Im Rahmen einer neuen Webinar-Reihe zeigt der Robotikexperte und Softwarehersteller ArtiMinds Robotics, wie produzierende Unternehmen komplexe Prozesse im Bereich Kabelmontage und Leitungssatzfertigung roboter-basiert automatisieren können.
Karlsruhe, 17.10.23 – Als Experte in Sachen „Advanced Robotics“ bietet ArtiMinds am 8. und 21. November sowie 5. Dezember kostenfreie Webinare zum Fokusthema „Roboterautomatisierung im Bereich Kabel- und Leitungssatzmontage“ an.
Kraftgeregeltes Stecken der formlabilen Kabel in der Leitungssatzmontage; Quelle: ArtiMinds Robotics GmbH
Das Handling und die automatische Montage von biegeschlaffen Teilen wie Leitungen, Kabeln und Steckern sind technisch anspruchsvoll und hochkomplex. In der Fertigungsindustrie müssen große Toleranzen ausgeglichen, hohe Qualitätsanforderungen erfüllt und eine Vielzahl von Varianten flexibel unterstützt werden.
So sind trotz steigendem Automatisierungsdruck das Konfektionieren von Kabeln, die Kabelbaumfertigung oder Leitungssatzmontage, z.B. in der Automobilindustrie oder im Bereich weiße Ware, immer noch Handarbeit.
Freihängende Kabel, die sich in alle Richtungen verwinden könnnen, lassen sich mittels Laserscanner treffsicher detektieren und picken; Quelle: ArtiMinds Robotics GmbH
Roboterzellen bieten flexiblere Automatisierungsmöglichkeiten als der Sondermaschinenbau. Jedoch sind elastische Leitungen, die sich in beliebige Richtungen verwinden können, für Roboter schwer zu lokalisieren und zu greifen. Auch die Montage bzw. das Stecken der Bauteile stellen aufgrund ihrer Biegeschlaffheit eine große Herausforderung dar. Sensor-adaptive Roboterkonzepte spielen daher eine Schlüsselrolle, um den Automatisierungsgrad zu erhöhen und die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen zu erhalten.
Dr.-Ing. Andreas Hermann, Webinar-Referent und Senior Team Leader Advanced Robotics bei ArtiMinds erklärt: „Mit innovativen Konzepten und einer Kombination aus Robotern und den richtigen Sensoren lassen sich z.B. Varianzen bei Kabel- oder Steckerpositionen problemlos ausgleichen. Sensor-adaptive Robotik ist die ideale Lösung, um formlabiler Kabel, Leitungen oder Stecker zu bearbeiten und Prozesse wie die Leitungssatzproduktion und -montage flexibel und zugleich wirtschaftlich rentabel zu automatisieren.“
In der Kabelbaumkonfektionierung müssen dünne und flexible Leitungen gegriffen und montiert werden. ArtiMinds setzt hier auf einen laser-basierten Ansatz; Quelle: ArtiMinds Robotics GmbH
Das Webinar zeigt die neuesten Trends, Herausforderungen und robotergestützte Automatisierungslösungen zur Bearbeitung biegeschlaffer Teile und beleuchtet die Voraussetzungen, um sensoradaptive Roboteranwendungen robust und wirtschaftlich umsetzen zu können. Die Teilnahme ist kostenfrei. Alle Termine sowie die Anmeldung finden Interessenten auf https://www.artiminds.com/de/events/webinar-smartes-kabelhandling-verarbeitung/
Bochum, 16. Oktober 2023 – Die United Robotics Group (URG) und das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) haben im Rahmen ihrer neu geschlossenen technologischen Partnerschaft eine Lizenzvereinbarung unterzeichnet. Inhalt der Vereinbarung ist der Vertrieb und die Weiterentwicklung des Laborroboters KEVIN®, der zukünftig von der URG produziert und vertrieben wird. Mit diesem strategischen Schritt baut die URG ihre Präsenz im Bereich Life Science aus.
