B&R macht Robotik zum Bestandteil der Automatisierungstechnik
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B&R macht Robotik zum Bestandteil der Automatisierungstechnik

Maschinenzentrierte Robotik
B&R macht Robotik zum Bestandteil der Automatisierungstechnik

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Immer kleinere Losgrößen stellen die Fertigungsspezialisten vor ein Dilemma: Mehr Flexibilität ist gefragt bei gleichzeitig immer höher automatisierten Produktionsprozessen. Über den Ansatz der maschinenzentrierten Robotik (Machine-Centric Robotics) und die Integration von ABB-Robotern in sein Automatisierungssystem will B&R Maschinen- und Anlagenbauern den Einsatz von Robotern insbesondere im Serienmaschinenbau erleichtern.

Inhaltsverzeichnis

1. Steuerungstechnik und Robotik aus einer Hand
2. Maschinenbau arbeitet in gewohnter Entwicklungsumgebung
3. Synchronisierung innerhalb eines Systems
4. Track-Systeme und Sensoren leicht integrierbar

 

Roboter bieten das Potenzial, auch ‚in der Maschine’ die für kleine Losgrößen erforderliche Flexibilität bereitzustellen. Ständig wechselnde Produkte und damit verbunden Umrüstungen lassen sich mit ihnen effizient abwickeln. „Speziell für einen kleineren oder mittelständischen Maschinenbauer ist es allerdings sehr aufwändig, einen Roboter zu integrieren und zu programmieren“, erläutert Stefan Schönegger, Vice President Strategy and Innovation bei der B&R Industrial Automation GmbH in Eggelsberg. Dafür gebe es drei Gründe:

  • Innerhalb vieler Maschinen laufen extrem schnelle, hochsynchrone Prozesse ab. Wenn diese Prozesse mit einem externen Gerät koordiniert werden müssen, ist das schwierig oder sogar unmöglich.
  • Robotikapplikationen werden im Regelfall mit Tools und Programmiersprachen entwickelt, die dem SPS-Programmierer typischerweise fremd sind.
  • Ein zusätzlicher Lieferant – hier für den Roboter – ist immer mit zusätzlichem Aufwand verbunden.

„Das ist der Grund, warum B&R und ABB gemeinsam eine Lösung entwickelt haben, um ABB-Roboter zu einem integralen Bestandteil des B&R-Automatisierungssystems zu machen.”

Steuerungstechnik und Robotik aus einer Hand

Für B&R, inzwischen Teil des ABB-Geschäftsbereichs Robotics & Discrete Automation, macht dies die technische Lösung einfacher. „Noch wichtiger waren für uns jedoch auch Fragen wie die nach der Organisation der Supply Chain oder die der Servicekonzepte, die wir anbieten wollen“, fährt Schönegger fort. „Als integraler Bestandteil unseres Automatisierungssystems verhalten sich die ABB-Roboter beim Engineering und im Betrieb genauso wie jede andere Automatisierungskomponente von B&R.”

Für den Maschinenentwickler macht es also keinen Unterschied, ob er eine Einzel-Achse oder einen Roboter in seine Maschine implementiert – Tools, Engineeringumgebung und Ansprechpartner bei B&R sind die gleichen. Zur Verfügung steht damit auch eine große Auswahl an Knickarm-, Scara-, Delta- und Palettierrobotern in unterschiedlichen Größen und mit unterschiedlichen Nutzlasten.

Maschinenbau arbeitet in gewohnter Entwicklungsumgebung

Durch die Integration entfällt die Notwendigkeit für eine eigenständige Robotersteuerung, einen eigenen Schaltschrank und einen Spezialisten, der eine spezifische Robotiksprache beherrscht. Dem Anwender stehen sämtliche Methoden zur Verfügung, die er von der Maschinenprogrammierung kennt, zum Beispiel Kontaktplan, Strukturierter Text und C/C++.

