Revolution in der Logistikbranche: Roboter unterstützen den Be- und Entladeprozess

  • Robotersystem zur Containerentladung

In vielen Bereichen der Industrie sind Roboter ein fester Teil des Herstellungsprozesses. Doch gerade dort, wo es darum geht schwere Waren zu transportieren, gibt es noch großes Potenzial. Beladene Seecontainer wiegen zwischen 20 und 30 Tonnen. Die Entladung eines solchen Schwergewichts ist dementsprechend aufwendig und bietet viele Optimierungsmöglichkeiten. Genau hier finden Robotersysteme ihre Anwendung und können so den Logistikprozess unterstützen.

 Robotersysteme zur Containerentladung

Kunde: Copal Handling Systems

Ort: ’s-Heerenberg (Provinz Gelderland)

Branche: Anlagenbau

Applikation: Robotersysteme zur Containerentladung





Robotersysteme zur Containerentladung
  • Anheben von Säcken bis 100 kg
  • 360-Grad-Drehungen sollen ermöglicht werden
  • Automatische Positionierung eines Greifers durch einen Motion-Controller
  • Automatische Koordinierung der Entladung durch Software
  • Fließende Bewegungsabläufe der Maschine
  • Service bei Ausfällen muss innerhalb weniger Stunden gewährleistet sein
  • Möglichkeit der System-Ferndiagnose
  • Geringer Platzbedarf der Automatisierungstechnik
  • Unterstützung bei der Berechnung des kinematischen Modells
  • Verwendung von MOVI-C® UHX84 Motion-Controller
  • Steuerung aller Zylinder der hydraulischen Hubsäule per EtherCAT®-Remote-IO
  • Einsatz von MOVI-C®-Automatisierungstechnik, bestehend aus Engineering-Software, Steuerungstechnik, Motoren sowie zentralen und dezentralen Umrichtern
  • Einbau von Kegelradgetrieben in Aufsteckausführung für den Einbau bei wenig Platz
  • Größere Lasten werden mit asynchronen Servomotoren der Baureihe DRL../DR2L.. in IE3-Ausführung bewegt
  • 24/7 Verfügbarkeit des Service
  • Optimierung des Serviceaufwands bei Copal
  • Kompakte Bauweise der MOVI-C®-Automatisierungsplattform
  • Energiesparende Antriebstechnik
  • Antriebs- und Steuerungstechnik aus einer Hand

Hohes Transportvolumen bedarf neue Lösungen

WE AUTOMATE! In this customer reference, we will introduce you to the automatic container unloading system by Copal Handling Systems, including automation technology from SEW-EURODRIVE.
Automatische Containerentladung | Copal Handling Systems

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WE AUTOMATE! In this customer reference, we will introduce you to the automatic container unloading system by Copal Handling Systems, including automation technology from SEW-EURODRIVE.

Robotersysteme zur Containerentladung

Wir alle kennen das, eine Online-Bestellung dauert heutzutage nur wenige Tage, bis sie zu Hause eintrifft. Ähnlich ist es auch in der Industrie. Durch die Just-in-time-Produktion ist eine schnelle und flexible Zulieferkette erforderlich. Dies stellt die Transport- und Logistikbranche vor große Herausforderungen. Nicht nur der hohe Zeitdruck macht den Unternehmen zu schaffen, sondern auch immer schwerer zu rekrutierende Fachkräfte. Um diese Situation zu entschärfen und um die Mitarbeiter bei der körperlichen Arbeit zu entlasten, suchen die Unternehmen nach Lösungen, um einzelne Arbeitsschritte zu automatisieren. Die Firma Copal Handling Systems mit Sitz in der niederländischen Stadt ’s-Heerenberg bietet hier eine innovative Lösung an. Die Herausforderung war, ein Roboter-Entladesystem zu entwickeln, welches auf engstem Raum agieren kann und dabei Höchstleistungen vollbringt. Das Unternehmen begann mit der Entwicklung und dem Bau von Systemen zum Entladen von Sackware: Kakao, Nüsse und Kaffee in Jutesäcken wurden durch mit Nadeln ausgerüsteten Greifern hochgehoben.

Herr Versteeg, Chefingenieur bei Copal:

Für uns war es wichtig, einen Lieferanten mit weltweiter Präsenz zu finden, der bei Ausfällen innerhalb weniger Stunden reagieren kann.

