Selbstfahrender Bestückungsroboter

Entlastung von der Monotonie

Der Mobile Robot kommt in Fahrt: In seinem ersten Industrieeinsatz hat der selbstfahrende Bestückungsroboter des Ilmenauer Anlagenbauers Henkel + Roth gezeigt, dass er bei Maschinenbestückung und Teiletransport den menschlichen Werker flexibel und gleichwertig vertreten oder sogar übertreffen kann.

Leichter für die Mitarbeiter: Der mobile Roboter übernimmt sich ständig wiederholende Tätigkeiten.

"Seit wir den Mobile Robot auf der Motek vorgestellt haben, ist das Interesse an dieser zukunftsträchtigen Innovation für die Montageautomation kontinuierlich gestiegen", erklärt Matthias Roth, einer der beiden Geschäftsführer des im Thüringer Technologiedreieck angesiedelten Unternehmens. Was noch fehlte, war ein industrielles Referenzprojekt. Nach dem erfolgreichen ersten Einsatz in einer realen Werkstatt können sich potenzielle Käufer jetzt auf einer Filmdokumentation, die auf den Internetseiten des Unternehmens veröffentlicht ist, von den Leistungen des autarken mobilen Roboters bei der Bestückung von CNC-Bearbeitungszentren überzeugen.

Flexibel wie ein Werker

"Mobile Robot" löst in diesem Einsatz Aufgaben, wie sie im Werkstattalltag ständig anfallen: Er entnimmt Rohteile von einem Zuführband, fährt damit an ein Bearbeitungszentrum, um es zu beschicken, und entnimmt nach Bearbeitungsende das Fertigteil, um es in ein Tray auf einem Doppelgurtband wieder abzulegen. Besonders beeindruckend: Dieser mobile Roboter übernimmt selbst schwer zu automatisierende Werker-Aufgaben, etwa das Abblasen der Teile und der Vorrichtung und richtet die Werkstücke auch korrekt aus. Mobile Robot arbeitet dabei so flexibel wie ein menschlicher Werker und so zuverlässig und präzise wie eine konventionelle, fest installierte Automatisierungslösung.

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Das CNC-Bearbeitungszentrum ist eine konventionelle Maschine für Handbestückung, die der Roboter ohne großen Umrüstungsaufwand automatisch beschickt. Ist die Auftragsspitze abgearbeitet und wird der Roboter an einer anderen Produktionslinie benötigt, kann ohne größeres Umrüsten wieder zur manuellen Bestückung übergegangen werden.

Flexible Automatisierung

Mit diesen Eigenschaften ist der Roboter eine attraktive Automatisierungslösung für den Einsatz in Werkstätten mit stark schwankenden Abrufstückzahlen, die keine durchgängige, sondern eine je nach Bedarf für Auftragsspitzen zuschaltbare Automatisierung erfordern. Der Mobilroboter kann flexibel und abwechselnd in unterschiedlichen Produktionslinien eingesetzt und auch nachträglich in bestehende Fertigungslinien integriert werden; die Erweiterung der Produktionslinie um zusätzliche Stationen bereitet ihm ebensowenig Probleme wie die Verkettung räumlich weit entfernter Fertigungsstationen oder Stationsanordnungen mit großen Verfahrwegen. Das macht das Gerät zur Lösung für den Einsatz in One-Piece-Flow-Anlagen, die üblicherweise manuell bestückt werden. Hier kann der mobile Roboter den Automatisierungsgrad flexibel erhöhen und menschliche Werker von monotonen Arbeiten entlasten. Weil der Roboter ohne aufwendige Peripherie, Infrastruktur und nur mit wenig Zusatzinstallationen auskommt und - anders als traditionelle Verkettungslösungen mit Transferbändern, Stand- und Portalrobotern - ohne große Umbauten für den Einsatz an wechselnden Bearbeitungszentren und Fertigungslinien angepasst werden kann, amortisieren sich auch die Investitionskosten deutlich schneller.

Sicherheitssysteme für Mensch-Maschine-Kooperation

Damit das System erfolgreich eingesetzt werden kann, müssen am Arbeitsumfeld nur wenige Modifikationen vorgenommen werden. In erster Linie muss die Teilebereitstellung so organisiert werden, dass der Roboter optimal zugreifen kann, erläutert Matthias Roth. Das normalerweise handbestückte Bearbeitungszentrum braucht lediglich eine Schnittstelle, über die es mit dem Roboter kommunizieren kann und beispielsweise den Befehl erhält, die Türe zum Bearbeitungsraum selbsttätig zu öffnen oder zu schließen. Die Koordination erfolgt über eine von Henkel + Roth entwickelte zentrale Steuerungseinheit, die über WLAN und Ethernet die Kommunikation der verschiedenen Maschinen oder Palettiersysteme untereinander und mit dem Roboter regelt.

Ein weiterer Punkt: Arbeitsschutz. Obwohl der Mobile Robot über ein Sicherheitssystem mit Laserscanner und zahlreichen Sicherheitselementen wie einem automatischen Selbststopp beim Befahren eines geschützten Bereichs verfügt, sind Sicherheitszäune wegen gesetzlicher Auflagen derzeit noch unumgänglich. Matthias Roth kann sich aber vorstellen, durch die Weiterentwicklung des Systems mit neuen Technologien künftig auch ohne Trennzäune auszukommen: "Wir arbeiten an einer immer besseren und engeren Kooperation von Werker und Maschine", bekräftigt der Geschäftsführer des Ilmenauer Anlagenbauers. Während die großen Roboterhersteller den Trend zum mobilen Montageroboter gerade erst in ihren Forschungsprojekten aufgreifen, hat sich der Mobile Robot von Henkel + Roth bereits im Industrieeinsatz bewährt und richtet den Blick weit in die Zukunft.

bw

Halle 3, Stand 3345

Henkel + Roth ...

...entwickelt und realisiert seit 1990 mit 50 Mitarbeitern Sondermaschinen und kundenspezifische Montage-Automationslösungen für Handhabung, Robotik und Transfer. Das Kunden-Portfolio umfasst namhafte Adressen aus der Automobil-Zulieferindustrie, der Medizin- und Elektrotechnik, der Haushaltsgeräte-, Konsumgüter- und Verpackungsindustrie und weiteren Branchen. Das Unternehmen ist nach DIN EN ISO 9001:2008 zertifiziert.

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