Doppelarmroboter Motoman SDA20D

Roboterbasiertes Handling von Papierbögen

Während sich Papierrollen gut mit Fahrerlosen Transportsystemen (FTS) oder Kränen bewegen lassen, war das automatisierte Handling einzelner Papierbögen bisher eine knifflige Sache. Das hat sich durch den Einsatz eines Doppelarmroboters geändert.

Die schwedische Industrial Robot Automation Aps hat eine Robotiklösung für das Handling von Papierbögen entwickelt. Im Zentrum steht ein Doppelarmroboter Motoman SDA20D, der mit seinem charakteristischen Bewegungsspektrum die Automatisierungsaufgabe löst. (Foto: IRA)

Sie sind empfindlich, glatt und reißen oder knittern leicht: Papierbögen haben sich bisher allen Versuchen eines automatisierten Handlings entzogen. Aufsehen erregte nun die schwedische IRA - Industrial Robot Automation Aps - mit einer Robotiklösung für speziell diese Aufgabe. In einer Beispielanwendung werden verschiedene Substrate einer Druckmaschine automatisiert entnommen und anschließend an eine Papierschneidemaschine zur Weiterverarbeitung übergeben. Die Robotereinheit IRA P-162 übernimmt den frisch produzierten Stapel aus der Maschine und legt ihn auf dem Schüttler der Schneidanlage ab. Es lassen sich Substratgrößen von 46 mal 64 bis 120 mal 162 Zentimeter und mit einer Dicke von 0,08 bis zu 0,6 Millimeter (rund 80 bis 600 Gramm pro Quadratmeter) verarbeiten. Pro Stunde kann der Roboter bis zu sechs 115-Zentimeter-Paletten in der Größe 70 mal 100 Zentimeter beziehungsweise mindestens zwei 120-mal-162-Zentimeter-Paletten pro Stunde befördern - rund um die Uhr. Damit erhöht sich die Produktivität im Vergleich zu einer herkömmlichen Papierschneideinheit mit einem Bediener um 200 bis 300 Prozent.

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Diese Steigerung erreicht die Anlage in mehreren Einzelschritten: Über verschiedene Programme trennt sie die Bögen während des Transports von der Palette auf den Schüttler mit Druckluft vom Stapel. Auf der Basis voreingestellter Daten werden Ausschuss und fehlerhafte Bögen automatisch entdeckt und aussortiert. Ebenso werden die Makulaturbögen entsorgt, die beim Anfahren nach einem Palettenwechsel entstehen können. Um zu verhindern, dass dünne Papiere während des Transports vom Stapel wehen, nutzen einige Druckereien dicken Karton zum Beschweren. Der Roboter sortiert diesen Schutzkarton automatisch aus. Das Stapelgewicht liegt bei bis zu 20 Kilogramm. Die Durchlaufzeit hängt von Parametern wie Bewegungsmodus, Belüftung und Bogentrennung ab. Der schnellste Bearbeitungszyklus beträgt circa 15 Sekunden. Für einen Wechsel zwischen verschiedenen Substratqualitäten und Größen müssen lediglich die neuen Werte über ein Bedienungspanel eingegeben oder aus der vorangegangenen Historie abgerufen werden. Dieser Vorgang dauert nur wenige Sekunden.

Der Doppelarmroboter greift die Bögen

Im Zentrum dieser Lösung steht ein Doppelarmroboter Motoman SDA20D von Yaskawa. Der multifunktionale humanoide Roboter hat insgesamt 15 angesteuerte Achsen und eine maximale Tragkraft von 20 Kilogramm pro Arm. Die beiden Arme ermöglichen dabei gleichzeitige, überlagerte Bewegungen wie bei einem Menschen und damit eine hohe Flexibilität. So lassen sich auch komplexe Prozesse automatisieren. Zugleich benötigt die kompakt ausgeführte Maschine bei einem maximalen Arbeitsbereich von 720 Millimeter nur wenig Platz. Die von Yaskawa bereits 2005 in den Markt eingeführte Zwei-Arm-Technik ist in drei Traglastbereichen - fünf, zehn und 20 Kilogramm je Arm - verfügbar; das macht sie auch für kleinere Anwendungen passend. Gleichzeitig steht die Technologie für den zunehmend fließenden Übergang zwischen Service- und Industrie-Robotik: Schon jetzt übernehmen zweiarmige Roboter Aufgaben in immer neuen Einsatzfeldern - beim Handling von Papier, in der Montage von komplexen Differentialgetrieben in der Automobilindustrie, bei der automatisierten Qualitätskontrolle von Fertigungsteilen oder bei der vollautomatischen Handhabung und Analyse von Blutproben.

pb

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