Smarte Handhabung

Hebegeräte für die digitale Fabrik

Die digitale Fabrik hält auch in der manuellen Handhabung Einzug. Immer individuellere Produkte gehen einher mit immer komplexeren Prozessen, und intelligente Handhabungsgeräte helfen, die wachsende Komplexität beherrschbar zu machen und den Anwender zu entlasten.

Schmalz hat mit dem kollaborativen Seilbalancer SRBC ein Hebegerät entwickelt, das für den Einsatz in der digitalen Produktionsumgebung ausgelegt ist. © Schmalz

Die Automobilindustrie macht es vor: Kein Auto gleicht dem anderen. Jedes ist kundenindividuell, beispielsweise in Farbe, Ausstattung und Antriebskonfiguration. Herausforderungen wie eine steigende Variantenvielfalt oder immer kürzere Lebenszyklen erhöhen dadurch den Anspruch an alle Prozesse entlang der Wertschöpfungskette – inklusive der Handhabung. Mit ständig wechselnden Werkstücken, Gewichten und sich ändernden Aufnahme- und Ablagestationen steigen die Anforderungen an Bediener und Handhabungsgerät: Je nach Konfiguration des zu handhabenden Werkstücks ändert sich auch die Handhabung – und das im Minuten-, wenn nicht im Sekundentakt.

Gleichzeitig gibt es allerdings eine Reihe von Anwendungen, für die andere Ziele – beispielsweise eine hohe Dynamik – im Fokus stehen. Fakt ist: Unternehmen müssen sich immer mehr auf unterschiedliche Handhabungsszenarien einstellen. Und dabei entscheidet der jeweilige Anwendungsfall, wie digital oder smart die dazu passende Handhabungstechnik sein muss.

„Mit unseren Hebegeräten und Kransysteme bieten wir für sämtliche Szenarien die passende Lösung“, sagt Michael Schlaich, Leiter Geschäftsentwicklungsprozess Handhabung. So bietet das Unternehmen Geräte an, die beispielsweise zum Einsatz kommen, wenn leichtere Lasten in hoher Taktzahl gehandhabt werden müssen. Auch bei solchen Geräten hält immer mehr Intelligenz Einzug: Sie erfassen Echtzeitdaten aus dem Handhabungsprozess und stellen Informationen zur Verfügung, mit denen Arbeits- und Serviceabläufe optimiert werden können.

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So dienen beispielsweise Anzeigen zu Filterzustand und Betriebsstunden der vorbeugenden Wartung, während die Angabe, ob ein Werkstück gegriffen ist, den Anwender direkt im Arbeitsprozess unterstützt. Auch Daten wie die Anzahl der bewegten Werkstücke werden von solchen Geräten für die Statistik und Auswertung erfasst und gespeichert – im Idealfall direkt auf dem Smartphone.

Manuelle Handhabung neu gedacht
Doch die Produktionsprozesse der Zukunft bauen zunehmend auch auf neuen Systemen, Strukturen und Verfahren auf. Um das volle Potenzial, das die Industrie 4.0 bietet, auch in der Handhabungstechnik zu erschließen, braucht es deshalb komplett neue Geräte. Schmalz geht daher noch einen Schritt weiter und hat mit dem kollaborativen Seilbalancer SRBC eine neue Klasse an Hebegeräten entwickelt, die von Grund auf für den Einsatz in der digitalen Produktionsumgebung entwickelt wurde.

„Kollaborativ“ bedeutet hierbei weitaus mehr als nur eine Erweiterung bestehender Geräteklassen um Intelligenzfunktionen. Der neuartige, elektrische Seilbalancer denkt gewissermaßen für den Anwender mit. Mehr noch: Er nimmt ihm Arbeit ab, beugt Fehlern vor und erhöht somit auch die Sicherheit im Prozess. „Das System weiß genau, in welchen Situationen es was zu tun hat“, fasst Michael Schlaich zusammen.

Der neue Seilbalancer von Schmalz kommt immer dann zum Einsatz, wenn Werkstücke bis 80 Kilogramm dynamisch kommissioniert oder präzise positioniert werden müssen. Für die Handhabung stehen mechanische, elektrische sowie pneumatische und Vakuum-Lastaufnahmemittel zur Verfügung, beispielsweise Greifer für die Handhabung von Starterbatterien. Das Gerät reagiert auf die Bewegungsimpulse des Lastführers: Drei Motoren – im Schwenklager, für die Laufkatze sowie für den Hub – helfen dem Anwender dabei, Lasten nahezu ohne Kraftaufwand und damit ergonomisch zu bewegen und abzubremsen.

Der Bediener muss zum Heben, Senken, Schwenken und Verfahren keine Taster betätigen. Der SRBC erkennt und unterstützt den Richtungswunsch an der Führung durch den Bediener. Er hält zudem vorgegebene Grenzen beim Schwenken ein: Für jeden Greifer können Arbeitsbereiche definiert werden, Beschädigungen durch ein zu weites Verfahren des Auslegers sind ausgeschlossen. Dank RFID-basierter Greifer-Erkennung weiß der Seilbalancer jederzeit, welche Art von Greifer angeschlossen ist.

Intelligente Systemfunktionen
Außerdem liest der Seilbalancer SRBC wichtige Prozessparameter automatisch aus – beispielsweise geleistete Betriebsstunden oder die maximal zulässige Last. Ein Software-Paket sorgt dafür, dass sich der Bediener voll und ganz auf seine Aufgabe konzentrieren kann und die Systembedienung intuitiv abläuft. Die Software prüft, ob Objekte gehoben oder abgelegt werden dürfen, erkennt Raumgrenzen und passt die Dynamik der Längsbewegung dem Gewicht an. Je nach Anwendung übernimmt sie weitere Sicherheitsfunktionen: Beispielsweise können Bediener Lasten mit dem Vakuum-Greifer nur aufnehmen, wenn der Vakuum-Wert stimmt. Zudem ist ein Abfallen der Last ausgeschlossen.

Systemgrenzen, andere Ablagepositionen oder die Handhabungsarten passt der Anwender direkt am Griff an. „Damit lassen sich beispielsweise zunächst zerbrechliche Glasscheiben vorsichtig und präzise positionieren, während direkt im Anschluss der Bauteilrahmen schnell an seinen Verbauort gehoben wird“, erklärt Michael Schlaich. Das komplette Verhalten des Handhabungssystems kann objektspezifisch verändert werden, mit dem Ziel, eine einfache und vor allem sichere Handhabung für den Bediener wie auch für das Bauteil zu erreichen.

Teil der digitalen Fabrik
Schmalz hat das neue Handhabungssystem auf die wachsenden Anforderungen der Digitalisierung ausgelegt: Ausgestattet mit verschiedenen Sensoren erfasst es Zustands- und Performancedaten, die künftig bei der Integration in eine digitale Prozesslandschaft über IO-Link und Ethercat zur Verfügung gestellt werden können. Damit sind Funktionen wie Condition Monitoring und Predictive Maintenance zur Verbesserung des Gesamtsystems möglich.

Eventuelle Fehler meldet das System direkt auf das Display im Bediengriff. Das teilautomatisierte Handhabungssystem verbessert somit nicht nur die Ergonomie am Arbeitsplatz, sondern sorgt gesamtheitlich für einen sicheren Ablauf in der Prozesskette. as

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