(V. l. n. r.:) Andreas Traube, Leiter der Abteilung Laborautomatisierung und Bioproduktionstechnik, Prof. Thomas Bauernhansl, Institutsleiter des Fraunhofer IPA, Thomas Linkenheil, Co-CEO der URG, Sarah Ostertag, UX & Industrial Design Lead and Product Management und Tobias Brode, Head of Business Development Lab Automation. Quelle: Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez
Zudem erschließen beide Partner wertvolle Synergien für die zukunftsweisende Automatisierung von Laboren – die Forschungs- und Innovationskompetenz des Fraunhofer IPA ergänzt die Robotik-Expertise der URG optimal. Der Laborroboter KEVIN® wurde von der Abteilung für Laborautomatisierung und Bioproduktionstechnik des Fraunhofer IPA entwickelt und mit ersten Testkunden weltweit zur Prototypenreife gebracht. Unter dem Dach der URG soll KEVIN® nun in Serienproduktion gehen. Hierzu erwirbt das Unternehmen eine entsprechende Lizenz zur Nutzung und Weiterentwicklung der Hard- und Software des Roboters.
„Wir freuen uns darüber, dass wir im Rahmen der Zusammenarbeit durch unsere Robotik-Lösungen neue, vielversprechende Perspektiven für die Laborautomation schaffen können. Damit stärken wir unsere Präsenz im Life Science-Bereich – und können gesellschaftlichen Herausforderungen wie dem Fachkräftemangel und dem demografischen Wandel wirksam begegnen,“ erklärt Thomas Linkenheil, Co-CEO der URG.
Mobiler Laborroboter
KEVIN® ist ein autonomer, mobiler Laborroboter. Er automatisiert Prozesse und lässt sich flexibel und intuitiv in Laborinfrastrukturen integrieren. Der Roboter übernimmt repetitive Routineaufgaben. So befördert er Mikrotiterplatten und Racks im SBS-Format, wie etwa Proben oder Consumables zum Nachfüllen. Darüber hinaus kann er Anlagen mit Pipettenspitzen beliefern.
Mit einem Einsatz von KEVIN® rund um die Uhr steigt die Effizienz im Labor. Angesichts des Fachkräftemangels ist eine Entlastung der Belegschaft besonders wichtig, denn so kann sie sich auf besonders wertschöpfende Tätigkeiten konzentrieren.
„Mit der neuen Vereinbarung haben wir der weiteren Entwicklung und Vermarktungvon KEVIN® einen entscheidenden Schub verliehen. Automatisierung spielt im Life-Science-Bereich eine zentrale Rolle. Labore können dadurch auf unterschiedliche Bedarfe flexibel reagieren. Umso wichtiger ist es, gemeinsam passende Lösungen für diesen Sektor zu entwickeln“, kommentiert Thomas Bauernhansl, Institutsleiter des Fraunhofer IPA.
Personeller Zuwachs für die URG
Im Zuge der technologischen Partnerschaft zwischen dem Fraunhofer IPA und der URG sowie der Übertragung der Lizenzrechte an KEVIN® kommt es auch zu personellen Veränderungen. So werden Sarah Ostertag und Tobias Brode zur United Robotics Group wechseln. In der URG werden Sarah Ostertag künftig als UX & Industrial Design Lead + Product Management und Tobias Brode als Head of Business Development Lab Automation tätig sein. Beide begleiten KEVIN® von der ersten Idee an bis zum marktreifen Serienprodukt und stärken somit nachhaltig die Expertise im Unternehmen.
Bochum, October 16, 2023 – United Robotics Group (URG) and the Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation (IPA) have signed a licensing agreement as part of their newly concluded technology partnership. The agreement covers the distribution and further development of the KEVIN® laboratory robot, which will be manufactured and distributed by URG in the future. With this strategic step, URG is expanding its presence in the life science sector. In addition, both partners benefit from valuable synergies for the future-oriented automation of laboratories – the research and innovation expertise of Fraunhofer IPA optimally complements the robotics expertise of URG. The laboratory robot KEVIN® was developed by the Department of Laboratory Automation and Bioproduction Technology at Fraunhofer IPA and brought to prototype stage with first test customers worldwide. Under the umbrella of URG, KEVIN® will now go into series production. For this purpose, the company is acquiring a corresponding licence for the use and further development of the robot’s hardware and software.
From left to right:Andreas Traube, Head of Department Laboratory automation and bioproduction technology, Prof. Thomas Bauernhansl, Director of Fraunhofer IPA, Thomas Linkenheil, Co-CEO of URG, Sarah Ostertag, UX & Industrial Design Lead and Product Management and Tobias Brode, Head of Business Development Lab Automation SOURCE: FRAUNHOFER IPA/PHOTO: RAINER BEZ
We are pleased to be able to create new, promising perspectives for laboratory automation with our robotics solutions as part of the collaboration. This strengthens our presence in the life science sector – and enables us to effectively address societal challenges such as the shortage of skilled labour and demographic change,“ explains Thomas Linkenheil, Co-CEO of URG.
