Dr. Michael Wenzel, Geschäftsführer von Reis Robotics und Vorsitzender des Werbe- und Presseausschusses der AUTOMATICA Bild: MM-Archiv

Die AUTOMATICA hat zusammen mit dem VDMA-Fachverband Robotik + Automation und dem Fraunhofer-Institut Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) die Gemeinschaftsinitiative „Green Automation“ ins Leben gerufen. Auf der AUTOMATICA 2010 wird die Initiative erstmals vorgestellt. Die Automatisierungsbranche nimmt ihre umweltpolitische Verantwortung wahr und gestaltet die Vision einer „grünen“ Welt aktiv mit. Dabei geht es nicht nur um die umweltfreundliche Gestaltung von Produktionsprozessen, sondern auch darum, ressourcenschonenden Technologien mit innovativen Systemen und Lösungen der Robotik und Automation überhaupt zum Durchbruch zu verhelfen. Auf der AUTOMATICA 2010, die vom 8. bis 11. Juni 2010 auf dem Gelände der Neuen Messe München stattfindet, wird die Initiative erstmals vorgestellt. „Green Automation“ soll den Beitrag der Automatisierungstechnologien für nachhaltiges Wirtschaften in all seinen Facetten zeigen. Initiative „Green Automation“ Leitthema auf der Automatica 2010 Die Initiative „Green Automation“ wird ein Leitthema auf der AUTOMATICA 2010 sein und unterstützt die ausstellenden Unternehmen bei der Vermarktung von Produkten und Produktionsprozessen zur Verbesserung der Nachhaltigkeit in der Produktion. Ausgangspunkt der Initiative „Green Automation“ ist die zunehmende Bedeutung von Energieeffizienz und Nachhaltigkeit in der Fertigung.

Dr. Michael Wenzel, Geschäftsführer von Reis Robotics und Vorsitzender des Werbe- und Presseausschusses der AUTOMATICA erklärt: „In Politik und Gesellschaft ist wachsendes Interesse festzustellen, nicht länger auf Kosten künftiger Generationen zu leben und den Ressourcenverbrauch – ohne Abstriche an die Lebensqualität machen zu müssen – spürbar und nachhaltig zu senken. Diese Entwicklung fordert die Investitionsgüterindustrie – insbesondere die Robotik und Automation – heraus, die fertigungstechnischen Voraussetzungen für „grüne“ Konsumgüter zu schaffen. Wir stellen bereits am Markt entsprechende Nachfrage fest und so ist es zu begrüßen, dass die internationale Fachmesse AUTOMATICA „grüne“ Fertigungstechnologie derart gebündelt darstellen wird.“

Ressourcenoptimal gestaltete Automatisierungstechnik
Erst durch Automatisierungstechnik wird eine umweltverträgliche und energiesparendere Produktion möglich. Viele Hersteller bieten längst Lösungen zur Ressourcenoptimierung, Energieeffizienz, Reduzierung der Schadstoffemission oder Energierückgewinnung an. Dabei sei es wichtig, dass sämtliche Betrachtungen bezüglich der Ressourceneffizienz über den gesamten Lebenszyklus eines Produktes beziehungsweise einer Technologie durchgeführt werden, heißt es.

Automatisierung ist Voraussetzung für „grüne“ Produkte
Laut Thilo Brodtmann, Geschäftsführer VDMA Robotik + Automation, sieht die Branche hier ihre Verantwortung: „Der intelligente Umgang mit Ressourcen wird zunehmend zu einem Erfolgsfaktor für die Wettbewerbsfähigkeit von produzierenden Unternehmen. Hierbei kann moderne Automatisierungstechnik Erstaunliches leisten. Die Hersteller von Automatisierungstechnik erschließen ihren Kunden erhebliche Einsparpotenziale und sind mit ihrer Engineering-Kompetenz die Enabler neuartiger Lösungen, die „grüne“ Produkte überhaupt erst möglich und bezahlbar machen.“ Die Initiative „Green Automation“ soll dabei für die nötige Breitenwirkung sorgen.
Durch steigende Energiepreise und knapper werdende Ressourcen steigt die Nachfrage nach energiesparenden Technologien. Moderne Automatisierungslösungen ermöglichen den breiten Einsatz umweltverträglicher Produkte und Technologien wie der Photovoltaik. So konnten durch den Einsatz von Robotern, Montagetechnik und industrieller Bildverarbeitung die Herstellkosten von Solarzellen bereits substantiell gesenkt werden – bei gleichzeitiger Erhöhung der Qualität.

