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Smarte Fertigung und LogistikIndustrie 4.0 wird real

SEW-Hannover Messe

Die Digitalisierung und die Verbindung von Produktion und Logistik schreiten zügig voran. Wertschöpfungsketten werden digital, die Mensch-Roboter-Kollaboration ist real. Die Automatisierung im Handel transformiert Branchen und Gewohnheiten. In diesem Zuge entstehen auch neue Produkte, Lösungen und Dienstleistungen. SEW zeigt reale Lösungen für die effiziente Gestaltung der digitalen Transformation.

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Industrieroboter IRB 140Glatte Sache

Roboter automatisieren Bügeleisen-Montagelinie
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Industrieroboter IRB 140: Glatte Sache
Bügeln – eine lästige Hausarbeit. Wenigstens ein gutes Bügeleisen sollte es dann sein. In Erbach im Odenwald montieren Industrieroboter Bügeleisen für den Weltmarkt in einer vollautomatisierten Montagelinie.

Für Rowenta ist klar: Nur durch permanente Innovationen lassen sich auch in Deutschland technische Konsumgüter für den internationalen Markt wirtschaftlich fertigen. Dazu muss das gesamte Einsparpotenzial in den Bereichen Fertigung und Montage beitragen. Längst sind Industrieroboter als zuverlässige Helfer unverzichtbar. Statt in teure, meist nur für einen speziellen Zweck gebaute Sondermaschinen zu investieren, setzt das Unternehmen auf vollautomatisierte, robotergestützte Montagelinien. Der Vorteil: Die Roboter lassen sich schnell auf neue Produkte umstellen – ohne lange Rüstzeiten. Nur so ist „Just-in-time-Production“ wirtschaftlich möglich.

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Know-how im Hause

Es gehört es zur Philosophie des Unternehmens, alle Applikationen „inhouse“ zu entwickeln. Weil das kurze Entwicklungs-, Planungs- und Realisierungszeiten bedeutet und das Know-how im eigenen Unternehmen akkumuliert. Ein Beispiel solcher Eigenentwicklungen ist die robotergestützte, vollautomatisierte Montagelinie für Bügeleisen. In dieser Form ist sie eine technische Neuerung. Über eine Laufzeit von zwölf bis 15 Jahren soll sie fünf bis zehn Generationen unterschiedlicher Bügeleisen fertigen. In weniger als elf Monaten realisierte das Engineering-Team von Rowenta mit Unterstützung durch ABB das anspruchsvolle Konzept. Der Roboterhersteller lieferte dazu System-Know-how und insgesamt 42 Industrieroboter der Modellreihe IRB 140.

Sie sind leistungsfähig…

Die hohe Leistungsfähigkeit von Industrierobotern basiert auf dem optimalen Zusammenspiel der Roboter mit Greifern, Werkzeugen und Peripherieanlagen. Dazu benötigen sie Sensoren und Systeme zur Bild- beziehungsweise Objekterkennung sowie intelligente Robotersteuerungs- und Anwendungsprogramme. Sie erst geben den Robotern die erforderlichen Fähigkeiten, komplexe Handhabungs-, Schweiß-, Montage-, Klebe- und Prüfaufgaben durchzuführen.

Die Montagelinie besteht aus mehreren Stationen für unterschiedliche Bearbeitungs- und Montageschritte. In der Sohlenmontage beispielsweise schrauben 14 Roboter einen Regler an und stellen ihn anschließend korrekt ein. Außerdem verschweißen sie die vorher von ihnen verlegten Verbindungen, setzen eine Isolierscheibe auf und überprüfen die Baugruppe vor der Weitergabe an die nächste Montagestufe. Hier fügen zwei IRB 140 den Hitzeschild und den Griff des Bügeleisens mit einem Heißkleber hinzu. Speziell für Klebe- und Versiegelungsaufgaben hat der Roboterhersteller die Prozesssoftware „Fluid DispenseWare“ entwickelt – sie steuert die benötigte Klebermenge in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Roboters am Werkzeugmittelpunkt. Muss der Roboterarm zum Beispiel in Ecken oder innerhalb enger Konturen seine Geschwindigkeit verringern, reduziert das Programm proportional hierzu auch die Dosiermenge für den Kleber. Dazu kommuniziert die Steuerung des Roboters über eine genormte Schnittstelle mit dem Kleberauftragsystem und sichert ein gleichmäßiges Auftragen des Klebers. Die übrigen Roboter dieses Montageabschnitts komplettieren weitere Komponenten des Bügeleisens und überprüfen die Dichtheit der Klebung.

In einer anderen Station bedrucken die Roboter die Bügeleisen nach dem Tampondruckverfahren; das geschieht flexibler als die bisher eingesetzten konventionellen Tampondruckmaschinen. Sie ließen sich nur mit viel Aufwand auf den jeweiligen Bügeleisentyp einstellen. Jetzt genügt ein modifiziertes Anwendungsprogramm – alles andere erledigt der Roboter.


…und zuverlässig

Bei allen Arbeiten von Robotern ist der Faktor Sicherheit wichtig. Denn sich bewegende Roboterarme bergen – ob mit oder ohne Last – immer ein Gefahrenpotenzial für Mensch und Umgebung. Auch kostspielige Schäden an Robotern, Werkzeugen, Produkten oder peripheren Maschinen und Anlagen durch Kollisionen sind zu vermeiden. Das Modul „Collision Detection“ ermittelt im Vorfeld derartige Schwachstellen und ermöglicht rechtzeitig geeignete Gegenmaßnahmen. Die Bewegungsüberwachung stoppt das System bei Kollisionserkennung und bietet dadurch Schutz. Besonders wichtig für die hohe Zuverlässigkeit der Roboter ist ihr Bahnverhalten. Das regeln die in der Robotersteuerung IRC5 integrierten Funktionen TrueMove und QuickMove. Sie sorgen für Präzision und Geschwindigkeit der Bahnbewegungen. TrueMove stellt sicher, dass die vom Roboter ausgeführte Bewegungsbahn unabhängig von Geschwindigkeit und Lasteinflüssen immer der programmierten Bahn entspricht. QuickMove sorgt für die Selbstoptimierung der Bewegungssteuerung – für maximal mögliche Beschleunigungen oder Verzögerungen bei unterschiedlichen Lastzuständen. Das minimiert die Zykluszeiten. pb

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