Mobile laboratory robot KEVIN® is an autonomous, mobile laboratory robot. It automates processes and can be flexibly and intuitively integrated into laboratory infrastructures. The robot takes over repetitive routine tasks. For example, it transports microtitre plates and racks in SBS format, such as samples or consumables for refilling. It can also supply systems with pipette tips. Using KEVIN® around the clock increases efficiency in the laboratory. Given the shortage of skilled workers, it is particularly important to reduce the workload of staff, allowing them to focus on value-added activities.
„With the new agreement, we have added a decisive boost to the further development and commersialisation of KEVIN®. Automation plays an important role in the life science sector. It enables laboratories to respond flexibly to different requirements. This makes it all the more important to jointly develop suitable solutions for this sector,“ says Thomas Bauernhansl, Director of the Fraunhofer IPA.
Increase in personnel for URG In the course of the technological partnership between Fraunhofer IPA and URG and the transfer of the licensing rights to KEVIN®, there will also be personnel changes. Sarah Ostertag and Tobias Brode will join the United Robotics Group. In the future, Sarah Ostertag will work as UX & Industrial Design Lead + Product Management and Tobias Brode as Head of Business Development Lab Automation at URG. Both will accompany KEVIN® from the initial idea to the market-ready series product and thus strengthen company’s expertise in the long term.
Roboverse Reply, das auf die Integration von Robotik-Lösungen spezialisierte Unternehmen der weltweit agierenden Reply Gruppe, leitet das von der EU finanzierte Projekt „Fluently“. Das Projekt zielt darauf ab, eine Plattform zu schaffen, die eine echte soziale Zusammenarbeit zwischen Menschen und Robotern in industriellen Umgebungen ermöglicht, indem sie die neuesten Fortschritte in der KI-basierten Entscheidungsfindung nutzt.
Ziel dieses dreijährigen Projekts ist es, eine Plattform sowie ein tragbares Gerät für Industriearbeiter und Roboter zu entwickeln, die den Maschinen ermöglichen, Sprache, Inhalt und Tonfall genauer zu interpretieren und Gesten automatisch in Roboteranweisungen umzuwandeln. Weiterer Bestandteil des Projekts ist der Aufbau des Trainingszentrums „Fluently RoboGym“, in dem Fabrikarbeiter und Roboter trainieren können, im Industrieprozess reibungslos zu interagieren.
Praktische Anwendungsfälle für die Mensch-Roboter-Kollaboration beziehen sich auf für die europäische Wirtschaft wichtige Wertschöpfungsketten, die hohe physische Belastungen und hohe Anforderungen an die menschliche Erfahrung sowie Kompetenz mit sich bringen. Dies betrifft z. B. die Demontage und das Recycling von Lithiumzellenbatterien, Prüf- und Montageprozesse in der Luft- und Raumfahrtindustrie sowie die Aufarbeitung komplexer Industrieteile mittels additiver Fertigung.
An dem Projekt sind zweiundzwanzig Partner beteiligt, darunter die Schweizer Universität SUPSI. Anna Valente, Leiterin des SUPSI-Labors für Automation, Robotik und Maschinen und Mitglied des Schweizer Wissenschaftsrats, fügt hinzu: „Das Projekt Fluently zielt darauf ab, Roboter zu Teamplayern auszubilden, die menschliche Arbeiter bestmöglich unterstützen. Als wissenschaftliche und technische Koordinatoren wollten wir mit Fluently einen wichtigen Beitrag zur Weiterentwicklung der Mensch-Roboter-Kollaboration leisten und gleichzeitig eine Best Practice und einen Proof of Concept (PoC) für integrativere sowie interaktive Ökosysteme schaffen.“
Das Projekt hat das erste Entwicklungsjahr erfolgreich abgeschlossen und erste Meilensteine erreicht. Das Team konzentriert sich aktuell auf drei Hauptarbeitspakete:
Design des Fluently Interfaces, bestehend aus dem Design des Fluently Geräts, Softwaretests und Integration in tragbare Steuerungs- und Robotersysteme;
Entwicklung von KI-Modellen, einschließlich Architekturdesign, Edge Computing, Training von RoboGym-Modellen und Unterstützung von Mensch-Roboter-Teamarbeit;
RoboGym-Design und -Implementierung, d. h. Festlegung der RoboGym-Spezifikationen und -Ziele sowie Entwicklung und Aufbau von drei Trainingsbereichen.
