Kompakte Applikation aus dem Modulbaukasten mit pneumatischem Greifer

Do-It-Yourself-Automatisierung

Das Aufnehmen und positionsgetreue Einlegen zu bedruckender Aluminiumplatten in einer Aufnahmevorrichtung an einer Tampondruckmaschine sowie das Auslösen des Druckvorgangs, die Entnahme der bedruckten Platten und deren Ablage auf dem Förderband eines nebenstehenden Durchlauf-Trocknungsautomaten wurde bei Siko bisher manuell erledigt. Durch die kompakte Automatisierung mittels des Modulbaukastens von Robodev konnte der bisher dafür zuständige Mitarbeiter entlastet werden. Seine Aufgabe übernimmt nun ein pneumatischer Greifer.

Der selbst entwickelte pneumatische Greifer ließ sich problemlos über das Schnittstellenmodul in die mit dem Robodev-Automatisierungsbaukasten erstellte Applikation bei Siko integrieren. (Bild: Robodev GmbH)

Siko entwickelt und produziert seit über 50 Jahren Messgeräte und Positioniersysteme für Automatisierungsprozesse. Das Unternehmen bietet seinen Kunden aus der Industrie und dem Maschinenbau Präzision, Funktionalität und Serviceleistungen bei der Längen-, Winkel- und Drehzahlmesstechnik sowie im Messen von Neigung und Geschwindigkeit. Auf Robodev wurde Siko im Oktober 2019 auf der Motek in Stuttgart aufmerksam. Geschäftsführer Sven Wischnewski bat zwei seiner Mitarbeiter, das Einsatzpotenzial von Robodev in der Produktion zu prüfen. Auch Jürgen Steiert, Leiter des technischen Teams bei Siko und sein Kollege Manuel Willmann waren vom System Robodev und den Möglichkeiten, die sich mit dem präsentierten Automatisierungsbaukasten eröffneten angetan. So wurde noch auf der Messe ein erster zeitnaher gemeinsamer Termin vereinbart. Für das von ihnen im Vorfeld skizzierte konkrete Projekt präsentierte der Robodev-Vertrieb dem Schwarzwälder Traditionsunternehmen dann Anfang Dezember vor Ort einen ersten Lösungsansatz nebst dazugehörigem Angebot.

Automatisierung einer wiederkehrenden Handhabung

Ziel war es, eine typische, immer wiederkehrende Handhabungsaufgabe an einer Tampondruckmaschine zu automatisieren. Der Mitarbeiter, der diese Aufgabe bisher manuell umsetzte, sollte entlastet werden, um ihn mit anderen, qualifizierteren Tätigkeiten betrauen zu können. Der zu automatisierende Prozess bestand im Aufnehmen und positionsgetreuen Einlegen der zu bedruckenden Aluminiumplatten in eine Aufnahmevorrichtung an der Druckmaschine. Darauf folgten das Auslösen des Druckvorgangs, die Entnahme der bedruckten Platten und deren Ablage auf dem Förderband eines nebenstehenden Durchlauf-Trocknungsautomaten. Die Losgrößen für diese wiederkehrenden Aufträge bewegen sich üblicherweise zwischen einigen hundert und mehreren tausend Stück.

Kompatibler Modulbaukasten

Neben der Automatisierung der bisher manuellen Handhabungsaufgabe sollte die fertige Applikation noch weitere Kriterien erfüllen. Zum Beispiel sollte sie sich schnell und flexibel an die Druckmaschine sowie den Trocknungsautomaten anschließen und auch wieder trennen und räumlich entfernen lassen, um beides für andere Aufträge nutzen zu können. Darüber hinaus war der Bauraum am Standort der Druckmaschine sehr limitiert. Dabei legte Siko von Anfang an höchsten Wert darauf, dass jede einzelne Phase der Umsetzung unternehmensintern und ohne externen Support durchgeführt werden konnte. Bereits bei der Planung und Konstruktion der Applikation konnte Willmann vom Siko-Betriebsmittelbau erste positive Praxiserfahrungen mit dem System von Robodev sammeln. „Ich habe wie üblich mit Solidworks und auf Basis von Item-Profilen konstruiert und es kam mir sehr entgegen, dass der gesamte Robodev-Modulbaukasten kompatibel zu diesen Profilen ist. Die gewünschten Module konnte ich mir einfach schnell in Form von Step-Daten von der Homepage herunterladen und bei Fragen stand mir das Unternehmen stets mit Rat und Tat zur Seite. Auch die Lieferung erfolgte schnell und so konnte ich mit dem Aufbau und der Anpassung der Applikation wie geplant beginnen.“ so Willmann zu seinen ersten Eindrücken der Zusammenarbeit.

Intuitiver Assistent

Auch die Inbetriebnahme konnte Siko aufgrund der intuitiven Steuerung des Robodev-Assistenten schnell und völlig autark umsetzen. Die entwickelte Automatisierungslösung erfüllt nicht nur alle zuvor definierten Kriterien, sondern beinhaltet auch weitere Funktionen. Auffällig ist die sehr kompakte Bauweise. Die gesamte Applikation kann innerhalb weniger Minuten an die Tampondruckmaschine und den Trocknungsautomaten angedockt, gestartet und nach Durchführung des Auftrags ebenso schnell wieder entfernt werden. Das System benötigt keinen Schaltschrank, sondern wird über das zentrale Steuerungsmodul rd.Master.500, das alle Komponenten über Hybridkabel mit Strom und Daten versorgt, betrieben. Der eigens für den Prozess entwickelte und gefertigte pneumatische Greifer ließ sich ebenso problemlos in den Gesamtprozess integrieren und über den intuitiven Assistenten steuern wie eine zusätzliche Signalleuchte, die dem Werker anzeigt, wann das Magazin mit den zu bedruckenden Aluminiumplatten nachgefüllt werden muss.

Wenige mechatronische Komponenten

Die gesamte Applikation kommt mit sehr wenigen mechatronischen Komponenten aus dem Robodev-Automatisierungsbaukasten aus. So wurden für den gesamten Prozess eine Linearachse, ein Drehmodul, ein 7″-Bedienpanel, ein Sicherheitsmodul (rd.Safety.Con1) nebst obligatorischem Nothalt-Bedienelement, das Mixed-Signal-IO-Gerät zur Anbindung an die Tampondruckmaschine sowie der selbst entwickelte pneumatische Greifer und das Modul zur Steuerung und Stromversorgung der Anlage mit intelligenter Hybridverkabelung benötigt.