Welche Maschinen können mit Robotern automatisiert werden?
CNC Dreh-/Fräsmaschine
CNC Drehmaschine, Drehbank, Drehautomaten, CNC Fräsmaschine, Fräse, Fräsen, Drehen
Prüfen, Messen, Inspektion
Mechanische und optische Prüfmaschinen, Maschinen zur Inspektion, Qualitätskontrolle, Testen und Messen
Kantbank, Laser, Biegemaschine
Biegemaschinen, Abkantpressen, Kantbänken, Laserschneidemaschinen, Laserbeschriftung
Kunststoff, Spritzguss
Vergießanlagen, Spritzgussmaschinen (SGM), Kunststoff-spritzgießmaschine, Molding, Entgraten, QS
Stanzen, Pressen, Bohren, Schleifen
Stanzen und Stanzmaschinen, Erodiermaschinen, Stanzpressen, Presse, Bohrmaschinen, Schleifmaschinen, Sägemaschine, Holzbearbeitung
Rundtakttische, Sondermaschinen
individuelle Sondermaschinen mit oder ohne SPS Steuerungen, Rundtakttische, Rundtakt-Montageanlagen, Rundtaktmaschinen, Montageanlagen
Welche Aufgabe übernehmen Roboter an der Maschine?
Rohteile in Maschine einlegen
Fertigteile aus der Maschine herausnehmen
Maschinentüren öffnen oder schließen
Mit der Maschine kommunizieren
Kühlmittel und Späne abblasen und Teile reinigen
Nachgelagerte Prozesse, z.B. Entgraten, Polieren, Prüfen oder Montieren
Roboter spielen eine zentrale Rolle bei der Automatisierung von unseren Maschinen. Ein Großteil wird bereits mit Robotik angefragt.
Möglichkeiten zur Interaktion mit der Maschine
Digitale Input/Output Signale
IOs sind mehrere, einzelne Leitungen, die entweder ein “low” (=0 V Spannung) oder “high” (= 24 V Spannung) Signal enthalten. Da viele Maschinen selbst von einer SPS gesteuert werden, ist die Daten-Übertragung über IOs die häufigste Variante. Die Leitungen werden dabei von Klemmleisten der Maschinen-Steuerung zum Roboter-Controller geführt.
Industrie- und Kommunikationsprotokolle
Komplexere Maschinen mit einer Recheneinheit haben zudem häufig auch Schnittstellen auf höherer Ebene. So können über die Industrie-Protokolle EtherCAT und PROFIBUS Signale in Echtzeit ausgetauscht werden. Auch Modbus, IO_Link, OPC UA sind gänge Standards zur Kommunikation zwischen Robotern und Maschinen.
Roboter nutzt Bedienfeld
Es ist auch denkbar, dass der Roboter den Werker imitiert und z.B. Tasten auf einem Bedienfeld drückt oder mit Hilfe einer Kamera Fehler auf dem Display der Maschine erkennen kann. Der Vorteil ist, dass keine zusätzlicher Aufwand an der Maschine entsteht, ein Nachteil ist, dass diese Interaktionen nicht immer prozesssicher umsetzbar ist.
Häufige Signale zur Kommunikation zwischen Roboter und Maschine am Beispiel einer CNC
| Roboter Input/Output Connector, IO-Nr, Pin | Signal Beschreibung | CNC IO-Nr, Input/Output |
|---|---|---|
| I1 | 24 V: CNC zeigt an, dass neues Teil abholbereit ist und vom Roboter gegriffen werden kann 00 V: kein neues Teil auf CNC Spannvorrichtung abholbereit oder verfügbar | OUTPUT, No. 1 |
| I2 | 24 V: CNC Spannvorrichtung geschlossen 00 V: CNC Spannvorrichtung offen | OUTPUT, No. 2 |
| I3 | 24 V: CNC hat Fehler 00 V: CNC ohne Fehler | OUTPUT, No. 3 |
| O1 | 24 V: Fehler am Roboter oder in Roboterprogramm 00 V: Roboterprogramm läuft oder Roboter ist einsatzbereit | INPUT Nr. #1 |
| O2 | 24 V: Roboter in Warteposition, bereit nächstes Teil von CNC aufzunehmen 00 V: Roboter nicht in Warteposition | INPUT Nr. #2 |
| O3 | 24 V: Greifer am Roboter hat bearbeitetes Teil in Spannvorrichtung gegriffen 00 V: Greifer am Roboter ist offen oder zZ ist kein Teil gegriffen | INPUT Nr. #3 |
| O4 | 24 V: Roboter hat neuen Rohling in Spannvorrichtung gefahren und wartet bis Spannvorrichtung geschlossen 00 V: Kein neuer Rohling in Spannvorrichtung vorhanden | INPUT Nr. # |
| O5 | 24 V: Roboter ist im Kollisionsbereich der CNC. CNC / Spannvorichtung darf sich nicht bewegen 00 V: Roboter ist aus Kollisionsbereich gefahren, CNC kann Spanvorichtung/ / Werkzeuge bewegen | INPUT Nr. #5 |
| O7 | 24 V: Roboter braucht neue Ebene, Raster ist voll. 00 V: Roboter belädt aktuelles Raster. | Externe Signallampe |
Weitere Anwendungsmöglichkeiten für flexible Robotik
HANDLING PICK&PLACE
Be- und Entladen von Maschinen, Teile in Raster palettieren, Schüttgut kameragestützt aus Kisten entnehmen…
MECHANISCHE MONTAGE
ELEKTRONIK MONTAGE
Bearbeitung und Montage von Elektronikplatinen, Einsetzen von Steckverbindern und Kabeln, Hutschienen-Montage…
