Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Konsequent modular

01.08.2009
Palettierer aus dem Baukasten
Mit dem Palettierer PS 10 löst Grässlin Automationssysteme mittels Baukastenkonzept individuelle Aufgabenstellungen im Bereich Materialfluss. Kurze Projektzeiten sind Ergebnis der hohen Modularität. Servomodule und Programmierkonzept von Elau schaffen die Voraussetzungen dafür.

Grundsätzlich sind Palettierer ausgesprochen individuelle Lösungen - die Aufgaben sind vielfältig, Integrationsbedingungen sind unterschiedlich und das Spektrum der zu handhabenden Produkte ist weit.

Die in Form und Größe verschiedenen Produkte müssen entweder lose auf Bändern ankommend in Trays oder Kleinladungsträger eingebracht oder aus diesen in neue Prozesse eingeschleust werden. Unterschiedliche Robotik-Elemente oder Linearachsensysteme führen mit individuell gestalteten Greifersystemen notwendige Transferschritte aus. Die Anforderungen an Zykluszeiten für Transferschritte und Traywechsel schwanken dabei, ebenso die Gestaltung der Zu- und Abführung von Produkten und Kleinladungsträgern.


Baukasten auf hohem Niveau
Schlüssel zum Palettier-Erfolg ist eine Standardisierung der Basiskonstruktion im Rahmen einer Baukastenstruktur; Standardisierungsgrad und die Möglichkeit der einfachen Adaption entscheiden über Preis und Lieferzeit. Hier punktet Grässlin: Das Programm an Palettierern besteht aus Basiskonstruktionen, die an ein weites Aufgabenspektrum anpassbar sind.

Für das mittlere Anforderungssegment eignet sich das modular aufgebaute Palettiersystem PS 10 für ein reines Trayhandling mit Traywechselzeiten von minimal sechs Sekunden - die Applikation kann aber auch das Materialhandling mit einschließen. Die in diesem Fall realisierbaren Pick&Place-Zykluszeiten reichen an drei Sekunden heran. Grundsätzlich sind Lösungen für Tray-Formate 300 mal 400 beziehungsweise 400 mal 600 Millimeter realisierbar.

Die quadratische Grundkonstruktion mit kompaktem Aufbau benötigt weniger als zwei Quadratmeter Stellfläche. In der Basisausführung mit drei Stapelplätzen werden Traystapel auf Gurtförderbändern zu- und abgeführt. Alternativ ist eine Zu- und Abführung der Trays mit Rollenbahnen oder Transportwägen realisierbar, bei Bedarf optimiert eine vorgeschaltete Pufferstrecke den Durchsatz. Standardisierte Linienportale mit zwei und drei Achsen oder andere Roboterkinematiken nehmen die Produkte auf und überbrücken unterschiedlich lange Transferwege. Die Gestaltung der Tray- und Produktgreifer richtet sich jeweils nach den Produkten beziehungsweise den Traykonstruktionen.

Durchgängige Modularität

Mittlerweile hat der Hersteller den PS 10 überarbeitet und ihn an hygienesensible Bereiche adaptiert. Er eignet sich jetzt für Verkleidungen in unterschiedlichem Umfang. Pakete für Reinraum- oder ESD-Tauglichkeit umfassen als High End-Lösung alle Maßnahmen für anspruchsvolle Produktionsbereiche, etwa Pharma, Kosmetik oder Elektronik. Auch die Modularisierung selbst hat der Hersteller noch weiter verbessert, etwa bei der Abbildung der jeweils individualisierten Form von Elektronik und Software: Je nach Ausbaustufe sind zwischen vier und acht Servoantriebe für eine Maschine erforderlich.

Entsprechend war bisher die Zahl von Servoreglern in den Schaltschrank zu integrieren und zu verdrahten. Einer Vereinheitlichung des Schaltschrankes für die Steuerungstechnik stand immer ein unterschiedlicher Volumenbedarf entgegen. Deshalb wurde die bisherige Automatisierungstechnik durch eine Elau-Lösung ersetzt. Das für Verpackungsmaschinen entwickelte System ist jetzt steuerungstechnisches Herz des Palettierers, sowohl für die Bewegungssteuerung als auch für die SPS-Funktionalitäten.