Das Fraunhofer IPA sieht ein erhebliches Potenzial im Umfeld der „Green Automation“. „Automatisierungstechnik ist ein wesentlicher Faktor für die wettbewerbsfähige Produktion von „grünen“ Produkten wie beispielsweise Solaranlagen, Energiespeichern oder Elektrofahrzeugen,“ erläutert Prof. Alexander Verl, Leiter Fraunhofer IPA. „Aber auch die Automatisierungstechnik als Ressourcenverbraucher muss beachtet werden. Hier sind erhebliche Potenziale sowohl bei Komponenten und Maschinen als auch auf der Leitebene realisierbar“.

AUTOMATICA 2010 macht „Green Automation“ erlebbar
Mit der Initiative „Green Automation“ wird die AUTOMATICA erstmals dieses Thema systematisch aufbereiten. So wird es eine „Green Automation“-Besucherführung geben, um direkt Interessenten und Anbieter themenspezifisch zusammen zu führen. Ergänzend wird eine Sonderschau die erfolgreichsten Beispiele für „grüne“ Produkte vorstellen. Auf dem AUTOMATICA-Forum wird an allen Tagen „Green Automation“ ein zentraler Aspekt bei den Fragestellungen sein.

Related Content:
www.maschinenmarkt.vogel.de

Arbeitet für zwei: Der neue IRB 360/1-1600 kann für bestimmte Handhabungsbereiche, für die bisher zwei Roboter erforderlich waren, die Aufgaben beider Robotern übernehmen – soweit dies die Zykluszeit der Linie zulässt. Bild: ABB

Leistungsfähige Automatisierungslösungen sind in der Photovoltaik-Industrie stark gefragt. Ohne den Einsatz hochdynamischer, flexibler Roboter, die optimal auf die Anforderungen in der Produktion von Solarzellen und Module abgestimmt sind, lässt sich dieses Ziel aber nicht realisieren. Ein solches System ist der neue Flexpicker IRB 360/1-1600 von ABB. Der Roboter vervollständigt die zweite Generation der Delta-Roboter von ABB. Der Flexpicker IRB 360/1-1600 wurde speziell für die High-Speed-Handhabung von Wafern und Zellen in der Solarproduktion konzipiert. Denn bei der Fertigung von Solarzellen werden für Aufgaben, die beim Be- und Entladen innerhalb verschiedener Produktionsprozesse anfallen, schnelle und zuverlässige Roboter benötigt, die auch mit sehr empfindlichen Materialien umgehen können. Schließlich sind die zu handhabenden Wafer bis zu 160 µm dünn. Die Familie der ABB-Flexpicker-Roboter wurde mittlerweile in über 2500 Installationen integriert. Hauptmerkmal dieser Roboter ist nach wie vor ihre enorme Schnelligkeit. Trotz der extrem hohen Beschleunigung von bis zu 15 g (15 m/s²) und einer Geschwindigkeit bis zu 10 m/s bleiben präzise Positionierung, Bahngenauigkeit und hohe Zuverlässigkeit nicht auf der Strecke.

