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Flexible Zuführung wird Realität

Ein Vorschubmodul für eine Montagereihe wird typischerweise so entwickelt, dass ein spezifisches Produkt entsteht. Jede Veränderung an dem Produkt während der Design- und Inbetriebnahmephase, schicken die Entwickler zurück an ihre Zeichenbretter. Das wiederum bedeutet beträchtliche Verzögerungen bei der Maschinenauslieferung. Mit einer openROBOTICS-Lösung von B&R und COMAU bringt der vielseitige neue FlexiFeed von Elettrosystem OEMs, Systemintegratoren und Endanwendern lang herbeigesehnte Vorteile.

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Mit openROBOTICS ist das Know-how von Elettrosystem kopiergeschützt, das System bleibt aber offen für die Konfiguration und Programmierung durch Integratoren und Endanwender. Diese können damit ihren Produktionsprozessen einen persönlichen Stempel verleihen.

Um ein Vorschubmodul für eine Montagereihe herzustellen, wird normalerweise eine eindeutige Definition aller Teile einer Maschine und ein fixes zu montierendes Produkt benötigt. Die Inbetriebnahme einer Maschine kann 8 bis 12 Wochen in Anspruch nehmen. Im Falle von Produktänderungen während der Designphase muss die Maschine umdesignt werden, damit sie der neuen Anwendung entspricht, was den Zeit- und Kostenaufwand des Projekts erhöht.

Mit dem von Elettrosystem entwickelten innovativen FlexiFeed-Konzept gehört diese fehlende Flexibilität nun der Vergangenheit an. Wie der Name verrät, ist FlexiFeed in der Lage, einer Montagereihe Stückeinheiten zuzuführen, die sich in Form und Geometrie unterscheiden. Ein- und dieselbe Maschine kann für eine Vielzahl unterschiedlicher Produkte eingerichtet werden, ohne dass dafür jeweils das Design angepasst werden müsste.

Vorteile für Integratoren, OEMs und Endanwender

Die 1980 in den Hügeln der italienischen Region Piemont gegründete Firma Elettrosystem ist auf schlüsselfertige Lösungen für Montagereihen spezialisiert. Mit einer Vielzahl von patentierten Materialien und Montageprozessen hat sich das Unternehmen einen Ruf als globaler Industrial Engineering-Partner für die Automatisierung erworben. Zusätzlich zu ihrem Primärmarkt, der Automobilindustrie, wird die umfassende Erfahrung der Firma Elettrosystem in den Bereichen Montage, Sichtprüfung, Handling und Funktionsprüfung auch auf den Gebieten der Elektromechanik, Messung und Messtechnik, allgemeine Anwendungen und Biomedizin hoch geschätzt.

Mit dem innovativen neuen Zuführer des Unternehmens können Systemintegratoren nun mit der Entwicklung der Maschine beginnen, noch bevor das Produkt in seiner endgültigen Form verfügbar ist. Dadurch verringert sich die Gesamtlieferzeit für die Maschine, und es wird einfacher, die Zielsetzungen des Lean Manufacturing zu erreichen. OEMs sind nun in der Lage, die gleiche Maschine für verschiedene Produkte einzusetzen, indem sie einfach die Greiffinger austauschen. Für Endanwender bringt die Vermeidung unnötiger Stillstandzeiten einen erheblichen Anstieg der Produktionskapazität

Damit der neue Zuführer ein Erfolg sein konnte, benötigte Elettrosystem eine Robotik- und Automatisierungslösung, die dieser Herausforderung gewachsen war. Bei der Suche nach einem Partner wurden viele internationale Marken nicht nur in Hinblick auf die besten Produkte, sondern auch auf ein hohes Maß an technischer Expertise und erfahrene Ingenieure in dem Bereich bewertet.

Eine Zuführung, viele Produkte – mit openROBOTICS

Elettrosystem fand das, was man gesucht hatte, in der openROBOTICS-Lösung der Partner B&R und COMAU. Diese boten die komplette Bandbreite intelligenter B&R-Automatisierungskomponenten, wie PLC, I/O und HMI bis hin zu maschinellem Sehen und offener Kommunikation, in Kombination mit den Hochpräzisionsprodukten von COMAU.

„B&R und COMAU sind inzwischen mehr als nur Lieferanten – es sind zwei verlässliche Partner, die uns auf dem kontinuierlichen Pfad des gemeinsamen Wachstums begleiten“, so Daniele Buttaci, ICT Manager & Controller bei Elettrosystem. openROBOTICS bietet eine durchgängig einheitliche Lösung mit einer hochintegrierten Programmierung für jede Komponente der Reihe, einschließlich der Robotik. Aufgrund der Automation Studio-Softwareentwicklungsumgebung und dem mapp-Technologiepaket können sich Kunden einfach den gewünschten COMAU-Roboter in der Projektumgebung aussuchen. Dieser wird mühelos in die Automatisierungssoftware der Maschine integriert und perfekt damit synchronisiert.

Im Gegensatz zur herkömmlichen Lösung, in der die Robotik und die Maschinensteuerung über getrennte Controller oder Gateways erfolgen, ermöglicht es die offene Technologie von COMAU und B&R den Kunden, die Vorteile eines koordinierten, ganzheitlichen Ansatzes für Betrieb, Diagnose und Wartung zu nutzen.