Die antriebsseitige Kommunikation findet über Sercos statt, die Anbindung des HMI und die vertikale Integration über Ethernet. Für die Ankopplung dezentraler Peripherie und der Sicherheitstechnik hat die Steuerung ein Profibus-Interface. Grässlin nutzt für die Software das IEC-61131-3-konforme Programmier-Konzept des PacDrive-Systems inklusive des Templates. Für die Gestaltung der Betriebsarten oder der Fehler-Behandlung umfasst das Template bereits vorbereitete Standardfunktionalitäten.

Das Maschinenprogramm selbst entsteht weitgehend durch Parametrieren und Verschalten von Bibliotheksbausteinen. Solche so genannten Equipment-Module ermöglichen eine flexible Abbildung der jeweiligen Ausbaustufe der Hardware beziehungsweise der Applikation auf die Software. Sie prägen durch die Verwendung bewährter und validierter Funktionen die hohe Qualität der Maschinenprogramme. Außerdem sind sie Ausgangsbasis für die Zertifizierung der jeweiligen Maschinenvariante nach FDA, zusätzlich erleichtert durch das von Elau verfügbare Tool für Change Detection-Management.

Die standardisierten Betriebsarten sind auch Basis für eine sogenannte Navigationsfunktion des Bedienkonzepts: Egal, in welchem Zustand sich die Maschine befindet - der Bediener kann unter allen Umständen den Prozess neu starten, und der Palettierer setzt seine Arbeit an der abgebrochenen Stelle fort.

Die Modularität auf der Elektronik-Seite verbesserte sich durch Einsatz der iSH-Technologie gegenüber der früheren Lösung entscheidend. iSH-Servomodule vereinen in einer Baugruppe den Servomotor und die Regelelektronik. Sie sind beim PS 10 durchgängig im Einsatz - auch für die Linearachsen-Portale. Grässlin kann den für die Aufnahme der Automatisierungskomponenten vorgesehenen Schaltschrank einheitlich und kleiner gestalten; er muss nur das zentrale PS5-Netzteil und die Elau-Steuerung aufnehmen. Bedeutend sind vor allem die kurzen Montagezeiten: Im Feld erspart die steckbare Technologie mindestens 50 Prozent der bisher benötigten Zeit, im Schaltschrank durch Wegfall der Verdrahtung von Servoverstärkern sogar 90 Prozent.

Auch auf der Software-Seite ist vieles besser - zum einen durch die modulare Programmstruktur, zum anderen verkürzen die verfügbaren Bibliotheksbausteine die Engineering-Zeiten. Speziell die Robotikbausteine waren für Grässlin Anreiz. Denn sie reduzieren die Bewegungsprogrammierung für die Linearachsen-Portale weitgehend auf Parametrieraufgaben. Die Qualität der Lösung übertrifft dabei eine reine Punkt-zu-Punkt-Positionierung: Die in den Bausteinen implementierten Algorithmen bestimmen anhand der Vorgaben durch entsprechende Transformationen optimierte Verfahrwege inklusive Funktionen wie Überschleifen.

Grässlin | handling
Weitere Informationen:
http://www.handling.de/xist4c/web/Konsequent-modular_id_882__dId_448630_.htm

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Leichtbau serientauglich machen
24.04.2017 | Laser Zentrum Hannover e.V.

nachricht Laserstrukturierung verbessert Haftung auf Metall und schont die Umwelt
24.04.2017 | Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungen

Berührungslose Schichtdickenmessung in der Qualitätskontrolle

25.04.2017 | Veranstaltungen

Forschungsexpedition „Meere und Ozeane“ mit dem Ausstellungsschiff MS Wissenschaft

24.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Microbiology and Infection“ - deutschlandweit größte Fachkonferenz in Würzburg

25.04.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Auf dem Weg zur lückenlosen Qualitätsüberwachung in der gesamten Lieferkette

25.04.2017 | Verkehr Logistik

Digitalisierung bringt Produktion zurück an den Standort Deutschland

25.04.2017 | Wirtschaft Finanzen