„Cobot“-Formungsassistenten stellen sich neuen Herausforderungen

„Cobots haben uns einen Vorteil in effizienten und sicheren Arbeitsumgebungen verschafft“, sagt Jason Glanzer, Automatisierungsingenieur bei EVCO Plastics in DeForest, Wisconsin bei Kunststoffformern immer beliebter. Sie können sich wiederholende Pick-and-Place-Aufgaben ausführen, die menschliche Arbeitskräfte für anspruchsvollere Aufgaben freisetzen. Das Label „kollaborativ“ bezieht sich auf die Fähigkeit von Cobots – unter bestimmten Umständen – in unmittelbarer Nähe von Menschen ohne „harte“ Schutzgehäuse zu operieren.

Cobots der ersten Generation haben sich bei der Teilehandhabung und beim Stapeln/Verpacken bewährt. Aber als sich die Cobots selbst verbesserten, haben Kunststoffanwender sie in immer anspruchsvolleren Anwendungen ausprobiert.

Ein typisches Beispiel ist EVCO Plastics, ein großer kundenspezifischer Spritzgießer mit neun Werken in drei Ländern. Seit über einem Jahr setzt EVCO in zwei Werken in DeForest und einem in Georgia Knickarm-Cobots von Universal Robots ein. Das Unternehmen hat derzeit sechs UR-Cobots, eine Zahl, die laut Glanzer noch wachsen wird.

Er sagt, dass EVCO Cobots zusammen mit Standard-Sechsachsen- oder kartesischen Robotern in mehreren Formzellen eingesetzt hat. Beim Gießen von Sanitärarmaturen in einer Zelle nimmt der Cobot einen Einsatz auf und platziert ihn auf einer Vorrichtung, die sich innerhalb einer 1,5 m hohen Schutzvorrichtung um einen sechsachsigen Roboter befindet. Der Roboter nimmt den Einsatz aus der Vorrichtung und legt ihn in das Werkzeug ein. „Früher hat eine Person den Einsatz in die Vorrichtung gelegt und per Knopfdruck den Sechs-Achs-Roboter aktiviert“, sagt Glanzer.

In anderen Anwendungen entformen kartesische Roboter Teile und legen sie auf einem bewachten Förderband ab. Ein Cobot nimmt Teile vom Förderband auf und legt sie mit einem programmierten Platzierungsmuster und mehreren Lagen in eine Kiste. Der Cobot legt auch Pappbögen zwischen Schichten von Teilen in die Schachtel.

Auch in der Montage kommen UR-Cobots zum Einsatz. „Universal Robots haben vor kurzem Kraft-/Drehmomentsensoren auf den Markt gebracht, die menschliche Handlungen in mehreren Dimensionen besser nachahmen“, sagt Glanzer. In einer Zelle, in der Getriebe für Rasen- und Gartengeräte hergestellt werden, montiert beispielsweise eine „harte“ Automatisierung die Komponenten und übergibt die Baugruppe an den Cobot, der ihn mit Fett füllt, ihn anschließend wiegt und eine Kappe aufsetzt, um den Schmieranschluss abzudichten . „Menschliche Bediener vergaßen oft einen Schritt, wie das Wiegen der Baugruppe nach dem Einfüllen des Fettes“, bemerkt Glanzer. Dieser Cobot verwendet maschinelles Sehen, um die Kappen von einem Vibrationsförderer aufzunehmen.

Wie in einem Januar-Artikel berichtet, verwendet EVCO auch Cobots, um eine „Druckerfarm“ von 3D-Druckern zu warten.

Eine Reihe von EVCO-Cobots sind auf Rollen montiert, sodass sie zu verschiedenen Pressen gefahren werden können, um verschiedene vorprogrammierte Routinen auszuführen, die im Speicher der Steuerung gespeichert sind. Eine einfache Programmierung ist für EVCO wichtig, das die Cobots in Anlagen mit kleinen Auflagen (24 bis 40 Stunden) und häufigen Umrüstungen einsetzt. Glanzer schätzt die Lead-Through-Teach-Programmierung der Cobots, die nur vier Positionen als "Ankerpunkte" verwenden, während herkömmliche Roboter eine aufwendigere Programmierung mit zahlreichen Punkten erfordern.

Glanzer schätzt auch die Fähigkeit der Cobots, (unter entsprechenden Umständen) ohne Bewachung zu arbeiten. „Bei Standardrobotern können alle Schutzeinrichtungen, Sicherheitsrelais und Lichtvorhänge die Kosten um Tausende von Dollar erhöhen.“ Er weist jedoch darauf hin, dass „weiche“ optoelektronische Schutzvorrichtungen Standardrobotern „kollaborative“ Qualität verleihen können. Ein kartesischer Roboter, der mit einem Cobot gepaart ist, hat kein Gehäuse um einen der beiden. Ein Laserscanner erkennt ein menschliches Eindringen in den Arbeitsraum und verlangsamt oder hält den Roboter an, bis sich die Person entfernt, wenn der Roboter den Betrieb automatisch wieder aufnimmt.