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DER KONSTRUKTEUR 5-6/2021

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DER KONSTRUKTEUR 5-6/2021

ROBOTIK Damit Cobots

ROBOTIK Damit Cobots ihre Anwendungsstärke effizient und sicher im Produktionsprozess einbringen können, sind sie kleiner dimensioniert als andere Industrieroboter. Immerhin gilt es, möglichst jeden Quadratmeter verfügbarer Fläche für die Produktion nutzbar zu machen. Allerdings ergibt sich daraus, dass auch die an ihnen montierten Komponenten ein kompaktes und leichtes Design aufweisen müssen, um ihre Vorteile voll ausspielen zu können. Bei der Basisserie JMHZ2 wurden etwa die Dimensionen im Vergleich zur Vorgängerserie bei der Gesamtlänge um bis zu 21,7 mm und der Dicke um bis zu 7,6 mm verringert. Der pneumatische Parallelgreifer ist dadurch ganze 180 g (43 %) leichter und ermöglicht so bei der Materialhandhabung schnellere Bewegungen und höhere Zykluszeiten. Auch die Serie ZXP-X1 wurde auf Diät gesetzt: Einzelne Komponenten wurden entfernt und die äußere Dimension der Vakuum-Greifereinheit verschlankt, was zu einer Gewichtsreduktion von 5 % führte. Insgesamt hat die Allin-one-Lösung u. a. mit integriertem Vakuumerzeuger und Drucksensor so einen positiven Einfluss auf das Masseträgheitsmoment. JEDES GRAMM ZÄHLT Prozessingenieure sind darauf bedacht, die Maschinenabmessungen klein zu halten und nicht etwa durch die Installation von Komponenten zu konterkarieren. Zudem wirkt sich das Gewicht am Greifarm unmittelbar auf die Trägheitslast aus. Hier zählt jedes Gramm, wenn es darum geht, schnelle und dynamische Bewegungen zu ermöglichen. LISA MEERHEIM, Product Management, SMC Deutschland, Egelsbach HOHE FLEXIBILITÄT Ihre Geschwindigkeit, Ausdauer und Präzision machen Industrieroboter im Allgemeinen und Cobots im Speziellen zum optimalen Partner in Produktionssystemen. Das haben diese seit ihrem ersten Auftritt 1961 bei General Motors und den ersten Cobots Mitte der 1990er-Jahre im Rahmen eines Forschungsprojekts der General Motors Foundation immer wieder gezeigt. Gerade kollaborative Roboter überzeugen mit einer besonders hohen Flexibilität für verschiedenste Anwendungen, da sich die entsprechenden Komponenten leicht austauschen lassen. „Cobots sind allerdings nur so flexibel, wie es die installierten Komponenten zulassen. Im besten Fall sind Produkte, wie die von SMC, so aufgebaut, dass sie über Plug-and-play flexibel und komplett ausgetauscht werden können“, erklärt Lisa Meerheim, Product Managemet von SMC. Variantenreichtum und umfassende Prozesseigenschaften sind daher entscheidende Argumente bei der Auswahl der jeweiligen Anwendungskomponenten. So können z. B. bei der Vakuum-Greifereinheit der Serie ZXP- X1 je nach Anwendungsfall 1, 2 oder 4 Vakuum-Sauger sowie diverse Saugervarianten vom Durchmesser (8, 10, 13, 16, 20, 25, 30 oder 32 mm) über die Saugerform (flach, flach mit Rippen, dünn flach, Faltenbalg oder mehrstufiger Faltenbalg) bis hin zum Material (NBR, Silikonkautschuk, Urethankautschuk oder FKM) angebracht werden. Mit einem Kolbendurchmesser von 16 mm erreicht der pneumatische Parallelgreifer die Serie JMHZ2- X7400B eine Wiederholgenauigkeit der Präzisions-Linearführung von ± 0,01 mm. Dabei liegt der Öffnungs-/Schließhub (beidseitig) bei 10 mm mit einer effektiven internen Haltekraft pro Finger von 43,5 N. Anwender erhalten damit eine hohe Prozesssicherheit der Materialhandhabung bei Pick-and-Place-Anwendungen. SPECIAL miergerät installiert werden und ist dank einfacher und intuitiver Nutzeroberfläche leicht zu bedienen. Der Plug-and-play-Ansatz ermöglicht es, dass neue Anwendungen im Handumdrehen einsatzbereit sind, was eine Zeitersparnis bei Installation und Wartung bietet und damit Kosten spart. MEHR DYNAMIK KEIN ENDE IN SICHT Dass Cobots zunehmend an Beliebtheit gewinnen, ist kein Wunder. Ihre kompakte Bauweise, die sichere Zusammenarbeit mit Menschen und ihr hohes Maß an Flexibilität für verschiedenste Anwendungen machen sie ideal für Produktionsprozesse. Und ihr Potenzial ist noch lange nicht ausgeschöpft. Im Rahmen von Anwendungen der Industrie 4.0, dem Industrial Internet of Things und künstlicher Intelligenz werden Cobots in Zukunft noch mehr Aufgaben übernehmen. Der Mensch erhält damit wichtige Freiräume, um seine eigentlichen Stärken etwa für neue strategische Ansätze, neue Entwicklungen und Erfindungen oder bei der Umsetzung von Details voll auszuspielen. Wichtig für den Erfolg wird es sein, auch die notwendigen Komponenten stets weiterzuentwickeln, um die Zahl der möglichen Anwendungen für Cobots zu erhöhen. „SMC in Japan hat in diesem Zusammenhang das Global Cobot Project ins Leben gerufen, dass sich genau mit dieser Frage beschäftigt, um den Einsatz von Cobots in allen Branchen möglich zu machen. Dabei sind die Plug-and-play-Fähigkeit sowie ein kompaktes und leichtes Design von Anwendungen eine unverzichtbare Voraussetzung“, schließt Meerheim mit einem Blick in die Zukunft. Bilder: SMC Deutschland www.smc.de 60 DER KONSTRUKTEUR 2021/05-06 www.derkonstrukteur.de