Neuer Flexpicker für größere Arbeitsräume konzipiert
Die Vorteile des am Markt eingeführten Flexpickers sind in den neuen IRB 360/1-1600 eingeflossen und wurden weiterentwickelt. Dazu zählen auch die drei Karbonfaser-Arme und die vierte Achse als Rotationsachse. Während in Linien- und Anlagenkonzepten bisher mit einem Arbeitsraum von 1130 mm kalkuliert wurde, eröffnet der neue Flexpicker mit 1600 mm neue Dimensionen der Fertigung. Hier könne, so ABB, derzeit kein vergleichbarer Roboter auf dem Markt mithalten. Konnten bisher – je nach Wafergröße – bis zu sechs Bahnen innerhalb einer Linie abgedeckt werden, sind es nun bis zu zehn Spuren, die bedient werden.

IRB 360/1-1600 kann zweiten Roboter einsparen
Während für bestimmte Handhabungsbereiche bisher zwei Roboter erforderlich waren, kann der IRB 360/1-1600 denselben Arbeitsraum und die Aufgaben von beiden Robotern alleine übernehmen – soweit dies die Zykluszeit der Linie zulässt.

Flexpicker IRB 360/1-1600 übernimmt auch spezielle Sortierarbeiten
Durch den großen Arbeitsraum eignet sich der neue Flexpicker IRB 360/1-1600 nun auch für spezielle Sortierarbeiten. Schnell und wendig sortiert er Solarzellen in bis zu 50 verschiedenen Kategorien.
Optional wird der Flexpicker auch mit der von ABB entwickelten Software Pickmaster ausgestattet. Durch die integrierte Bildverarbeitung in der Bewegungssteuerung erkennt der Roboter die Position der frei auf Zuführbändern verteilten Zellen. Für eine gemeinsame Aufgabenstellung können so einzelne oder bis zu acht Roboter im Team eingesetzt werden.

Roboter flexibel an verschiedene Handlingaufgaben anpassbar
Ohne aufwändige Konstruktions- und Entwicklungsarbeiten lässt sich der neue Roboter an unterschiedlichste Anforderungen in der Handhabung von Wafern und Solarzellen anpassen. Sogar nachträgliche Änderungen sind laut ABB schnell und effizient zu realisieren.
Linien- und Anlagenbauer eröffnet der Roboter IRB 360/1-1600 neue konzeptionelle Ansätze, da dank des größeren Arbeitsraums Aufgaben zusammengefasst werden können. Der Flexpicker IRB 360/1-1600 ist ab Herbst 2009 verfügbar.


Related Content:
www.maschinenmarkt.vogel.de

Für die Solarfertigung stellt Bosch Rexroth in Hamburg Produkte und Systeme für alle Fertigungsschritte vor. Bild: Bosch Rexroth

Der Automatisierungsspezialist Bosch Rexroth, Lohr am Main, treibt die Fokussierung auf Systeme für die Solarindustrie weiter voran: In einem festen Team bündeln Spezialisten das Anwendungs-Know-how für Steuerungen, elektrische Antriebe, Pneumatik und Mechatronik, wie das Unternehmen anlässlich der 24. European Photovoltaic Solar Energy Conference mitteilt. Das Team unterstützt Maschinenhersteller und Anwender mit einer Automationsberatung und Produkten der Antriebs- und Steuerungstechnik. Die Fachleute hätten den direkten Zugriff auf die weltweiten Entwicklungskapazitäten von Rexroth. Produkte und Systeme für die Solarindustrie aus dem Baukasten Sie würden dabei auf den Automationsbaukasten des Unternehmens zurückgreifen, der bereits viele speziell für die Anwendung in der Solarindustrie entwickelte Produkte und Systeme umfasse. Die freie Kombinierbarkeit von pneumatischen und elektromechanischen Aktoren sowie eine formschlüssige Verbindungstechnik würden den Freiheitsgrad für maßgeschneiderte Handlingsysteme in allen Solar-Fertigungsschritten erhöhen. Auf der Steuerungsebene verknüpft Bosch Rexroth nach eigenen Angaben SPS-, Motion- und Robotik-Funktionen auf einer Hardware und setzt auf offene Schnittstellen und Programmierstandards wie die IEC 61131. Das ermögliche auch bei regional unterschiedlichen Anforderungen eine wirtschaftliche Standardisierung weltweiter Fertigungsverbünde auf der Automationsebene.

