Passende Roboterperipherie für Cobots

MRK greifbar machen

Kollaborierende Roboter, so genannte Cobots, gelten als wichtiger Baustein für die Zukunft der Automatisierung. Entsprechend haben fast alle etablierten Roboterhersteller schon spezielle Modelle auf dem Markt vorgestellt. Doch für die erfolgreiche Umsetzung einer MRK-Applikation bedarf es nicht nur der Kinematik, sondern auch passender Greifer und weiterem Zubehör.

MRK-Greifer der Serie HRC von Zimmer (Bild: Zimmer Group)

Der Bereich der Industrieroboter wächst stark weltweit und bringt dabei eine Vielzahl an Neuerungen aus Forschung und Entwicklung hervor. Oft handelt es sich dabei um sogenannte Cobots, also Robotermodelle, die für die Mensch/Roboter-Kollaboration (MRK) geeignet sind. Diese kollaborierenden Roboter sind vor allem auf den Einsatz in industriellen Applikationen ausgelegt und gelten dort als wichtiger Baustein für die Zukunft der Automatisierung. Neben einer Funktion als Datensammler, die bei Bedarf in Echtzeit alle relevanten Informationen an IT-Systeme zur Verarbeitung weiterleiten können, sollen die MRK-Roboter vor allem bei eintönigen oder gefährlichen Tätigkeiten als Assistenten eingesetzt werden. Im Gegensatz zu den flinken und starken aber unsensiblen Industrierobotern, die aus Sicherheitsgründen in Zellen und hinter Schutzzäunen installiert werden müssen, arbeiten die kollaborativen Roboter dem Menschen ergonomisch zu. Weil auf eine räumliche Abgrenzung verzichtet werden kann, sind diese Lösungen zudem flexibel an beliebiger Stelle in der Fertigung einsetzbar. Während viele Cobot-Modelle schon einige Zeit auf dem Markt sind, müssen die Anbieter von Peripherie wie Greifer oder Zubehör meist im Bereich MRK noch Boden gutmachen.

Ansteuerung der Zimmer-Komponenten über die Bedienoberfläche von Universal Robots (Bild: Zimmer Group)

Komponenten und Software für die MRK

Denn erst ergänzt um die Peripherie wird ein kollaborierender Roboterarm für individuelle Produktionsaufgaben oder Kundenbedürfnisse zur zugeschnittenen Komplettlösung. Die Peripherie, die zu einem Robotersystem gehört, muss dabei passgenau sein und gesetzliche Vorgaben einhalten. Nachdem lange Zeit eine entsprechend sichere Peripherie, sprich Greifer, Software und sonstiges Zubehör, Mangelware war und Anwender sich zum Beispiel mit individuell konstruierten Greifern behalfen, hatte Zimmer bereits im Jahr 2016 als einer der ersten Hersteller MRK-fähige Greifer auf den Markt gebracht. Heute stellt der Anbieter einen umfangreichen Systembaukasten für die Mensch/Roboter-Kollaboration zur Verfügung mit einer breiten Auswahl an Greifern und Handhabungskomponenten. Die Komponenten sind einfach zu installieren, parametrieren und bedienen. Zudem bieten sie auch umfassende Diagnosemöglichkeiten und ermöglichen eine vorbeugende Wartung.

Ein Bedienpanel von Yaskawa mit dem Zimmer-HMI (Bild: Zimmer Group)

Einfache Bedienung und Integration

Die Bedienung der Roboterkomponenten von Zimmer ist ebenfalls einfach gehalten. Für den Zugriff gibt es unterschiedliche Möglichkeiten: Entweder über die zentrale Steuerung oder über das HMI von Zimmer. Es gibt mit einer intuitiv bedienbaren Oberfläche den Nutzern hohe Flexibilität bei der Erstellung, Speicherung und Wiederherstellung von Geräteparametern und unterstützt sie auch bei der Diagnose und der vorbeugenden Wartung. Bei Zimmer-Komponenten, die an Robotern von Universal Robots oder von Yaskawa eingesetzt werden, ist die Ansteuerung per HMI bereits in die Bedienoberfläche des Roboters integriert – ein Feature, das grundsätzlich auch bei den Robotern anderer Hersteller realisiert werden kann. Durch diese Integration können die Komponenten direkt über die Oberfläche des Bedien-Panels eingerichtet werden. Sie sind damit direkt in den Programmablauf des Roboters eingebunden, ohne dass eine externe SPS-Steuerung benötigt wird. Dennoch kann der Anwender mit diesem passgenauen Gesamtsystem das komplette IO-Link-Greifer-Portfolio von Zimmer ansteuern und die pneumatischen, elektrischen, servoelektrischen und digitalen Komponenten an beliebigen Robotern nutzen.

Alles im Griff: Greifersteuerung über die HMI (Bild: Zimmer Group)

Benutzerfreundliche Bedienoberfläche

Das HMI ist auf hohe Flexibilität bei der Erstellung und Verwaltung der Anwendungsprofile für die verschiedenen Greif- und Handhabungskomponenten ausgelegt, einschließlich einer unkomplizierten Anpassung, Speicherung und Wiederherstellung von Geräteparametern wie Greifkräften oder Verfahrgeschwindigkeiten. Das Zusammenspiel von Robotern und Handhabungskomponenten wird dadurch spürbar vereinfacht. Die komplette Implementierung und Inbetriebnahme einer Komponente ist damit nur noch eine Sache von wenigen Minuten. Zudem wird auch die systematische Überwachung der eingesetzten Komponenten gemäß den Ansätzen von Condition Monitoring oder Predictive Maintenance möglich.

Weitreichendes Portfolio

Die Kombination von Zimmer-Komponenten mit dem HMI ermöglicht an den Robotern vieler Hersteller eine einfache Integration der Komponenten sowie einen intuitiven Betrieb mit sehr hoher Performance. Insgesamt bildet der Anbieter ein weitreichendes Produktportfolio zum Greifen kleiner und großer Bauteile ab, mit Greifern, die einen Hub von 6 bis 60mm pro Backe abdecken. Jeder Greifer wird dabei spezifisch an den jeweiligen MRK-Roboter angepasst und ist für gängige Roboterhersteller geeignet. Es sind sowohl Greifer für die Kollaboration, als auch für die Kooperation zwischen Mensch und Roboter erhältlich. Die Zimmer-Greifer erfüllen die Anforderungen nach ISO/TS15066 inklusive patentierter und BG-zertifizierter Sicherheitsbacken. Die mechanische Selbsthemmung der Greifbacken sorgt für Sicherheit, selbst bei Notaus oder Energieausfall. Mit dem Baukastensystem für MRK-Anwendungen ermöglicht die Zimmer Group dem Anwender eine genaue Anpassung des Betriebs über den Greifer hinaus. So können benötigte Komponenten hinzugefügt und andere, die beispielsweise bereits im Roboter enthalten sind, weggelassen werden.