Liebherr-Roboterapplikationen Der "Griff in die Kiste"

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1 Liebherr-Roboterapplikationen Der "Griff in die Kiste"

2 Liebherr-Robotersysteme für den Griff in die Kiste Das automatisierte Entnehmen von chaotisch ungeordneten Teilen aus bereitgestellten Transportbehältern, Griff in die Kiste genannt, ist eine der anspruchsvollsten Anwendungen in der Industrieautomation. Bisher gibt es hierfür nur wenige Roboterinstallationen, die die Anforderungen an Robustheit und Taktzeit erfüllen. Mit den flexiblen Robotersystemen von Liebherr lässt sich der "Griff in die Kiste" wirtschaftlich automatisieren. Das steigert die Kapazitäten und senkt die Kosten. In Verbindung mit den bewährten Komponenten für Werkstückhandhabung aus dem Bereich der Liebherr-Automationssysteme lässt sich eine Vielzahl von Aufgaben lösen. Liebherr verfügt über langjährige Erfahrung mit Automationssystemen in den unterschiedlichsten Branchen und Einsatzgebieten. Diese Erfahrung ist in die Entwicklung der neuen Technologie eingeflossen. Die Liebherr-Robotersysteme sind mit einem zuverlässigen und robusten 3D-Objekterkennungssystem sowie einer leistungsfähigen Software zum Segmentieren, Identifizieren und Selektieren von Informationen ausgestattet. Speziell entwickelte Greifer mit zusätzlichen Achsen ermöglichen den kollisionsfreien Zugriff und die Entnahme der Teile aus dem Transportbehälter. Optische Datenerfassung Datenauswertung Objektidentifikation Objektselektion Roboterbahnplanung Kollisionserkennung Objektentnahme Objektpositionierung Prozessbeschreibung Um die Werkstücke aus einem Transportbehälter entnehmen zu können, ist ein Zusammenspiel zwischen Bilderkennungssystem, Software und Roboter erforderlich. Entsprechend dem Teilespektrum werden alle erforderlichen Schritte so aufeinander abgestimmt, dass ein optimales Entnahme- und Positionierergebnis erzielt wird. 2 Flexible Robotersysteme

3 Anforderung Optische Datenerfassung und -auswertung Objektidentifikation und -selektion Kollisionsfreie Teileentnahme Objektpositionierung Anforderung Chaotisch ungeordnete Teile sollen aus einem Transportbehälter entnommen werden. Optische Datenerfassung und -auswertung Ein zuverlässiges, robustes 3D- Objekterkennungssystem erfasst die Daten optisch und wertet sie aus. Objektidentifikation und -selektion Eine speziell entwickelte Software segmentiert, identifiziert und selektiert die Informationen über die Werkstücke sowie die technischen Rahmenbedingungen. Kollisionsfreie Teileentnahme Der intelligente Greifer verfügt über zusätzliche Achsen und ermöglicht eine kollisionsfreie Entnahme der Teile aus dem Transportbehälter. Objektpositionierung Abschließend werden die Werkzeuge gezielt am definierten Ablageplatz oder an einer Maschine positioniert. Flexible Robotersysteme 3

4 Flexibilität Zuführen Handling Optionen Ausgabe Die modular aufgebaute Roboterzelle besteht aus zwei Grundmodulen, dem Zuführ- und Handlingmodul. Diese können je nach Anwendungsfall mit einem kundenspezifischen Options- und Ausgabemodul kombiniert werden. 4 Flexible Robotersysteme

5 Zuführen Das hakenfertige Zuführmodul dient zum Bereitstellen der Werkstücke für das Handlingmodul. Es ist in der Basisversion in Zwei- oder Dreiplatzausführung erhältlich. Diese bestehen aus Bereitstellplätzen für z. B. Gitterboxen oder Transportbehälter aus Stahl oder Kunststoff bis zu einer maximalen Größe von x x mm (LxBxH). Je nach Aufgabenstellung kann das Modul mit einem verfahrbaren Visionssystem sowie einem Bedienerschutz für hauptzeitparalleles Be- und Entladen der Transportbehälter ergänzt werden. Die Grundmodule lassen sich miteinander beliebig kombinieren und erweitern. Bereitstellplatz Bedienerschutz Visionsystem (mit Transportbehälter) Flexible Robotersysteme 5

