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Robotereinsatz in Abfüllanlagen

Einfach integriert

Maschinen und Anlagen, die aus Komponenten verschiedener Automatisierungs- und Robotiklieferanten bestehen, sind oft sehr komplex. Dadurch können Leistung und Benutzerfreundlichkeit beeinträchtigt werden. Der Abfüllspezialist FG Industries hat diese Herausforderung mit einer Lösung realisiert, die Comau-Roboter nahtlos in die B&R-Automatisierungsumgebung integriert. Daraus resultiert nicht nur eine deutliche Produktivitätssteigerung, sondern auch Energieeinsparungen und eine verbesserte Ferndiagnose.

Die Roboter aus dem Hause Comau lassen sich mit openRobotics unkompliziert in die Maschinensteuerung integrieren. (Bild: Comau Deutschland GmbH)

Seit einem Jahrzehnt treibt FG Industries die Einführung von Robotern in Flaschenabfüll- und -verschließmaschinen voran. Dieser Ansatz sorgt für mehr Leistung und Flexibilität in Abfüllanlagen mit Zuführungen, Abfüllstationen, Etikettierern, Verschließern, Verpackern und Palletierern. Die ersten auf diese Weise umgesetzten Maschinen mit Robotern erforderten einen hohen Integrationsaufwand, um die Vielzahl von Automatisierungs- und Robotikkomponenten von verschiedenen Anbietern sowie mehrere Engineering-Tools und Bussysteme aufeinander abzustimmen. „Die Komplexität war nur schwer handzuhaben und behinderte die Leistung und Benutzerfreundlichkeit unserer Maschinen“, erinnert sich Benedictus Tang, Geschäftsführer von FG Industries. „Unsere Systeme waren nicht optimal synchronisiert und mehrere Ingenieure waren für die Robotik und Automatisierung zuständig – was auch die Diagnostik erschwerte.“

Einfache Lösung, hohe Performance

Mit openRobotics fand FG Industries eine geeignete Lösung. Mit diesem Konzept von Comau und B&R lassen sich aufwändige Schnittstellen zwischen Roboter- und Maschinensteuerungen vermeiden. So wurde eine nahtlos integrierte mechatronische Lösung erreicht, bei der die Robotik im Wesentlichen eine Plug&Play-Komponente der Automatisierungsumgebung ist. Die Maschinen von FG Industries verfügen nun nur noch über eine Steuerung: einen leistungsstarken Industrie-PC von B&R. Er bietet ausreichend Rechenleistung für die Maschinenautomatisierung und die Pfadberechnung der Roboter. Bei der openRobotics-Lösung wird die Visualisierung für die Steuerung der Roboter direkt in die HMI-Applikation integriert und keine zusätzlichen Panels benötigt. Mit der einfacheren Automatisierungsarchitektur hat der Maschinenbauer sowohl die Benutzerfreundlichkeit als auch die Leistungsfähigkeit seiner Anlagen verbessert, wofür die kontinuierliche Synchronisation zwischen den Füll- und Verschließprozessen, Förderern und Robotern sorgt. „Die aufeinander abgestimmte Hard- und Software hat uns dabei unterstützt, den Abfüllprozess zu verbessern und die Leistung um 20 Prozent gegenüber unserer bisherigen Lösung zu steigern“, sagt Tang.

Energieeffizienz in der Antriebstechnik

Das modulare Servoantriebssystem AcoposMulti von B&R ist gut für die Roboteranwendungen von FG Industries geeignet. Das Design ermöglicht sowohl Erweiterungen als auch eine Plug&Play-Bedienung mit wenig Verkabelung. Das moderne Kühlsystem sorgt für eine gute Schaltschranktemperatur. Die Stromversorgung erfolgt über einen stabilen Zwischenkreis, der die Effizienz der Gesamtlösung zusätzlich erhöht. Eine Blindleistungskompensation reduziert die Scheinleistung des Antriebssystems auf die tatsächliche Leistung der Maschine, während die aktive Regeneration die Auslastung verbessert. Eine ausgereiftere Nutzung der vorhandenen Stromversorgung, ein geringerer Gesamtleistungsverbrauch und die Beseitigung von Blindleistung tragen so zu einer deutlichen Verbesserung der Energieeffizienz bei. Weitere Steigerungen wurden durch den Austausch der pneumatischen Komponenten mit einem AcoposMicro-Antriebssystem und Linearmotoren von LinMot erreicht.

Das modulare Servoantriebssystem AcoposMulti von B&R eignet sich gut für die Roboteranwendungen von GF Industries. (Bild: Comau Deutschland GmbH)

Einfacher Service mit Fernwartung

Maschinenbediener können sowohl über die Visualisierung als auch über den System Diagnostics Manager (SDM) mit einem Tablet oder Smartphone über ein drahtloses Netzwerk auf die Anlage zugreifen. Mit dem SDM-Tool von B&R kann die Wartung entweder direkt vor Ort oder mittels Ferndiagnose durchgeführt werden. „Mit der bereits im System integrierten Diagnosefunktion können wir unseren Kunden eine effektive After-Sales-Unterstützung bieten und eine einfache Wartung mit sehr geringen Ausfallzeiten garantieren“, sagt Tang. Mit einem einheitlichen Zugang können Roboter, Verarbeitungseinheiten, Sicherheitstechnik und HMI-Applikation weltweit von jedem Ort einfach diagnostiziert werden. Diagnosefunktionen, die vorher eine aufwändige Programmierung erforderten, können mit dem SDM ohne Programmierung, auf jedem PC und ohne Installation aufgerufen werden. Das vereinfacht den Gesamtdiagnoseprozess und verkürzt zudem die Inbetriebnahme.

Alles aus einer Hand

Durch die beschriebene Vorgehensweise konnte FG Industries die Anzahl der Lieferanten deutlich reduzieren, da alle Automatisierungskomponenten aus einer Hand kommen. „Als Unternehmen fordern wir uns jeden Tag selbst dazu heraus, der innovativste Designer für Roboterabfüll- und -verschließmaschinen auf der Welt zu sein“, zieht Tang Resümee. „Durch die integrierte Lösung haben wir unsere Engineering-Kosten reduziert und können stattdessen mehr in die Entwicklung investieren.“

Robotereinsatz in Abfüllanlagen
Die Roboter aus dem Hause Comau lassen sich mit openRobotics unkompliziert in die Maschinensteuerung integrieren. (Bild: Comau Deutschland GmbH)


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