Das Fluently-System stützt sich auf innovative Technologien, um eine nahtlose Kommunikation zwischen Menschen und Robotern sicherzustellen. Die Verarbeitung natürlicher Sprache, Hardware für die freihändige Steuerung von Robotern aus der Ferne, Monitoring physiologischer Signale und Eye-Tracking werden im Rahmen dieses Projekts erforscht und integriert.
„Wir sind stolz darauf, das innovative Fluently-Projekt zu koordinieren, das Partner aus Wissenschaft und Industrie zusammenbringt, um eine empathische Roboterplattform zu entwickeln, die Sprachinhalte, Tonfall und Gesten interpretieren kann und Industrieroboter für jedes Qualifikationsprofil einsetzbar macht“, kommentiert Filippo Rizzante, CTO von Reply. „Roboter, die mit Fluently ausgestattet sind, werden den Menschen bei physischen wie kognitiven Aufgaben unterstützen, lernen und Erfahrungen mit den menschlichen Teamkollegen sammeln.“
Robots-Blog:Wie ist die aktuelle Situation für kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) bei der Automatisierung?
Etienne Lacroix: Bisher wurde Automatisierungstechnologie für die Fertigung mit hohem Durchsatz entwickelt, sodass sie für Unternehmen geeignet ist, die sich komplexe, maßgeschneiderte Integrationsdienste leisten können. Dadurch blieben kleine und mittlere Unternehmen zurück, die eigentlich von der Demokratisierung der Automatisierung hätten profitieren können. Durch neue Technologien und Ansätze ändert sich das jetzt.
Robots-Blog:Was sind die größten Herausforderungen und Vorteile der Automatisierung für kleine und mittlere Unternehmen?
Etienne Lacroix: Die größte Herausforderung für KMU liegt in den Kosten für die Automatisierung ihrer Produktionsabläufe. Die Kosten der Technologie führen in Kombination mit den Kosten eines externen Systemintegrators meist zu einer Investitionssumme, die sich nur dann amortisieren lässt, wenn Sie ein Hersteller mit hohem Durchsatz sind. Was auf dem Markt fehlt, sind Automatisierungstechnologien, die es allen Herstellern ermöglichen, profitabel zu automatisieren.
Foto: (Copyright Vention)
Robots-Blog:Welches Angebot bietet Vention und welchen Nutzen haben KMU davon?
Etienne Lacroix: Vention demokratisiert die industrielle Automatisierung durch eine intuitive Self-Service-Manufacturing Automation Platform (MAP). Mit Vention können Hersteller Lösungen in einer digitalen Umgebung entwerfen, automatisieren, bestellen und bereitstellen. Dies führt dazu, dass sich die Projektlaufzeiten um das Dreifache verkürzen und die Kosten um bis zu 40 Prozent sinken.
Robots-Blog:Gibt es einen Rat, den Sie KMU geben möchten, die sich mit der Automatisierung befassen?
Etienne Lacroix: Ja, natürlich! Erstens: Identifizieren Sie zunächst sich wiederholende, zeitaufwändige und fehleranfällige Prozesse und fangen Sie klein an. Zweitens: Wählen Sie einen Automatisierungspartner, der Transparenz über Kosten, Zeitpläne und Amortisierung bietet. Drittens sollten Sie bei Ihrem ersten Projekt von Anfang an ein funktionsübergreifendes Team aufstellen, dass das Projekt technisch umsetzt, aber auch die Menschen mit einbezieht, die später in dem automatisierten Umfeld arbeiten werden
Robots-Blog: Vielen Dank für das kurze Interview und die interessanten Einblicke.
Soft robotics represents a groundbreaking advancement in the field, standing apart from the rigid structures people usually associate with traditional robotic systems. Learn more about recent advances in this field and the many benefits.
The Era of Soft Robots
Nature and biology heavily influence soft robots, giving them the flexibility and ability to adapt to their surroundings. For example, some commercially available soft robotic designs mimic fish, octopi and worms.