Energieeffizienz senkt Kosten der Solarfertigung
Auf Energieeffizienz optimierte Systeme würden dabei die Herstellkosten für Solarmodule senken. Produkte und Bedarfsregelungen verringerten allein in der Pneumatik den Energieverbrauch um bis zu 55%. Die durchgängige Rückgewinnung von Bremsenergien und gewichtsreduzierte Lineartechnik würden den Strombedarf für die elektrische Antriebstechnik zusätzlich in der gleichen Größenordnung reduzieren.

Auf das schonende Handling von Solarzellen ausgelegte Bewegungsmuster und berührungslose Greifer verhindern Beschädigungen an den Solarzellen, heißt es. Den sanften Transport der großen und empfindlichen Photovoltaikmodule übernehme das Transfersystem TS Solar. Einen weiteren Beitrag zur Produktivitätssteigerung würden antriebsintegrierte Sicherheitsfunktionen leisten. Sie verkürzten die Wiederanlaufzeiten von Maschinen nach manuellen Eingriffen und erhöhten damit die Verfügbarkeit von Fertigungslinien signifikant.

Related Content:
www.maschinenmarkt.vogel.de

Die Laser- Einweglichtschranke der Laserklasse 1 erkennt selbst kleinste Teile von bis zu 0,28 mm sicher und ist damit auch für anspruchsvolle Positionieraufgaben die richtige Wahl. Bild: Balluff

Die Miniatur-Optosensoren der Baureihe BOS Q08M im robusten, kubischen Metallgehäuse bestechen nach Aussagen von Balluff durch ihre kompakte Bauform und ihre hohe Präzision. Die Optosenoren seien überall dort einsetzbar, wo Bauteile mit geringem Gewicht, wenig Raumanspruch und höchster Schaltpräzision gefragt sind. Als Beispiele werden Robotergreifarme und Minigreifer genannt. Neu in dieser Mini-Opto-Familie sind eine Laser-Einweglichtschranke sowie eine Fixfocus-Variante. Laser-Einweglichtschranke für anspruchsvolle Positioneraufgaben Die Laser-Einweglichtschranke der Laserklasse 1 erkennt selbst kleinste Teile von bis zu 0,28 mm sicher und ist damit auch für anspruchsvolle Positionieraufgaben die richtige Wahl, so das Unternehmen. Dabei ist der Sensor mit seinem scharf gebündelten Laserstrahl und einem Arbeitsbereich von bis zu 3 m auch die optimale Lösung, um bei engsten Platzverhältnissen an Maschinenkomponenten „vorbeizuschauen“, heißt es. Die neue Fixfokus-Variante basiert auf neuester Pinpoint-Technik und ist aufgrund  einer auf 50 mm fix eingestellten Tastweite besonders einfach in Betrieb zu nehmen. Der gerichtete Lichtstrahl ermöglicht genaues Positionieren und verhindert die gegenseitige Beeinflussung, wenn Sensoren nebeneinander angeordnet sind.

Sensor erkennt Objekte unabhängig von ihrer Farbe, Form und Oberfläche
Laut Balluff erkennt der Sensor aufgrund einer extrem geringen Grauwertverschiebung Objekte unabhängig von ihrer Farbe, Form und Oberfläche. Objekte außerhalb des Erfassungsbereichs werden sicher ausgeblendet. Die Laser-Einweglichtschranke arbeitet als Schließer und verfügt über einen PNP-Ausgang. Die Fixfokus-Variante ist wahlweise mit NPN- oder PNP-Ausgang, hell- oder dunkelschaltend sowie als Kabel- und Pigtail-Variante erhältlich. Der Anschluss erfolgt jeweils über einen dreipoligen M8-Stecker.

