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Automatisierung Für jede Anwendung die passende Automatisierungslösung finden

Autor / Redakteur: Samuel Bouchard / Mag. Victoria Sonnenberg

Viele Anwender erhoffen sich, aufwendige Tätigkeiten schnell und unkompliziert zu automatisieren. Roboter sind dabei aber nicht immer die Lösung. Daher stellt sich die Frage, welche Aufgaben sich leicht und welche sich schwer automatisieren lassen.

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Die Handhabung unregelmäßig geformter Teile macht den Greifprozess schwieriger. In solchen Fällen müssen anpassungsfähige Greifsysteme integriert werden, die die Teile korrekt aufgreifen können.
Die Handhabung unregelmäßig geformter Teile macht den Greifprozess schwieriger. In solchen Fällen müssen anpassungsfähige Greifsysteme integriert werden, die die Teile korrekt aufgreifen können.
(Bild: Robotiq)

Wirft man einen Blick auf den gesamten Fertigungsprozess, so gibt es eine Vielzahl an Schritten, die automatisiert werden können. Einige davon sind leichter umzusetzen, andere erfordern mehr Geschick oder die Durchführung erweist sich als sehr schwierig.

Da es ein sehr großes Spektrum an Möglichkeiten gibt, soll der Automatisierungsprozess im Folgenden für einen besseren Überblick auf die wichtigsten Teilbereiche reduziert werden: Aufgaben, Teile und ihre Anrichtung sowie die Verbindung mit anderen Maschinen und die Programmierung. Grundsätzlich können Roboter sehr komplexe Maschinen sein, dennoch können damit vergleichsweise einfache Anwendungen realisiert werden. Man unterscheidet dabei die beiden Bereiche „leicht“ und „schwierig“.

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Die Aufgabe entscheidet über die Komplexität der Automatisierung

Das bedeutet aber nicht, dass die schwierigen Schritte nicht realisierbar sind; vielmehr handelt es sich hier um eine komplexere Umsetzung von automatisierten Prozessen, deren Realisierung mehr Aufwand erfordert. Die Komplexität des Automationsprozesses hängt immer von der Aufgabe selbst ab. Ideal für Roboter sind beispielsweise einfache und monotone Pick-and-place-Anwendungen, da Roboter beste Voraussetzungen für sich wiederholende Tätigkeiten erfüllen – denn im Unterschied zu Menschen ist es für kollaborierende Roboter keine Belastung.

Verlangt die Aufgabe jedoch Sehvermögen oder Tastsinn, kann sich das Komplexitäts-Level schnell erhöhen. Erfordert ihre Anwendung also eine Integration von „Sinnen“, so erschwert das die Integration des Roboters in den Produktionsablauf.

Die Beschaffenheit des zu handelnden Teils erweist sich als entscheidend für die spätere Roboteranwendung. Regelmäßig geformte, geometrische Objekte, wie zum Beispiel Quadrate, parallele Flächen oder Zylinder, sind mit einem Greifer am Roboter leicht zu erfassen. Wenn aber unregelmäßige oder zerbrechliche Teile eingegliedert werden, so steigert sich die Schwierigkeit des Greifprozesses. In diesem Fall müssten anpassungsfähige beziehungsweise individuelle Greifsysteme eingesetzt werden, um das Produkt korrekt aufgreifen zu können.

Es sollte gut überlegt werden, in welcher Weise das zu ergreifende Teil für den Roboterarm, der danach greift, ausgerichtet wird. Am besten werden dazu die einzelnen Teile so angeordnet, dass sie dem Roboter alle auf die gleiche Art präsentiert werden, wenn er sie aufgreift. Indem man die Teile beispielsweise in einer Linie, einer Matrix oder in einem Raster anordnet, wird die Arbeit des Roboters deutlich erleichtert.

Im Gegensatz steigt die Komplexität der Roboterzelle an, wenn die Teile alle durcheinander verteilt sind und der Roboter somit jedes Teil erst identifizieren muss oder die Teile alle auf einem Beförderungsband verteilt sind, bevor er diese greifen kann. In diesem Fall wird man wahrscheinlich ein Bildverarbeitungssystem benötigen, welches das Automatisierungsprojekt noch komplexer macht.

Einen Roboter in eine andere Anlage zu integrieren, ist oft der komplexeste Teil der Installation. Da eine Menge unterschiedlicher Maschinen und auch viele verschiedene Robotermodelle existieren, erweist es sich als schwierig, einen Roboter und eine Maschine zu finden, die zueinander passen. Die meisten Roboter haben jedoch einen I/O-Eingang, der die Kommunikation erheblich vereinfacht.

Sprechen die beiden zu vereinenden Maschinen aber nicht dieselbe Sprache, gibt es einen Weg, sie miteinander kommunizieren zu lassen, welcher jedoch recht kompliziert ist. Wird für die Anwendung zum Beispiel keine externe Maschine verwendet, so wird sich der Automatisierungsprozess einfacher gestalten. Kommt hingegen ein fremdes Gerät ins Spiel, wird es komplexer, aber es ist dennoch machbar. Dabei ist es meist nicht notwendig, externe Dienstleister zu beauftragen, wenn die Integration schwierig wird.

Es ist wichtig zu wissen, dass Timer für die Integration des Roboters mit der Maschine ungeeignet sind. Wenn man mit dem Einsatz des Roboters wartet, während die Maschine bereits ihren Arbeitsvorgang beginnt, ist die Wahrscheinlichkeit höher, dass der Roboter ausfällt, da die beiden Maschinen nicht synchron miteinander arbeiten.

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