Innovative materials such as shape-memory alloys, dielectric elastomers and liquid crystal elastomers are critical to soft robotics. These materials change their properties in response to various stimuli. Grippers on soft robots, made of high-tech elastomers, mold to the target object’s shape. This flexibility ensures a gentler and more adaptable grip than rigid robots, making them ideal for tasks like fruit picking.
Soft robots also use self-healing materials made from shape-memory alloys. These alloys allow the robots to repair themselves after damage, increasing their operational life span and reducing maintenance needs.
As technology progresses, scientists outfit soft robots with sensory systems, enhancing their ability to understand their surroundings. For example, soft pressure sensors can tell a robot if it’s gripping too hard. Some researchers are even developing soft robots capable of working in swarms, emulating the behavior of fish, bees and birds.
3D printing, a form of advanced manufacturing, has revolutionized how scientists design and produce intricate soft robotic parts, driving innovation and accessibility in this sector. Some robots incorporate the strengths of both rigid and soft systems, resulting in hybrids that offer improved strength, precision and flexibility. Instead of traditional motors, there’s a growing trend towards fluidic actuation. Robots use liquids or air for movement, making their movements more natural.
Soft Robotics in Medicine
Robotics is revolutionizing various aspects of modern medicine. In rehabilitation and physiotherapy, soft robotic exosuits or exoskeletons support patients recovering from strokes, spinal cord injuries or surgeries. These devices gently guide and assist patients, helping them regain motor functions, relearn movements and restore strength.
In assistive medical devices, soft wearable robots are emerging to help those with mobility issues. The Wyss Institute at Harvard University developed a soft, wearable robotic glove that assists individuals with hand disabilities in performing day-to-day activities. This glove, made from soft elastomers, can assist in gripping objects, potentially improving rehabilitation outcomes.
Scientists at the City University of Hong Kong developed a soft robot capable of maneuvering inside the stomach and intestine. The robot can change shape and size, facilitating better imaging and allowing localized drug delivery or biopsies.
A collaboration between Boston Children’s Hospital and Harvard University resulted in a soft robotic sleeve that surgeons can place around the heart. This device helps the heart pump more efficiently in patients with heart failure, providing a potential alternative to organ transplants.
In diagnostics, soft robots simplify procedures like endoscopy, making it less invasive and patient-friendly. Patients can now swallow endoscopy capsules equipped with a camera and a tissue collection mechanism to get the same results traditionally obtained by putting patients under general anesthesia.
Research teams at institutes like the Sant’Anna School of Advanced Studies in Italy have been working on developing soft robotic arms that can assist surgeons. Due to their soft and pliant design, these arms can navigate the body with minimal risk of damaging tissues or organs.
Soft Robotics in Marine Conservation
Equipped with sensors, soft robots can monitor water quality, track marine species and evaluate the health of habitats over prolonged periods. Their non-intrusive nature and versatility enable them to probe areas inaccessible to traditional robots. MIT’s Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory developed a soft robotic fish named „SoFi“ that can swim naturally in the ocean, recording close-up videos of marine life and providing insights without alarming or disturbing the aquatic life.
Soft robots also offer the potential for marine clean-up efforts, such as removing pollutants like microplastics and oil spills. The WasteShark, developed by RanMarine Technology, is an ASV designed to „eat“ or collect trash in harbors and other waters close to the shore. This drone skims the water’s surface, collecting waste in its path, thereby aiding in marine clean-up.
The Ocean Exploration Trust’s E/V Nautilus expeditions have been using ROVs to explore and map uncharted coral reefs, helping scientists understand their structures, the species they harbor and their overall health. Similar soft robots can be deployed to plant sea grass and maintain coral reefs.
ROVs like the Hercules, also from the E/V Nautilus expedition, have robotic arms that can collect geological and biological samples from the deep sea that can help scientists study ecosystems in abyssal regions, leading to new species discoveries and insights into deep-sea conservation needs.
The Challenges Ahead
Soft robotics faces challenges, but its vast potential is undeniable. A primary focus lies in developing innovative materials that combine durability, flexibility and responsiveness. While traditional actuators, like motors, aren’t suitable for soft robots, alternatives like pneumatic and hydraulic systems are on the rise, promising unparalleled autonomy.
