1. Mai 2023
Vernetzte Produktion mit mobilen Robotern – Whitepaper
Die Beförderung zwischen einzelnen Anlagen ist eine monotone Arbeit, für die man oft kein Personal findet. Trotzdem ist sie in der Industrie unverzichtbar und findet oft ohne Unterbruch mit Nachtschichten statt. Mobile Roboter übernehmen diese Tätigkeit 24/7 und führen ihre Aufgaben mit höchster Präzision aus.
Mobile Roboter werden in der Industrie immer häufiger zur Beförderung eingesetzt. Dabei müssen sie zahlreiche Auflagen erfüllen und äusserst exakt agieren. Welches Gut zwischen welcher Art von Anlagen befördert wird, ist genauso unterschiedlich wie die Anforderungen der Kunden.
In diesem Bericht zeigen wir Ihnen anhand eines konkreten Beispiels der Medizinbranche den Einsatz eines mobilen Roboters auf. Es handelt sich dabei um mit Pipetten bestückte Racks, die zwischen zwei Anlagen hin- und hertransportiert werden müssen. Zwischen diesen beiden Anlagen steht unsere Konstruktion: eine Kombination aus Cobot, Übergabegerät und mobilem Roboter.
Schritt 1: Der Cobot greift nach den Racks
Der sich laufend wiederholende Prozess beginnt mit dem Einsatz des Cobots. Sein Roboterarm hat eine Reichweite von 1,6 Metern, kann eine Nutzlast von 10 Kilogramm aufnehmen, ist 360 Grad drehbar und mit einem von uns entwickelten Greifer ausgestattet.
Die Saugnäpfe an diesem Greifer saugen mithilfe einer Vakuumtechnik die mit Pipetten gefüllten Racks von der ersten Anlage an, der Roboterarm schwenkt zur zweiten Anlage hinüber und der Greifer setzt die Racks auf dieser ab. Die zweite Anlage entnimmt den Racks die Pipetten, woraufhin der Greifer die leeren Racks wieder aufnimmt und sie auf das Übergabegerät legt.
Sollte jemand den Roboterarm berühren, begibt sich dieser aus Sicherheitsgründen umgehend in eine Ruheposition. Ausserdem besitzt er keinerlei scharfe Kanten, um die Verletzungsgefahr so gering wie möglich zu halten.
Schritt 2: Die Transferstation übergibt Racks
Die Förderbänder auf der Transferstation befördern die leeren Racks nun auf den mobilen Roboter.
Schritt 3: Mobiler Roboter übernimmt Beförderung
Jetzt ist der mobile Roboter gefragt. Er muss die leeren Racks wieder zur ersten Anlage zurückbefördern, damit sie dort erneut mit Pipetten bestückt werden können. Dafür fährt er um die Anlage herum, lädt die leeren Racks an der Rückseite der Anlage ab und fährt anschliessend leer wieder zurück zum Übergabegerät, um dort die nächsten Racks aufzuladen.
Wie funktioniert der mobile Roboter?
Der autonome mobile Roboter empfängt zum einen das Signal der Anlagen, wenn die Racks abholbereit sind. Zum anderen ist er mit Sensoren ausgestattet. Sie helfen ihm dabei, Hindernisse auf seinem Transportweg zu erkennen und ihnen flexibel auszuweichen. Sollte sich ihm eine Person in den Weg stellen, stoppt er sofort.
Es reicht also, wenn der mobile Roboter sein Ziel kennt – den optimalen Weg dorthin berechnet er selbst. Um ihn von bestimmten Bereichen fernzuhalten, können ausserdem Sperrzonen programmiert werden.
Für die Fortbewegung hat der mobile Roboter im Zentrum zwei treibende Räder, die mit vier stützenden Rädern ergänzt werden. Auf diesen zwei treibenden Rädern kann sich der Roboter an Ort und Stelle 360 Grad um die eigene Achse drehen. Somit ist er extrem agil und kann sich auch in Produktionshallen mit engen Platzverhältnissen problemlos fortbewegen.
Zuladen kann der mobile Roboter je nach Modell bis zu 1,5 Tonnen. Sein Akku muss alle 10 Stunden neu geladen werden. Deshalb besitzen die Kunden jeweils zwei Roboter: Während der eine im Einsatz ist, lädt sich der andere an der Ladestation auf. Die beiden wechseln sich jeweils selbstständig ab.
Bei Bedarf und sofern die Gesetzgebung der jeweiligen Branche keine erneute Verifizierung vorschreibt, kann der Kunde die Fahrwege und die Geschwindigkeit des mobilen Roboters auch selbst anpassen.
Mit der Expertise von Robotec Solutions zur idealen Lösung
Wir setzen unsere langjährige Expertise in der Roboterautomation für die Entwicklung individueller Lösungen ein, testen das Zusammenspiel von Anlagen und Robotern und stimmen alles perfekt auf die jeweiligen Bedürfnisse des Kunden ab.
Das Ergebnis ist ein mobiler Roboter, der mit maximaler Effizienz und höchster Präzision die gewünschte Beförderung ausführt. Er übernimmt monotone Arbeiten oder solche, die aufgrund von Fachkräftemangel nicht von Menschen ausgeführt werden können.
Gleichzeitig zeichnet der Mastermind – der Leitrechner – den gesamten Produktfluss auf, was insbesondere in der Medizinbranche vorgeschrieben ist und für den Menschen eine sehr aufwendige und kaum zu bewältigende Aufgabe wäre.
Da eine fest verbaute Konstruktion zwischen den Anlagen ausserdem unnötig Wege versperren würde, ist der Einsatz eines mobilen Roboters ideal. Auch bei Verschiebungen der Anlagen oder im Falle eines Umzugs ist man mit dieser Lösung maximal flexibel.