6 Handling Grundmodul Roboterapplikation Flächenportalapplikation Die Basis der Liebherr-Roboterzelle ist das standardisierte hakenfertige Handlingmodul. In dieses Bindeglied zwischen Zuführ- und Ausgabemodul lassen sich unterschiedliche Beladesysteme inklusive der Steuerung und der Bedienoberfläche integrieren. Durch ein mechanisches und elektrisches Stecksystem werden das Handling- und das Zuführmodul gekoppelt. Das Positionieren und Einrichten der einzelnen Komponenten beim Kunden vereinfacht sich dadurch signifikant. Je nach Aufgabenstellung steht ein flexibler Greiferbaukasten in den Größen von 0 bis 5 kg, 5 bis 20 kg und 20 bis 40 kg zur Verfügung. In Kombination mit geeigneten Ausgleichseinheiten wird eine hohe Verfügbarkeit der Anlage garantiert. Bei Bedarf können die Greifeinheiten mit einer 7/8-Achse erweitert werden. Dadurch erhöht sich die Flexibilität beim Greifen der Werkstücke innerhalb des Transportbehälters. Der Entleerungsgrad wird optimiert. Greifer mit Ausgleichseinheit Greifer mit 7/8-Achse Bedienoberfläche mit Steuerung 6 Flexible Robotersysteme

7 Optionen Zwischenablage Umgreifstation (Realbild) Um den Entladevorgang aus dem Transportbehälter zu optimieren, werden die Werkstücke an unterschiedlichen Positionen gegriffen. Diese Greifpunkte sind nicht immer für das endgültige Positionieren der Werkstücke geeignet. Bei Bedarf bietet Liebherr geeignete Optionen wie Zwischenablagen, Umgreifstationen, Positioniereinrichtungen oder Erkennungsstationen an. Ausgabe Die aus den Transportbehältern entnommenen Werkstücke können an unterschiedlichste kundenspezifische Systeme übergeben werden. Hierbei kann es sich um eine Direktbeladung einer Werkzeugmaschine, die Übergabe an ein Transportsystem oder das lageorientierte Einlagern in weiterführende Transportbehälter handeln. Direktbeladung Werkzeugmaschine Beladung Transportsystem Beladung Drahtgitterkorb Flexible Robotersysteme 7

8 Bedienerfreundlichkeit Die Bedienoberfläche ermöglicht ein schnelles Eingeben aller notwendigen Informationen durch einfache Schritte: Einlernen von Werkstücken und Definition möglicher Greifpunkte Konfiguration von Transportbehältern (Durch Eingabe der Abmessungen oder Integration vorhandener Daten) Konfiguration oder Anpassung von Greifern Auswahl des verwendeten Roboters zur Überprüfung des Arbeitsraums Eingabe vorhandener Hindernisse im Arbeitsraum des Roboters Kalibrierung des Systems Definition von Randbedingungen für die kollisionsfreie Teileentnahme Bahnplanung Die Eingabe der Prozessschritte erfolgt anwenderfreundlich über eine menübasierte Bedienoberfläche. Spezielle Programmierkenntnisse sind nicht erforderlich. Je nachdem, welche Daten kundenseitig verfügbar sind, erfolgt die Konfiguration der Arbeitsschritte mittels: grafisch geführter Parametrierung bereits vorhandener Datenquellen (z. B. CAD-Daten) interaktiver 3D-Konfigurator 8 Flexible Robotersysteme

9 Beispiele und Layoutvarianten Transportbandbeladung Maschinenbeladung Drahtgitterkorbbeladung Kommisionieranlage Flexible Robotersysteme 9

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11 Service und Standorte Der Liebherr-Service mit seinem Hauptstandort in Kempten wird durch Liebherr-Servicestützpunkte in aller Welt unterstützt. Die Experten der Kundenhotline leisten im Bedarfsfall professionelle Ersthilfe. Zum Serviceangebot gehören die Ersatzteilversorgung, Inspektionen, Wartungen oder Umbauten von Anlagen. Aufgrund des durchgängigen Baukastenprinzips der Produkte ist eine rasche Ersatzteilversorgung gewährleistet und somit eine Minimierung der Stillstandzeiten. Wahlweise bietet Liebherr auch die Möglichkeit der Fernwartung an. Hierbei wird von den Liebherr-Experten eine Online- Fehlerdiagnose erstellt. Durch den Einsatz von handelsüblichen Komponenten wie Antriebe und Steuerungen garantiert Liebherr eine hohe Verfügbarkeit der Gesamtlage. Die Liebherr-Roboterzelle ist durchgehend wartungsfreundlich gestaltet. Alle notwendigen Schmierstellen werden durch eine zentrale Schmierpumpe versorgt. Diese ist, wie alle pneumatischen Komponenten und Bus-Module, an einer von außen leicht zugänglichen Wartungseinheit angeordnet. Jede Roboterzelle wird mit einem detaillierten Bedien- und Wartungshandbuch ausgeliefert, das Wartungszyklen angibt und die jeweils auszuführenden Arbeiten beschreibt. Saline Kempten Moskau Liebherr-Verzahntechnik GmbH Werkzeugmaschinen, Automationssysteme Kempten (Deutschland und Europa) Shanghai Liebherr Automation Systems Co. Saline, Michigan (USA) Guaratinguetá Liebherr Brasil Ltda. Guaratinguetá / SP (Brasilien und Mexiko) Liebherr Machinery Service Co. Ltd. Shanghai (China) Liebherr-Russland OOO 1 Borodinskaja Str. 5 Moskau (Russland) Flexible Robotersysteme 11