Sensoren mit Klemmhalter bündig in Aluminiumprofilen positionieren
Passend dazu gibt es jetzt auch einen patentierten Klemmhalter für die schnelle und bündige Positionierung der Sensoren in Aluminiumprofilen, teilt Balluff mit. Der Halter, der sowohl zu Item- als auch zu Bosch-Profilen passt, wird dazu einfach von oben direkt in die Nut eingesetzt und mit einer Schraubendrehung plan fixiert.
Aufgrund seines bombenfesten Sitzes erschließt er den Sensoren erstmals auch Applikationen, die bislang eine Domäne der Gabellichtschranken waren, und zwar dort, wo bislang geeignete Zwischengrößen fehlten.

Related Content:
www.maschinenmarkt.vogel.de

Die Roboterpalettieranlage nimmt inklusive Zu- und Abführung nur eine Fläche von 16 m2 in Anspruch.

Papier- und Aluminium-Verbundsäcke sollten nicht nur auf Paletten gesetzt, sondern auch in Umkartons hineinpalettiert werden. Ein Portalroboter mit 150 kg Handhabungsgewicht löst mit einem speziell entwickelten Greifer diese Aufgabe. Das Palettieren von Sackware kann nicht nur mit Portalrobotern, sondern auch mit Lagenpalettierern oder Knickarmrobotern vorgenommen werden. Der Portalroboter bietet jedoch entscheidende Vorteile im Hinblick auf die maximale Anzahl der Palettenplätze und deren Erreichbarkeit, damit verbunden die mögliche Palettierhöhe und vor allem beim Palettieren in einen zur Verkaufspräsentation eingesetzten Umkarton hinein. Das Unternehmen Frunol Delicia blickt auf eine mittlerweile über 190-jährige Tradition in den Geschäftsfeldern Pflanzenschutz und Schädlingsbekämpfungsmittel zurück. Damit ist es eines der erfahrensten mittelständischen Chemieunternehmen, das konzernunabhängig in diesen Geschäftsfeldern tätig ist und insbesondere über eine führende Marktstellung im Geschäftsbereich der Rodentizide verfügt.

Jetzt hat Frunol Delicia die Palettierung von Sackware automatisiert und die Rober Industrieroboter GmbH mit der Installation eines Portalrobotersystems betraut. Die Roboterserie Genix mit einem Handhabungsgewicht von 150 kg kann bei Beschleunigungen von über 6 m/s² Geschwindigkeiten in allen Achsen von mehr als 4 m/s erreichen. Die räumliche Ausdehnung reicht von 4 m in Länge und Breite bis hin zu 8 m Breite und mehr als 40 m in der Länge, und das bei Palettierhöhen von mehr als 2,4 m. In der Version Genix xp (xp:expanded) kann die Roboterbreite sogar bis zu 15 m betragen und ist daher besonders prädestiniert für Lageranwendungen. Die Roboterserie Gigant bietet hohe Handhabungsgewichte von 300, 500 und 1000 kg.

Bei dieser Anwendung sind Papier- und Aluminium-Verbundsäcke mit einem Füllgewicht bis 25 kg zu palettieren. Eine besondere Herausforderung besteht dabei darin, die Säcke auch in einen etwa 1,2 m hohen und zur Verkaufspräsentation eingesetzten Umkarton zu palettieren. Als Palettenformate kommen die CP1- und CP2-Palette sowie eine Displaypalette (Euro-Halbpalette) mit dem aufgesetzten Umkarton zum Einsatz. Auf die CP1- und CP2-Palette wird zusätzlich ein Kartontray zum Schutz der unteren Lage aufgesetzt, in das ebenso hineinpalettiert werden muss. Zusätzlich sind auch Papierzwischenlagen zur Stabilisierung einzulegen. Die zu realisierende Palettierhöhe beträgt maximal 1,8 m.