FlexiFeed
Angesichts der stetig wachsenden Forderung der Industrie nach immer kompakteren Fertigungsanlagen wird die Verringerung der Anzahl, Größe und Komplexität von Automatisierungskomponenten zu einer wichtigen Design-Herausforderung. Der COMAU-Schaltschrank stellt sich dieser Herausforderung mit ausgereiften B&R-Produkten wie dem ACOPOS P3.

Perfekte Integration in Montagereihen

FlexiFeed ist in drei Versionen erhältlich: FF3, FF6 und FF9 um Artikel mit einer maximalen Größe von 30, 60 und 100 Millimetern verarbeiten zu können. Die FlexiFeed-Verarbeitung beginnt, wenn der Bediener das Schüttgut in den Sammelbehälter gibt, der dieses nach und nach an den Drehtisch abgibt, um Staus zu vermeiden. Auf dem Drehtisch werden die Artikel getrennt und in die Kommissionierzone transportiert. Hier ermittelt eine Kamera die Position und Orientierung jedes Artikels, sodass ein COMAU-Roboter (anthropomorph, SCARA, Delta oder kartesisch) sie richtig weiterverarbeiten kann.

Herkömmliche Lösungen benötigen im Allgemeinen dedizierte Controller für CNC und Robotik. Die integrierte Lösung von B&R setzt hingegen nur einen einzigen X20-Controller für die gesamte FlexiFeed-Automatisierung – PLC, HMI, Kommunikation, Vision, CNC und Robotik – ein. „Dies ist eines der wichtigsten Highlights von FlexiFeed“, sagt Buttaci. „Um den Prozess in Gang zu setzen, wird nur eine Bedien-HMI für Roboter, Kamera und Drehtisch benötigt.“ Ein B&R X20-Controller kann bis zu drei FlexiFeed-Module gleichzeitig steuern.

Die Softwareentwicklungsumgebung Automation Studio von B&R ermöglicht eine Programmierung in allen IEC 611-3-Sprachen sowie in C++, G-code und Robotersprachen. „Wir können die Roboter in G-code mit perfekt geglätteten Bewegungen programmieren – was für eine Roboterumgebung völlig normal ist, nicht aber für CNC-Controller“, erläutert Buttaci. „Bei einer solchen Auswahl an Programmiersprachen sind wir in der Lage, für jede Aufgabe genau die richtige Lösung zu finden.“

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Roboterpfade werden in Standard-ISO-G-code programmiert und in B&R Automation Studio perfekt geglättet.

Geringere Stellfläche bei maximaler Leistung

Angesichts der ständig wachsenden Forderung der Industrie nach immer kompakteren Fertigungsanlagen wird die Verringerung der Anzahl, Größe und Komplexität von Automatisierungskomponenten zu einer wichtigen Design-Herausforderung. Der COMAU-Schaltschrank stellt sich dieser Herausforderung mit ausgereiften B&R-Produkten, wie dem ACOPOS P3.

Jeder ACOPOS P3 kann bis zu drei Achsen steuern. COMAU benötigt nur zwei Antriebe, um einen Roboter mit 6 Achsen zu manövrieren. Aufgrund der kurzen Zykluszeit von nur 50 Mikrosekunden für Strom-, Geschwindigkeits- und Positionsregelung in Verbindung mit hoher Bandbreite und Determinismus von POWERLINK, bietet der ACOPOS P3 eine hochdynamische und präzise Leistung für Roboteranwendungen.

Flexible Montage gut umgesetzt

Mit seiner openROBOTICS-Lösung bietet der FlexiFeed seinen Endanwendern zahlreiche Vorteile – angefangen bei der kompakten Stellfläche und der einfachen Integration in vorhandene Montagereihen bis hin zu erheblich reduzierten Stillstandzeiten, einfacher Diagnose und unerreichter Flexibilität. „Herkömmliche Schüttgut-Zufuhrsysteme, vor allem für leichte Kunststoffteile, haben von sich aus eine geringe Produktionseffizienz von etwa 75 bis 85 %“, erklärt Buttaci, „das bedeutet, dass durch eine Steigerung der Effizienz auf 97 % bietet der FlexiFeed einen immensen Vorteil in Hinsicht auf die Produktionskapazität.“

Aufgrund der umfangreichen interoperablen openROBOTICS-Technik von COMAU und dem vielseitigen Portfolio von B&R, mit dem jeder COMAU-Roboter perfekt gesteuert werden kann, profitieren OEMs von verkürzten Konstruktions- und Inbetriebnahmezeiten. „Was uns noch wichtig ist“, so Buttaci, „ist, dass – obwohl das System offen für Integratoren und Endanwender ist, die es für einen bestimmten Konfigurationsprozess konfigurieren wollen – das gesamte technische Know-how von Elettrosystem sicher geschützt ist.“

Ein Netzwerk für alle Systeme

POWERLINK bietet eine einzige, konsistente und integrierte Lösung für alle Kommunikationsaufgaben von FlexiFeed innerhalb eines einzigen Netzwerks – angefangen bei PLC, I/O und Sensoren bis hin zum maschinellen Sehen und dem COMAU-Schaltschrank.

  • Daniele Buttaci
    Daniele Buttaci
    ICT Manager & Controller, Elettrosystem
    „B&R und COMAU sind inzwischen mehr als nur Lieferanten – es sind zwei verlässliche Partner, die uns auf dem kontinuierlichen gemeinsamen Wachstumspfad begleiten.“
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