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Industrielle Automation 4/2018

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Industrielle Automation 4/2018

ROBOTIK UND AUTOMATION I

ROBOTIK UND AUTOMATION I SPECIAL 01 Kraft-Momenten-Sensoren ermöglichen neue Anwendungsszenarien in der industriellen Automation Seite an Seite mit dem Menschen Sechsachsige Kraft-Momenten-Sensoren setzen neue Automatisierungspotenziale frei Ob bei der Bearbeitung von Oberflächen, bei Pick-&-Place-Vorgängen, in der Montage oder der Qualitätskontrolle – haptische Sensoren statten Industrieroboter mit einem Tastsinn aus und ermöglichen so neue Anwendungsszenarien für die Leichtbaurobotik. Dank vorprogrammierter Standard-Applikationen geht das Programmieren und Dokumentieren schnell vonstatten, sodass komplexe Arbeitsschritte in weniger als 15 Minuten automatisiert werden können. Industrieroboter arbeiten heute, wie selbstverständlich, Seite an Seite mit dem Menschen und sind aus produzierenden Unternehmen kaum mehr wegzudenken. Fast überall können monotone Routinetätigkeiten automatisiert werden, während sich Mitarbeiter auf anspruchsvollere Arbeitsschritte konzentrieren. Viele industrielle Arbeitsschritte erfordern jedoch Feinfühligkeit und stellen die Automatisierung immer noch vor eine Herausforderung. Zur Ausschöpfung dieses Potenzials müssen sich die Roboterarme stärker den Fähigkeiten einer menschlichen Hand annähern. Genau dies zu ermöglichen, ist das Ziel von Optoforce. Die haptischen Sensoren Hex-E und Hex-H des ungarischen Unternehmens verleihen Roboterarmen einen feinen Tastsinn und ermöglichen ihnen so, ihre Bewegungen auf Basis der Kraft- und Drehmomentmessung in Echtzeit jederzeit selbstständig anzupassen. Die industrielle Automatisierung wird so in neue Anwendungsbereiche getragen, in denen Leichtbauroboter zuvor nur bedingt Fuß fassen konnten – beispielsweise die Bearbeitung bestimmter Oberflächen, Verpackungsprozesse, Feinmontage oder Qualitätskontrolle. Doch warum wird der Tastsinn zur Automatisierung solcher Prozesse überhaupt be nötigt? Warum reicht ein handelsüblicher Roboterarm nicht immer aus, um Arbeitsschritte zu automatisieren? Hochsensibler Bearbeitungsprozess von Oberflächen Im Bereich Oberflächenbearbeitung liegt der Grund vor allem in der Beschaffenheit des Materials. Oft sind die zu bearbeitenden Materialien z. B. weich, elastisch oder biegsam und setzen somit einen hochsensiblen Bearbeitungsprozess voraus. Wird hierbei nicht mit dem nötigen Fingerspitzengefühl gearbeitet, sind Beschädigungen am Werkstoff und damit teure Produktionsfehler vorprogrammiert. Lange mangelte es Ro boterarmen an der notwendigen Feinfühligkeit für solche Prozesse – weshalb sie oft noch manuell ablaufen. Sechsachsige Kraft- Momenten-Sensoren stellen einen zukunftsfähigen Lösungsansatz zu ihrer Automatisierung dar. Ebenfalls eine gewisse Herausforderung in der Automatisierung ist die Bearbeitung glänzender Oberflächen, etwa beim Polieren: Bildbearbeitungssysteme können dabei kaum eingesetzt werden. Das glänzende Material „verwirrte“ ihre Wahrnehmung und lässt sie schnell an ihre Grenzen stoßen. Auch hier ist die Erweiterung des Robotersystems um einen Tastsinn der smartere Ansatz. Geringste Widerstände messen Weitere Anwendungsbereiche für sechsachsige Kraft-Momenten-Sensoren sind zum Beispiel Pick-&-Place-Anwendungen. Bei diesen ist es nicht immer üblich, dass die Werkstücke gleich beschaffen sind und zwischen fixierten Positionen bewegt werden müssen. Immer häufig kommen unregelmäßige Werkstücke und unstrukturierte Umgebungen vor. Nicht umsonst wird das „Bin Picking“, also das Greifen von lose und zufällig in einem Behälter platzierten Teilen, heute als die Paradedisziplin der Leichtbaurobotik verstanden. Neue Herausforderungen wie diese machen es unerlässlich, dass Industrie roboter in der Lange sind, sich „voranzu tasten“ und dabei geringste Widerstände messen müssen. Andere Anwendungs beispiele sind die pass- Ákos Dömötör ist CEO bei der OptoForce Ltd. in Budapest, Ungarn 46 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/2018