Nach der Absackanlage werden die Säcke der Roboterpalettieranlage zugeführt. Zum Einsatz kommt dabei der Roboter Genix mit einem Handhabungsgewicht bis 150 kg. Das Baukastensystem dieses Roboters zeigt die notwendige Flexibilität. Auf einer Fläche von lediglich 16 m² findet der Roboter inklusive der Palettenzu- und -abführung Platz. Weil die Wahl des Robotersystems erheblich durch den notwendigen Platzbedarf und die flexiblen Eigenschaften bestimmt wurde, file die Wahl fiel auf einen Portalroboter.

Als Steuerung wird die RO-ENC66 eingesetzt. Sie vereint dabei Bahnsteuerung und SPS in einem System. Kommunikationsschnittstellen wie Ethernet TCP/IP, zur Anbindung an alle gängigen Leitsysteme, sowie CAN-Open, für den Anschluss der digitalen Antriebsverstärker, von Feldbusklemmen und weiteren feldbusfähigen Geräten wie Barcodeleser oder Displays, prädestinieren den Einsatz in Roboteranlagen mit verteilten Steuerungsstrukturen. Besonderer Wert wurde bei der Entwicklung auf die integrierte Diagnosemöglichkeit gelegt, um im Fehlerfall den Bediener gezielt zu informieren. Auf Basis der SPS-Steuerung können umfangreiche Daten grafisch aufbereitetet und mittels integrierter Software visualisiert werden.
Besonderes erwähnenswert ist auch die Packplansoftware Ro-Pack, über die es für den Bediener möglich ist, durch die Eingabe der Packstückabmessungen das optimale Lagenbild zu bestimmen und auf das Robotersystem zu übertragen. Aufwändiges Programmieren entfällt somit.

Eine Innovation war bei der Entwicklung des Greifers notwendig, weil dieser nicht größer sein durfte als die Grundfläche des kleinsten Produktes. Denn die zu palettierenden Produkte müssen in den Umkarton mit seinen begrenzten Abmessungen hinein palettiert werden. Pneumatisch betätigte Greifarme umschließen dabei den Sack und öffnen synchron, um die Säcke dicht an dicht zu palettieren. Über geeignete Messsysteme wird ständig die Höhe der Beladung kontrolliert, um flexibel auf Produktionsvarianzen reagieren zu können. Zusätzlich sind schwenkbare Saugeinheiten installiert, die die Aufnahme der Zwischenlagen ermöglichen.

Der Produktionsablauf gestaltet sich wie folgt: Der Bediener setzt eine mit Palettentray oder Umkarton vorbereitete Palette mittels Handgabelhubwagen auf die Fördertechnik auf, und die Palette wird automatisch dem Roboter zugeführt. Der Palettiervorgang kann nun beginnen. Der Roboter nimmt mit seinem Greifer einen Sack von der Fördertechnik auf und führt diesen zur Chargenkennzeichnung an einem Inkjet-System vorbei. Dann erfolgt die lagenbildabhängige Palettierung. Auf der zweiten Palettenbahn kann zwischenzeitlich schon wieder eine Palette vorbereitet werden. Die fertig beladene Palette wird automatisch über die Palettenbahn aus dem Roboterarbeitsbereich heraustransportiert. Das Robotersystem palettiert dann auf der anderen Palettenbahn wechselweise weiter.

Durch die Installation des Robotersystems konnte die körperlich anstrengende Arbeit zum Wohle des Menschen eliminiert werden. Die Qualität der Palettierung wurde erheblich gesteigert und auch andere Produktionsabläufe um die Palettierung herum konnten optimiert und dadurch die Produktionsleistung gesteigert werden.

ELMAR STÖVE
Elmar Stöve ist Leiter Projektierung und Vertrieb bei der Rober Industrieroboter GmbH, 59174 Kamen

Related Content:
www.maschinenmarkt.vogel.de