ROBOTIK KAMERAS: WENN ZWEIARM-ROBOTER SEHEN LERNEN Mit dem GL-THTeasy-System hat Glaub eine Roboterzelle für die Bestückung von Leiterplatten per Durchsteckmontage entwickelt. Kernkomponenten sind ein zweiarmiger kollaborativer Roboter YuMi von ABB und mehrere Cognex-Kameras. Das Ergebnis bietet die Lösung für einen Prozessschritt, der sich bislang kaum automatisieren ließ. Der Prozess in der Roboterzelle läuft folgendermaßen ab: Dem Roboter werden über eine Förderstrecke Blister z. B. mit Kondensatoren bereitgestellt. Der zweiarmige Roboter greift dann einen Kondensator nach dem anderen aus dem Blister und steckt sie präzise auf die Leiterplatte. Die Roboterzelle erfasst die Position der Bauteile in den Blistern über 3D-Flächensensoren. Diese erlauben auch den zielgerichteten „Griff in die Kiste“, um anschließend die die Kondensatoren und die Leiterplatten mit 2D-Kameras zu vermessen. Weil die Arme des Roboters parallel und rund um die Uhr arbeiten, ist ein Dauerbetrieb mit hoher Geschwindigkeit möglich. www.cognex.com LEICHTBAUGREIFER DIREKT AUS DEM 3D-DRUCKER Hilpert Electronics erweitert das Greifer-Sortiment durch Produkte des Vakuumspezialisten Schmalz. Diese sollen bei den Techman-Cobots zum Einsatz kommen. „Wir freuen uns, dass wir mit Schmalz einen weiteren namenhaften Partner gewinnen konnten. Unser Ziel ist es, unseren Kunden für alle Anwendungsbereiche unserer Cobots die bestmöglichen Zusatzwerkzeuge zur Verfügung zu stellen“, sagt Ralf Jentscher, Sales & Product Engineer für Cobots und Cobotanwendungen der Hilpert Electronics AG. Dabei steht auch das Leichtbaugreifsystem SLG im Fokus: „Aufgrund dessen, dass dieser Greifer im 3D-Druckverfahren hergestellt werden kann, können wir ihn auf viele Kundenapplikationen schnell und variabel anpassen. Das sorgt für maximale Flexibilität und optimale Anpassung an den Handhabungsprozess, sei es beim Handling von Kartons, Beuteln oder frei geformten Werkstücken.“ Mittels Konfigurator können Kunden in nur sechs Schritten einen individuellen Greifer erstellen, der dann additiv gefertigt wird. www.hilpert.ch UNIVERSALGREIFER FÜR EINSTEIGER Der Schunk-Greifer EGH eignet sich sehr gut für den Einstieg in die Arbeit mit Cobots. Als Starter- Paket kommt das plugand-work-fähige Modul vormontiert zum Kunden und enthält dabei alles, was für Montage und Inbetriebnahme notwendig ist: von einer Adapterplatte über passende Fingersätze bis hin zu Montagewerkzeug und Plug-ins zur Implementierung in die Robotersteuerung. Der EGH lässt sich in einer halben Stunde intuitiv in Betrieb nehmen und programmieren. Mit seinen flexiblen Fingern und einem variabel einstellbaren Hub von 80 mm deckt er ein breites Werkstückspektrum ab und ist vielseitig einsetzbar. Über IO-Link kann der Anwender bei jedem Greifvorgang die Fingerposition individuell definieren und den Greiferzustand auswerten. Eine Parallel-Kinematik stellt eine konstante Greifkraft über den kompletten Hub sicher. Seine abgerundete und mit Softtouch- Elementen ausgestattete Außenkontur macht ihn griffig und angenehm zu führen. www.schunk.com STABILER KOPPLUNGSGREIFER MIT 5 000 N AXIALKRAFT Das Unternehmen Gimatic hat seine AGG-Kopplungsgreifer mit Flansch um eine Variante mit erhöhter Genauigkeit erweitert. AGG30-BF ist stabiler als die kleinere Ausführung AGG20-BF und bietet Form- und Lagetoleranzen von 0,025 mm. Mit der AGG-Reihe lassen sich Roboter oder lineare Handling-Systeme an Werkzeugen oder Ablagepositionen andocken und positionieren. Sie eignet sich für Anwendungen, in denen zum Beispiel eng tolerierte Metalleinsätze vor dem Einspritzen des Kunststoffs präzise in der Form positioniert werden müssen. Die neuen Kopplungsgreifer verringern den Aufwand für die Justage und Voreinstellung zum Einlegen von Pins in Kleinteile und sind zu diesem Zweck mit einem Anschraubflansch ausgestattet. Der pneumatisch betätigte Kopplungsgreifer AGG30-BF kann Axialkräfte bis 5 000 N bei 6 bar aufnehmen und bietet ein Plus an Stabilität. Einsatz finden die AGG-Greifer in der Kunststoffspritzgussindustrie und für Handlingaufgaben. www.gimatic.com www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR 2021/05-06 61

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