Simulation einer Roboterstraße

VELTRU AG / Feuerthalen / Schweiz

Die Verwendung der CODESYS Visualisierung ermöglicht die Simulation ganzer Roboterstraßen auf einer Steuerung. Die Offline-Simulation erlaubt bisher unerreichbare Optimierungen von Verpackungsanlagen.    

Bei der Handhabung und Verpackung von Konsumgütern, insbesondere von Lebensmitteln, müssen oft Produkteströme bewältigt werden, welche mehr als einen Roboter erfordern. Sobald mehrere Roboter gemeinsam einen Produktestrom bearbeiten, spricht man von Roboterstraßen. Bei deren Realisierung wird das optimale Produkt-Handling vorausgesetzt. Der Fokus der Problemlösung verschiebt sich auf die Beherrschung des Produkteflusses.

Im konkreten Fall will ein Konsumgüterhersteller 1160 Produkte pro Minute der Verpackungsmaschine zuführen. Es können zwei Produkte gleichzeitig gegriffen werden, sodass 580 Zyklen pro Minute zu fahren sind. Der Verpackungsmaschinenhersteller hat in Zusammenarbeit mit VELTRU AG als Komponentenlieferanten ein Anlagenkonzept im Gegenstrom mit 5 Robotern vorgeschlagen, sodass jeder Roboter durchschnittlich 116 Zyklen pro Minute leisten muss.

Im Gegenstromverfahren bewegen sich der Produktestrom und die Ablegepositionen parallel, aber gegenläufig. Somit hat der erste Roboter immer Produkte und muss damit die letzten Ablegepositionen komplettieren. Der letzte Roboter muss die letzten Produkte abräumen und hat dafür immer alle Ablegepositionen zur Verfügung. Jeder Störung einer linearen Umsetzung der Produkte führt aber unweigerlich zu Folgestörungen – es bilden sich wellenartige Bewegungen von Überlast und Überkapazität in den einzelnen Bereichen der Anlage. Um diese zu beherrschen, wird die Roboterstraße über einen Lastausgleich geregelt.

Das Problem bei der Inbetriebnahme solcher Systeme besteht darin, dass erst im Rahmen der Produktion eine stabile Zuführung der Produkte möglich ist. In laufender Produktion ist aber der Druck enorm groß, auf Experimente zu verzichten und möglichst schnell einen stabilen Prozess zu bekommen. VELTRU AG setzt bei Ihrem C10 Robotercontroller und L10 Liniencontroller konsequent auf die Visualisierung sämtlicher Softwaremodule. Die Verwendung der integrierten CODESYS V3 Visualisierung erleichtert dabei den Datenzugriff und ermöglicht sehr leistungsfähige Visualisierungen von schnellen Prozessen. VELTRU hat diese Grundlagen weiterentwickelt und ist in der Lage, komplette Roboterstraßen in Simulation zu betreiben. Für Auslegungszwecke kommen dabei vereinfachte Applikationen zum Einsatz. Zur Optimierung realer Anlagen kann sämtliche Hardware simuliert werden und die Anlage mit Originalsoftware in Simulation betrieben werden. Dies verkürzt die Iterationszyklen und erlaubt aufgrund der geringen Kosten, eine bewusste Fokussierung auf die Fehlerszenarien. Das Resultat sind bisher unerreichbare Optimierungen bei der Handhabung des Produkteflusses und der Einstellung des Lastausgleichs.

Ein Video zur Simulation finden Sie hier

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www.veltru.com

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