Zudem stellt B&R bereits in die Mapp Technology integrierte und vorkonfigurierte Softwarebausteine zur Verfügung. Mit diesen lassen sich Robotikapplikationen sehr einfach erstellen: Mapp Robotics umfasst neben Standardfunktionen zur Steuerung und Inbetriebnahme auch fortgeschrittene Funktionen wie Feed Forward oder Arbeitsbereichsüberwachung. „So kann der Anwender komplexe und hochdynamische Applikationen umsetzen, ohne zahllose Zeilen Code zu schreiben”, betont Schönegger. „Die Entwicklungszeit wird deutlich verkürzt.”

Synchronisierung innerhalb eines Systems

Der Anwender erhält damit die Möglichkeit, sowohl Roboter als auch alle anderen Komponenten der Maschinenautomatisierung mit hoher Präzision zu synchronisieren. Da es weder getrennte Hardware noch ein getrenntes Netzwerk gibt, entstehen auch keine getrennten Applikationen.

„Die Tatsache, dass sämtliche Achsen und Sensoren in einem gemeinsamen Netzwerk kommunizieren, erhöht die Genauigkeit auf bisher unvorstellbar kurze Zeiträume im Mikrosekundenbereich”, so der B&R-Stratege. „Dadurch eröffnen sich dem Anwender völlig neue Möglichkeiten.“

War es beispielsweise bisher üblich, dass ein Werkstück – etwa auf einem Werkstücktisch – zunächst in Position gebracht wird und erst nach dem Stillstand des Tisches der Roboter mit der Bearbeitung startet, können sich Roboter und Werkstücktisch nun synchron auch während der Bearbeitung bewegen. Die Maschinenapplikation errechnet automatisch die optimalen Bewegungsprofile – und vor allem die Bearbeitungszeit kann wesentlich verkürzt werden.

Track-Systeme und Sensoren leicht integrierbar

„Die Synchronisierung lässt sich auch im Zusammenspiel von ABB-Roboter und unseren Track-Systemen wie Acopostrak nutzen”, so Stefan Schönegger abschließend. „Der Roboter kann also ein Werkstück bearbeiten, während es sich gleichzeitig in hohem Tempo auf dem Track bewegt.” Dieser sei einfach nur eine zusätzliche Achse, die bei der Berechnung des Bewegungsprofiles mit einbezogen werde.

Auch die Synchronisierung zwischen Sensoren und Roboterbewegung wird einfacher. So kann das Ergebnis einer Qualitätsüberprüfung mit einer Vision-Kamera von B&R in weniger als einer Millisekunde in einen Steuerungsbefehl für den ABB-Roboter umgesetzt werden. Dieser entfernt gegebenenfalls ein fehlerhaftes Werkstück aus dem Produktionsprozess – ohne manuellen Eingriff oder Verlangsamung des Prozesses. Auch dieses Vorgehen kann die Produktivität der Maschine deutlich erhöhen.

Übrigens: Den Automatisierern stehen für die Kombination mit der Robotik die Simulationsmöglichkeiten innerhalb des B&R-Systems Automation Studio zur Verfügung. So kann der Anwender den kompletten Bewegungsablauf einer Maschine inklusive Robotik anhand eines Digitalen Zwillings simulieren und optimieren, bevor die Maschine gebaut wird – Entwicklungsdauer und -kosten sinken. (co)

Details zu Machine-Centric Robotics von B&R


Kontakt:
B&R Industrie-Elektronik GmbH
Norsk-Data-Straße 3
61352 Bad Homburg
Tel.: +49 6172 4019 0
E-Mail: office.de@br-automation.com
Website: www.br-automation.com


Stefan Schönegger, Vice President Product Strategy & Innovation, B&R
Bild: B&R

„Bisher war es für kleine und mittelständische Maschinenbauer äußerst aufwändig, Roboter in ihre Maschine zu integrieren – das können wir nun aus einer Hand anbieten.“



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