Manufacturing these robots at scale is now more feasible due to advanced construction techniques and materials. Even as these robots retain flexibility, integrating crucial rigid components, like batteries, is becoming smoother. The scientific community aims to enhance the response times of soft actuation mechanisms to match or exceed traditional systems.
Safety remains a top priority in soft robotics, especially in applications involving humans or medical scenarios. Although the field recognizes the higher initial research and production costs, they believe ongoing advancements will reduce expenses.
Guest article by Ellie Gabel. Ellie is a writer living in Raleigh, NC. She's passionate about keeping up with the latest innovations in tech and science. She also works as an associate editor for Revolutionized.
See more, see better! New 10GigE cameras with onsemi XGS sensors up to 45 MP
In industrial automation, the optimisation of processes is often primarily about higher efficiency and accuracy. 10GigE cameras, such as those in the uEye Warp10 camera family from IDS Imaging Development Systems GmbH, set standards here. They enable high-speed image processing in Gigabit Ethernet-based networks even with large amounts of data and over long cable distances. For even more precision, the company is now introducing new models with sensors up to 45 MP that reliably capture even the smallest details.
The new industrial cameras are equipped with the onsemi global shutter sensors XGS20000 (20 MP, 1.3″), XGS30000 (30 MP, 1.5″) and XGS45000 (45 MP, 2″). They are primarily used in high-precision quality assurance tasks when motion blur needs to be minimised and data needs to be quickly available on the network. The 10GigE cameras offer up to ten times the transmission bandwidth of 1GigE cameras and are about twice as fast as cameras with USB3 interfaces.
Accuracy and speed go hand in hand when it comes to these models. This has advantages for many applications, e.g. in inspection systems for status and end checks at production lines with high cycle rates – such as semiconductor or solar panel inspection. Users also benefit from the fact that even large scenes and image sections can be precisely monitored and evaluated with these cameras. This proves its worth, for example, in logistics tasks for incoming goods and in the warehouse.
The large format onsemi XGS sensors require correspondingly large optics. Therefore, unlike the previous uEye+ Warp10 models, they are equipped with a TFL mount (M35x0.75). For secure mounting, TFL lenses can be firmly screwed to the cameras. The flange focal distance is standardised and, at 17.526 mm, the same as for the previously available cameras with C-mount. To ensure optimal image quality, IDS recommends the use of Active Heat Sinks. They can be mounted both on and under the models, reduce the operating temperature and are optionally available as accessories.
Clean SCARA Cable Solution arbeitet nahezu partikelfrei nach ISO Klasse 2
Köln, 1. August 2023 – igus bringt eine neue Energieführung für SCARA-Roboter in Reinräumen auf den Markt: Die Clean SCARA Cable Solution besteht aus tribologisch optimierten Hochleistungskunststoffen und arbeitet selbst bei High-Speed-Anwendungen nahezu partikelfrei nach ISO Klasse 2. Zudem punktet das System im Vergleich zu klassischen Wellschläuchen mit hoher Stabilität und Bedienerfreundlichkeit.
Der Hollywood-Blockbuster Deep Impact: Ein Komet mit 2,5 Kilometern Durchmesser rast auf die Erde zu, schlägt ein und sorgt für weltweite Zerstörung. Ein Worst-Case-Szenario, von dem auch die Elektronikproduktion ein Liedchen singen kann. Allerdings in anderen Dimensionen. Denn hier sind winzige, mit dem Auge nicht sichtbare Partikel die Kometen, die Elektronikbauteile, Halbleiter und Displays ruinieren. Entsprechend wichtig ist es, dass Maschinen und Anlagen möglichst reibungsarm sind und die Umgebungsluft nicht kontaminieren. Gar nicht so leicht, besonders nicht bei sogenannten SCARA-Robotern, die einem menschlichen Arm ähneln und sich rasant über vier Achsen bewegen – mit Zyklenzeiten von weit unter einer Sekunde. Hier besteht immer die Gefahr, dass sich bei High-Speed-Anwendungen Partikel von Wellschläuchen und Rohren lösen. „Die Führung von Leitungen und Schläuchen am SCARA-Roboter im Reinraum ist tatsächlich eine Wissenschaft für sich. Schnelle Bewegungen sind purer Stress für das Material, wodurch Abrieb und damit unliebsame Partikel freigesetzt werden“, bestätigt Matthias Meyer, Leiter Geschäftsbereich triflex und Robotics bei igus. Aus diesem Grund hat igus das 2020 entwickelte Energieführungssystem SCARA Cable Solution um eine Variante für Reinräume erweitert. „Die neue Clean SCARA Cable Solution ist eine reinraumtaugliche Energieführung für High-Speed-Anwendungen – verlässlich, kompakt, leicht zu bedienen und schnell nachzurüsten,“ so Meyer.
