Flexible Lösungen Robotik trifft unabhängige Mechanik

Als sich die Wege von Keba und Autonox im Jahr 2016 kreuzten, stand Autonox verstärkt vor der Herausforderung, seine steuerungsunabhängigen Robotermechaniken mit geeigneten Steuerungen zu testen. Durch das schnell wachsende Portfolio und damit verbundene Dauerläufe waren zur Verfügung stehende Steuerungen Mangelware.

„Wir kamen in zweierlei Hinsicht an unsere Grenzen“, erinnert sich Autonox-Betriebsleiter Ratajczak. „Zum einen konnten wir mit den vorhandenen Steuerungen und darin verbauten kleinen Antriebsreglern die Motoren neuer Entwicklungen für höhere Traglasten nicht mehr ansteuern, und zum anderen wurden aufgrund des schnellen Wachstums im Portfolio weitere Steuerungen nötig, um alle Dauerläufe abdecken zu können. Es musste also ein weiterer Steuerungsschrank mit unter anderem Kebas sicherer Robotersteuerung und Antriebstechnik KeDrive D3 her, der möglichst alle Kinematik-Modelle und Motorgrößen, die es zu diesem Zeitpunkt in unserem Portfolio gab, abdecken konnte. In enger Abstimmung mit Keba konnten wir einen dafür passenden Schaltschrank definieren – eine ,eierlegende Wollmilchsau‘, wie wir die Steuerungseinheit heute noch nennen.“

Schnelle reale Umsetzung durch Simulationstool

Bereits in der ersten gemeinsamen Projektphase konnten Fortschritte hinsichtlich dessen erzielt werden, frühzeitig eine Vielzahl unterschiedlicher Robotertypen in praxisnahen Anwendungsszenarien zu betreiben. So unterstützte der neue Steuerungsschrank sowohl Zwei-Achs- als auch Sechs-Achs-Mechaniken sowie unterschiedliche Motorgrößen und bot damit eine Grundlage, um Mechaniken systematisch zu erproben. Seine flexible Auslegung ermöglichte realitätsnahe Tests unter unterschiedlichen Bedingungen und Anforderungen. „Auch als Hersteller reiner Robotermechaniken sind Steuerungsschränke und damit verbundene Partnerschaften wie diese essenziell, um die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit unserer Entwicklungen validieren und bestätigen zu können“, sagt Ratajczak.

Ein gemeinschaftliches Kundenprojekt konnte innerhalb von zwei Monaten umgesetzt werden. Hier arbeiteten Autonox und Keba an einer Roboterzelle mit dem ersten Vierachs-Deltaroboter mit einer Traglast von 3 kg. Keba trug die offene und skalierbare Robotiksteuerung und Servomotoren bei, bei einer durch das KeDrive-D3-System um 50 Prozent kleineren Schaltschrankgröße als bei vergleichbaren Lösungen. Die Vorbereitungen für die reale Umsetzung basierten bei Keba zuerst auf Simulationsebene in KeStudio.

Nach zwei Tagen Optimierungsarbeit an der Kunden-Testmaschine erreichte die Delta-Mechanik mit Doppelgreifer und Keba-Steuerung 170 Produkte pro Minute. Nebenbei kam das Indexing-Belt zum Einsatz, das wie eine normale Servoachse behandelt wurde, aber eine taktsynchrone Bewegungslogik erhielt. Mittels integrierter Tracking-Funktionen arbeitete der Roboter nahtlos mit, und die Linie erreicht hohe Stückzahlen bei präziser Positionierung.

Vorteile offener Robotiksysteme

Autonox ist überzeugt, dass die Weiterentwicklung der Industrierobotik maßgeblich durch offene Robotersysteme vorangetrieben wird. Ratajczak: „Nur offene Systeme ermöglichen die flexible Integration und die kontinuierliche Weiterentwicklung einzelner Komponenten. Sie schaffen die Basis für den Austausch und die Zusammenarbeit zwischen unterschiedlichen Entwicklern und Technologien. Offenheit und Modularität gelten daher als Schlüssel, damit die Robotik ihr volles Potenzial entfalten kann.“

Ein Vorteil offener Systeme liegt auch im Kundennutzen: Sie ermöglichen es, auf spezialisierte Partner zu setzen, die ihre jeweilige Expertise gezielt einbringen. So konzentriert sich Keba auf die Entwicklung leistungsfähiger Steuerungstechnik, während Autonox seinen Fokus auf Konstruktion und Fertigung von Robotermechaniken legt. Die klare Rollenverteilung bietet Kunden Investitionssicherheit sowie technologische Weiterentwicklung.

Flexibles Robotikpaket

Die Kooperation zwischen Autonox und Keba wurde nach der ersten Projektphase kontinuierlich fortgeführt. Weitere gemeinsame Kundenprojekte und Forschungsaktivitäten folgten, mit dem Ziel, Leistungsfähigkeit und Benutzerfreundlichkeit der Systeme zu verbessern. Parallel dazu erweiterte Autonox fortlaufend seine Kinematik-Palette, um den sich wandelnden Anforderungen gerecht zu werden und neue Anwendungsmöglichkeiten zu erschließen.

Die gemeinsamen Kunden der beiden Partner (vorwiegend OEMs im Bereich von Pick-&-Place-Anwendungen in den Branchen Lebensmittelverpackung, Pharma oder Konsumgüter) erhalten in dieser Kombination ein flexibel an den Einsatzfall anpassbares Robotikpaket. Die gleichzeitige Offenheit von Mechanik und Steuerungslösungen sorgt dabei für eine einfache Integrationsmöglichkeit der jeweiligen Kundentechnologie.

An der Zusammenarbeit mit Keba schätzt Ratajczak: „Das Team zeichnet sich durch eine herzliche und unterstützende Atmosphäre aus. Gegenseitiger Respekt und Zusammenarbeit werden großgeschrieben. Erfolge werden gemeinsam gefeiert und in herausfordernden Zeiten wird sich gegenseitig unterstützt. Flexibel wird auf Anforderungen und Herausforderung reagiert.“