SPECIAL I ROBOTIK UND AUTOMATION genaue Platzierung eines Werkstücks in einem Karton oder das Aufeinanderstapeln von Teilen. Auch die Montage ist ein Industriebereich, in dem noch häufig manuell gearbeitet wird. Denn bei den Arbeitsvorgängen kommt es auf präzise Anpassungen im millimetergenauen Bereich an. Auf Automatisierung muss dennoch nicht länger verzichtet werden: Denn dank des technologischen Fortschritts können Industrieroboter heute in die Lage versetzt werden, auch Feinmontageprozesse mit höchster Präzi sion und Feinfühligkeit zu automatisieren. Vor allem die Elektronikindustrie kann in diesem Bereich von dem Einsatz avancierter Kraft- Momenten-Sensorik profitieren. Qualitätskontrolle gewinnt an Bedeutung Die Qualitätskontrolle als ein weiteres typisches Einsatzszenario für die Kraft-Momenten-Sensoren betrifft gewissermaßen alle Industrien. In einer globalisierten Welt steigt der Wettbewerbsdruck und Kunden stellen zunehmend anspruchsvolle Anforderungen. Für Unternehmen bedeutet dies, dass der Faktor Qualitätskontrolle massiv an Bedeutung gewinnt. Produktionsfehler, die es bis zum Endkunden schaffen, sind kaum noch tolerierbar. Sie müssen vor ­ her identifiziert werden. Prozesse in der Qualitätskontrolle, in denen es um die Messung von Kräften geht, können mit haptischen Sensoren kosteneffizient automatisiert werden – beispielsweise das Prüfen von Steckverbindungen. Die Sensoren HEX-E und HEX-H haben eine sowohl für Integratoren als auch für Endnutzer wertvolle Eigenschaft: Sie kommen mit einem umfangreichen Softwarepaket, in welchem eine Vielzahl indus trieller Standard-Applikationen bereits vorprogrammiert ist – etwa Polieren, Palettieren, Stapeln und das Einsetzen von Steckverbindungen oder Stiften. Für die Einsatzbereiche Oberflächenbearbeitung, Pick & Place, Montage und Qualitätskon trolle erlaubt die intuitiv bedienbare Software damit eine Inbetriebnahme in weniger als 15 Minuten. Unternehmen profitieren somit von einer kurzen Integrationszeit und einer schnellen Amortisation – sie können ohne großen Zeit- und Arbeitsaufwand neue Bereiche automatisieren. www.optoforce.com/de 02 Prozesse wie das Bin-Picking können dank des Tastsinns haptischer Sensoren automatisiert werden smart plastics Ungeplante Ausfälle vermeiden Industrie 4.0 – smart plastics erhöhen die Ausfallsicherheit Intelligente Energieketten, Leitungen und Linearlager sagen Austauschtermine im laufenden Betrieb voraus und integrieren sich nahtlos in Ihre Prozesse (vorausschauende Wartung). Dank smart plastics steigt die Anlagenverfügbarkeit und die Wartungskosten sinken. Video "Industrie 4.0 – vorausschauende Wartung" unter igus.de/smartplastics plastics for longer life ® Tel. 02203-9649-800 info@igus.de Besuchen Sie uns: InnoTrans, Berlin – Halle 12 Stand 106 | IAA Nutzfahrzeuge – Halle 26 Stand E43 Igus.indd 1 14.08.2018 14:17:23 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/2018 47

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