Jan Grasmeijer, technischer Direktor bei Copal:

Wir sind der Ansicht, dass die Verantwortung über den gesamten Lebenszyklus betrachtet auf mehrere Schultern verteilt werden muss.

Das Projekt im Detail

Mobiler Entlader "C2"

Mobile Handling-Lösung von Copal
Mobile Handling-Lösung von Copal
Mobile Handling-Lösung von Copal

Neu im Programm der Firma Copal ist der C2-Entlader. Dabei handelt es sich um eine mobile Handlinglösung, die innerhalb von 15 Minuten einsatzbereit ist und sowohl im Innen- als auch im Außenbereich ihre Anwendung findet. Entwickelt und optimiert wurde sie für das Anheben von Jutesäcken, gefüllt mit Nüssen, Kaffee oder Kakao mit einer Masse von bis zu 100 kg und der Möglichkeit, den Entlader um 360 Grad zu drehen. Ein Motion-Controller sorgt für die automatische Positionierung des Greifers. Mithilfe der Software werden die Säcke gescannt und die Reihenfolge der Entladung bestimmt. Der Greifer ist mit einem flexiblen Mechanismus mit mehreren Dreh- und Kipp-Punkten ausgestattet. Er greift die Säcke mit Nadeln und versetzt sie in einer fließenden Bewegung. Auf diese Art kann die Arbeit schneller erledigt und gleichzeitig die Produktivität gesteigert werden.

Serviceverfügbarkeit: rund um die Uhr

Aufgrund der hohen Komplexität der Systeme und der daraus resultierenden hohen Anforderungen an Antriebs- und Steuerungstechnik, wurden wir nicht zuletzt aufgrund unserer Serviceleistungen ausgewählt. Der Firma Copal waren hier Leistungen wie die vorausschauende Instandhaltung und die Möglichkeit von Ferndiagnosen besonders wichtig. Eine weitere Anforderung von Copal war ein dichtes Servicenetz und die damit verbundene schnelle Verfügbarkeit aller Leistungen.

Steuerung der Kinematik durch Motion-Controller

Umrichtertechnik
Umrichtertechnik

Mitarbeiter von Copal und SEW-EURODRIVE arbeiteten für die Berechnung des kinematischen Modells eng zusammen. Im Wesentlichen gibt es vier Bewegungen, die einem sogenannten LRRL-Muster folgen (linear-rotierend-rotierend-linear). Drei dieser vier Bewegungen (X-Achse horizontal, Parallelarm und Hubsäule) erfolgen über elektrisch angetriebene Achsen. Die vierte Achse, Hubsäule linear, wird hydraulisch gesteuert, ist aber in das Bewegungsmodell integriert und wird durch einen unserer Motion-Controller gesteuert. Dabei handelt es sich um den Typ MOVI-C® UHX84.

Robotertechnik auf engstem Raum

Herkömmliche Industrieroboter sind in der Regel nicht darauf ausgelegt, auf engstem Raum zu agieren. Hier bietet unsere modulare Automatisierungsplattform MOVI-C® einen Vorteil. Sie umfasst die Engineering-Software, Steuerungstechnik, Motoren sowie zentrale und dezentrale Umrichter. Die Movi-C®-Doppelachsenmodule sind in der Lage zwei Motoren anzusteuern und bieten darüber hinaus, eine sehr kompakte Bauweise.

Eingeschränkte Bewegungsfreiheit

Die beengten Verhältnisse machen es notwendig, eine Abwägung zwischen Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit zu treffen. Hierbei stehen Präzision und Zuverlässigkeit der Maschine im Fokus, ohne dass der Ausleger der Maschine den Container berührt und sich so selbst beschädigt. Während die Containerbreite standardisiert ist, bestimmt die Höhe des Containers (Standard oder Großraum) den Bewegungsraum der Maschine.

Die verwendeten Getriebe, darunter die Kegelradgetriebe-Baureihe in Aufsteckausführung für den platzbeschränkten Einbau, sind weitestgehend spielarm. Dadurch wird eine präzise Positionierung sichergestellt. Für größere Lasten werden asynchrone Servomotoren der Baureihe DRL../DR2L.. (die energiesparenden IE3-Ausführungen) eingesetzt. Sie haben eine höhere Eigenmassenträgheit als marktübliche Synchronmotoren und sind daher optimal in Applikationen eingesetzt, bei denen aus regelungstechnischen Gründen ein ausgeglichenes Trägheitsverhältnis zwischen Last und Motor gewünscht ist.

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