberding-Schwaig

 

Florian Gottschaller

Telefon:     +49 8122 22 89 359;  Zentrale: -360

Fax:           +49 8122 94 55 689

Mobil:         +49 172 6949307

E-Mail:        gottschaller@autoloader.de

Homepage: www.autoloader.de


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