ISO Klasse 2: selbst bei wildesten Bewegungen kaum Partikel in der Umgebungsluft Herzstück der neuen Reinraum-Energieführung ist die e-skin soft, eine modular aufgebaute Energiekette, die Leitungen und Schläuche in einem Bogen vom vertikalen Arm des Roboters zum Endeffektor führt. Ihre flexible Ober- und Unterschale lassen sich zu einem geschlossenen, staub- und wasserdichten Rohr zusammenfügen. So ist gewährleistet, dass Partikel der Leitungen und Schläuche nicht aus dem Inneren in die Umgebungsluft gelangen – selbst bei wildesten Bewegungen. „Um dabei den Stress auf die Leitungen zu reduzieren und ihre Langlebigkeit zu erhöhen, haben wir an Festpunkt und Mitnehmer der Energieführung die Anbindungen drehend gelagert“, erklärt Meyer. „Das ist der besondere Clou der Energieführung. Gleichzeitig sind die Drehlagerungen so konstruiert, dass sie selbst bei den dynamischsten Bewegungen nahezu partikelfrei sind.“ Und auch die e-kette selbst sei besonders abriebfest – dank tribologisch optimiertem Hochleistungskunststoff. Das bestätigt auch die ISO Zertifizierung durch Experten des Fraunhofer-Instituts. Die Clean SCARA Cable Solution hat ISO Klasse 2 erreicht. Das bedeutet, dass die Energieführung so abriebfest ist, dass sich im laufenden Betrieb in einem Kubikmeter Luft höchstens 100 Partikel bis zu einer Größe von 0,1 Mikrometer finden. Zum Vergleich: Ein durchschnittliches Blatt Papier ist 80 Mikrometer dick, also 800-fach dicker.
Clean SCARA Cable Solution als Alternative zu klassischen Wellschläuchen igus bietet mit der neuen Energieführung eine Alternative zu klassischen Wellschläuchen, die neben der Reinraumtauglichkeit zwei weitere Vorteile bietet. Erstens: Dünne, beim SCARA hauptsächlich eingesetzte Wellschläuche besitzen kaum Eigensteifigkeit und können dadurch schnell abknicken. Die fehlende Lagerung, die Torsion abfängt, sorgt zusätzlich dafür, dass die Wellschläuche schnell reißen. „Anders als Wellschläuche stützt sich die Clean SCARA Cable Solution selbst und besitzt eine einzigartige Drehlagerung. Damit ist sie ideal für kurze freitragende Längen und hochdynamische Anwendungen geeignet“, so Meyer. „Besonders bei seitlicher Krafteinwirkung ist die ovale Geometrie der Kette von Vorteil, da sie zusätzliche Stabilität bietet.“ Der zweite Vorteil im Vergleich zum Wellschlauch: Dank des Zipper-Prinzips lässt sich die Clean SCARA Cable Solution so leicht öffnen wie ein Reißverschluss. Entsprechend schnell können Anwender Leitungen und Schläuche einlegen. Für zusätzlichen Schutz sorgt eine optionale Innenaufteilung, die bei Wellschläuchen ebenfalls nicht möglich ist. „Auf Wunsch kann der Kunde die neue Energiekette für Reinräume direkt anschlussfertig mit chainflex Leitungen als komplettes System erhalten.“ Hier stehen über 900 hochflexible Leitungen mit IPA Klasse 1 zur Verfügung.
Mehr Informationen zur Clean SCARA Cable Solution finden Sie hier.
Why no-code & low-code tools have become indispensable in robotics
Using robots is almost always worthwhile for companies. They can reduce labor costs, relieve employees, and make production more flexible – because the required batch sizes are becoming smaller and production processes more individual. In addition, a robot or cobot offers another major advantage: it can work without breaks and fatigue, thereby increasing product quality and reducing scrap.