12 Werkzeugmaschinen und Automationssysteme von Liebherr Liebherr beschäftigt im Bereich der Werkzeugmaschinen und Automationssysteme rund Mitarbeiter und verfügt über Produktionsstätten in Kempten und Ettlingen (Deutschland), Collegno (Italien), Saline (Michigan / USA) und Bangalore (Indien). Diese werden durch fachkundige und zuverlässige Vertriebs- und Servicespezialisten an zahlreichen Standorten weltweit unterstützt. Mit rund sechs Jahrzehnten Erfahrung ist Liebherr einer der weltweit führenden Hersteller von CNC-Verzahnmaschinen, Verzahnwerkzeugen und Automationssystemen. Zukunftsweisende Ideen, hochqualifizierte Mitarbeiter und modernste Fertigungsanlagen an den einzelnen Standorten sind die Basis für innovative Produkte. Diese zeichnen sich durch Wirtschaftlichkeit, Bedienfreundlichkeit, Qualität und Zuverlässigkeit sowie hohe Flexibilität aus. Systemlösungen im Bereich der Werkzeugmaschinen Zum Fertigungsprogramm gehören Wälzfräsmaschinen, Wälzstoßmaschinen sowie Wälz- und Profilschleifmaschinen, die sich durch ihre hohe Stabilität und Verfügbarkeit auszeichnen. Besondere Bedeutung kommt hierbei auch der Energieeffizienz der Maschinen zu. Verzahnmaschinen von Liebherr werden weltweit an namhafte Hersteller von Verzahnungen und Getrieben sowie von großen Drehverbindungen geliefert. Sie werden vor allem von der PKW-, LKW- und der Baumaschinenindustrie nachgefragt, zunehmend aber auch von der Windindustrie für die Herstellung von Getrieben für Windkraftanlagen. Liebherr-Verzahntechnik GmbH Werk Ettlingen Verzahnwerkzeuge Hertzstraße Ettlingen, Deutschland +49 (0) Fax +49 (0) tools.lvt@liebherr.com Liebherr-Utensili S.r.l. Verzahnwerkzeuge Via Nazioni Unite Collegno TO, Italien +39 (0) Fax +39 (0) info.lut@liebherr.com Hochqualitative Verzahnwerkzeuge Liebherr fertigt qualitativ hochwertige, präzise Werkzeuge für die Weich- und Hartbearbeitung von Verzahnungen und stattet seine Verzahnmaschinen damit aus. Zum Angebot gehören Lagerwerkzeuge sowie individuell auf Kundenwünsche zugeschnittene Produkte. Automationssysteme für ein breites Anwendungsspektrum Mit einem breiten Produktspektrum aus Linearportalen, Palettenhandhabungssystemen, Förderanlagen und der Roboterintegration realisiert Liebherr Projekte aus allen Bereichen der Produktion und erreicht dabei eine überdurchschnittlich hohe Verfügbarkeit der Systeme. Liebherr-Gear Technology Inc. Verzahntechnik Liebherr Automation Systems Co. Automationssysteme 1465 Woodland Drive Saline, MI , USA Fax info.lgt@liebherr.com Liebherr-Machine Tools India Pvt. Ltd Verzahntechnik 353/354, 4th Main, 9th Cross, 4th Phase Peenya Industrial Area Bangalore , Indien +91 (0) Fax +91 (0) info.mti@liebherr.com Printed in Germany by Roth BK LVT Bin Picking _de Änderungen vorbehalten. Liebherr-Verzahntechnik GmbH Verzahntechnik und Automationssysteme Kaufbeurer Straße 141, D Kempten +49 (0) , Fax +49 (0) info.lvt@liebherr.com