Werden Produkte immer individueller, müssen Handhabungsgeräte teils im Sekundentakt mit unterschiedlichen Bauteilen zurecht kommen. Die Antwort von Schmalz auf diese Herausforderung ist ein Seilbalancer, der sensibel auf Bewegungen des Bedieners reagiert.
Schmalz hat mit dem kollaborativen Seilbalancer SRBC eine neue Klasse an Hebegeräten entwickelt, die von Grund auf für den Einsatz in der digitalen Produktionsumgebung ausgelegt ist. (Bild: J. Schmalz GmbH)
Die Automobilindustrie macht es vor und stellt Autos schon heute teils kundenindividuell zur Verfügung. Die Fahrzeuge unterscheiden sich beispielsweise in Farbe, Ausstattung und Antriebskonfiguration. Herausforderungen wie eine steigende Variantenvielfalt oder immer kürzere Lebenszyklen erhöhen dadurch den Anspruch an alle Prozesse entlang der Wertschöpfungskette – inklusive der Handhabung. Mit ständig wechselnden Werkstücken, Gewichten und sich ändernden Aufnahme- und Ablagestationen steigen die Anforderungen an Bediener und Handhabungsgerät, denn je nach Konfiguration des zu handhabenden Werkstücks ändert sich auch die Handhabung im Minuten- oder sogar Sekundentakt. Gleichzeitig gibt es allerdings eine Reihe von Anwendungen, für die andere Ziele – beispielsweise eine hohe Dynamik – im Fokus stehen. Unternehmen müssen sich also immer mehr auf unterschiedliche Handhabungsszenarien einstellen. Und dabei entscheidet der Anwendungsfall, wie die dazu passende Handhabungstechnik aussehen muss.
Der kollaborative Seilbalancer SRBC reagiert auf die Bewegungsimpulse des Bedieners: Zum Heben, Senken, Schwenken und Verfahren muss er keine Taster betätigen. (Bild: J. Schmalz GmbH)
„Mit unseren Hebegeräten und Kransystemen bieten wir für sämtliche Szenarien die passende Lösung“, sagt Michael Schlaich, Leiter Geschäftsentwicklungsprozess Handhabung bei der J. Schmalz GmbH. Das Unternehmen hat beispielsweise Geräte im Programm, die zum Einsatz kommen, wenn leichtere Lasten in hoher Taktzahl gehandhabt werden müssen. Auch bei solchen Geräten hält immer mehr Intelligenz Einzug: Sie erfassen Echtzeitdaten aus dem Handhabungsprozess und stellen Informationen zur Verfügung, mit denen Arbeits- und Serviceabläufe optimiert werden können. So können Anzeigen zu Filterzustand und Betriebsstunden der vorbeugenden Wartung dienen, während die Angabe, ob ein Werkstück gegriffen ist, den Anwender schon im Arbeitsprozess unterstützt. Auch Daten wie die Anzahl der bewegten Werkstücke werden von solchen Geräten für die Statistik und Auswertung erfasst und gespeichert – im Idealfall direkt auf dem Smartphone.
Doch die Produktionsprozesse der Zukunft bauen zunehmend auch auf neuen Systemen, Strukturen und Verfahren auf. Um das Potenzial, das die Industrie 4.0 bietet, auch in der Handhabungstechnik zu erschließen, werden deshalb komplett neue Geräte benötigt. Bei Schmalz hat man daher mit dem kollaborativen Seilbalancer SRBC eine neue Klasse an Hebegeräten entwickelt, die von Grund auf für den Einsatz in der digitalen Produktionsumgebung entwickelt wurde. ‚Kollaborativ‘ bedeutet dabei mehr als nur eine Erweiterung bestehender Geräteklassen um Intelligenzfunktionen. Der elektrische Seilbalancer denkt gewissermaßen für den Anwender mit, soll ihm Arbeit abnehmen sowie Fehlern vorbeugen und somit die Sicherheit erhöhen. „Das System weiß genau, in welchen Situationen es was zu tun hat“, sagt Michael Schlaich. Der Seilbalancer von Schmalz kommt dann zum Einsatz, wenn Werkstücke bis 80kg kommissioniert oder positioniert werden müssen. Für die Handhabung stehen mechanische, elektrische sowie pneumatische und Vakuum-Lastaufnahmemittel zur Verfügung, beispielsweise Greifer für die Handhabung von Starterbatterien. Das Gerät reagiert auf die Bewegungsimpulse des Lastführers: Drei Motoren – im Schwenklager, für die Laufkatze sowie für den Hub – sollen dabei helfen, Lasten nahezu ohne Kraftaufwand und somit ergonomisch zu bewegen und abzubremsen. Der Bediener muss zum Heben, Senken, Schwenken und Verfahren keine Taster betätigen. Der SRBC erkennt und unterstützt den Richtungswunsch anhand der Führung durch den Bediener. Er hält zudem vorgegebene Grenzen beim Schwenken ein: Für jeden Greifer können Arbeitsbereiche definiert werden, Beschädigungen durch ein zu weites Verfahren des Auslegers sind ausgeschlossen. Durch die RFID-basierte Greifer-Erkennung weiß der Seilbalancer zudem, welche Art von Greifer angeschlossen ist.
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Zudem kann der Seilbalancer wichtige Prozessparameter automatisch auslesen – beispielsweise geleistete Betriebsstunden oder die maximal zulässige Last. Die mitgelieferte Software prüft, ob Objekte gehoben oder abgelegt werden dürfen, erkennt Raumgrenzen und passt die Dynamik der Längsbewegung dem Gewicht an. Je nach Anwendung kann sie auch weitere Sicherheitsfunktionen übernehmen: Beispielsweise können Bediener Lasten mit dem Vakuum-Greifer nur aufnehmen, wenn der Vakuum-Wert stimmt. Zudem ist ein Abfallen der Last ausgeschlossen. Systemgrenzen, andere Ablagepositionen oder die Handhabungsarten passt der Anwender direkt am Griff an. Das komplette Verhalten des Handhabungssystems kann objektspezifisch verändert werden, wodurch für Bauteil und Bediener eine sichere Handhabung ermöglicht wird.
Michael Schlaich, Leiter Geschäftsentwicklungsprozess Handhabung (Bild: J. Schmalz GmbH)
Die Sensoren des Handhabungssystems stellen die Zustands- und Performancedaten über IO-Link und EtherCAT zur Verfügung. Damit sind Funktionen wie Condition Monitoring und Predictive Maintenance zur Verbesserung des Gesamtsystems möglich. Eventuelle Fehler meldet das System auf das Display im Bediengriff. „Mit all diesen Funktionen erschließen wir völlig neue Möglichkeiten zur Optimierung und Integration von Handhabungsabläufen in der digitalen Produktionsumgebung“, fasst Michael Schlaich zusammen.
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