With modern robot systems, almost all processes can now be automated. Usually, robots take over simple, dirty, monotonous, physically demanding, or even dangerous tasks. However, with the right hardware and, above all, software, very complex or particularly demanding tasks, so-called „Advanced Robotics“ applications, can also be solved. Examples of this include the assembly of flexible and bendable components such as cables, wires, or hoses or force-controlled surface processing.
When teach points can be transferred from the real robot back to the programming software as well, such a solution seamlessly integrates into the commissioning process and saves unexpected effort; Source: Ridvan – stock.adobe.com
Following the no-code/low-code trend, there are various software solutions on the market that enable graphical and therefore simplified and faster programming. The advantage is that no special programming skills are required. The portfolio ranges from manufacturer-specific solutions to independent offerings that can be used to program robots from different manufacturers with one single software. Especially in the latter case, experts recommend using tools that automatically generate native robot code for the particular robot controller instead of controlling the robot arm via a separate IPC.
In the first case, users remain flexible when it comes to adjustments or optimizations during operation and avoid a lock-in effect, as they can continue to program the robot in the traditional way using line code even without using the software.
Whether with external engineering tools or line code, there are factors on the path to robot-based automation that users often underestimate and therefore do not pay enough attention to. How to avoid three of the most important stumbling blocks will be briefly explained below.
No-code/low-code tools simplify and speed up robot programming thanks to their template-based approach; Source: ArtiMinds Robotics GmbH
FACTOR 1: PROGRAMMING EFFORT
The time required for programming an application is usually not underestimated, but there are other pitfalls in this phase: for example, process tolerances and variances that have not been taken into account or the increased complexity when incorporating sensors or establishing a communication between the robot and a PLC. In addition, programming a system is often a tailor-made and complex solution that is difficult to adapt. Moreover, programmers often have their own style, which can make the resulting code or program difficult to understand and modify for other programmers. At this point, the market supports the user with the aforementioned no-code/low-code solutions. For example, with pre-defined function blocks, programs can be constructed and structured in a clear and understandable manner for others. Process tolerances and variances can also be automatically compensated, analyzed, and optimized by using the right software. If the corresponding interfaces are already integrated, the effort required to connect sensors or set up a PLC communication is also immensely reduced.
FACTOR 2: EFFORT DURING COMMISSIONING
A rule of thumb states that the cost of the robot itself is only about one-third of the initial cost of the cell, and experience shows that around 45 percent of the typical costs are incurred during ramp-up. This is because users often underestimate the time required for commissioning. Although the system is programmed offline and simulated throughout in advance, differences between theory and practice often become apparent during commissioning.
Thus, despite good preparation, the process can take significantly longer than planned, and adjustments and changes can quickly become expensive In addition, factors that were not apparent during digital preparation now need to be addressed on-site during commissioning. This makes this phase difficult to calculate. With consistent tools, the ramp-up can be implemented in a controlled manner and without great loss of time, so that this phase does not become a cost driver. It is important to combine simulation, programming, sensors, and data analysis in one single software package. This way, the engineering chain becomes consistent without the user having to compromise on functionality.
Programs can be structured and made traceable using pre-defined function blocks. Before commissioning, the process can be simulated as realistically as possible in a 3D simulation environment and tested; Source: ArtiMinds Robotics GmbH
This makes changes and adjustments faster, more flexible and easier. With ideally automatically generated robot code and the ability to transfer teach points back from the real robot into the software, such a solution integrates seamlessly and optimally into existing commissioning and maintenance processes. This also offers the greatest flexibility in terms of online and offline programming, allowing the user to choose the best option and easiest way for the respective task.
FACTOR 3: CHANGES DURING THE LIFECYCLE OF THE CELL
Even when the robot is running, there is still a danger that is often not considered: Over the system runtime, numerous changes in general conditions can occur that require adaptation of the programming.
These can be vibrations and shocks, for example caused from forklifts or other machines, wear and tear of tools, replacement parts that react differently than the previous components, changes in workpiece batches, and the space available in the hall or a change of the operating personnel. Changed lighting conditions and temperature conditions or the difference between a cold-started and warmed-up robot can also have an impact.
Software that standardizes and simplifies programming allows the user to react simply, quickly, and flexibly to these and many other changes and to make necessary adjustments in the program itself. If the worker uses a tool that also makes changes or the resulting consequences visible early on in terms of forces, cycle times, or defects and quality, it becomes easier to analyze and derive possible optimizations, which makes the user best prepared.
