Roboter und Maschine an einer Steuerung

Die Manz AG in Reutlingen baut Hightech-Maschinen. Heute beschäftigt das 1987 von Dieter Manz gegründete Unternehmen rund 1.900 Mitarbeiter und hat sich vom Automatisierungsspezialisten zum Anbieter integrierter Produktionslinien entwickelt. In den Anlagen und Produktionslinien setzt das Unternehmen traditionell Roboter aus dem Hause Stäubli ein. „Wir verwenden in unseren Hightech-Anlagen nur die besten am Markt verfügbaren Komponenten und integrieren deshalb schon seit rund 20 Jahren bevorzugt Stäubli-Maschinen“, so Stefan Bez, Gruppenleiter Entwicklung Mechatronik bei Manz.
Wie der Antriebsspezialist berichtet, setzt Manz die Roboter aber nur mit der selbstentwickelten Steuerungsplattform „Aico.Control“ ein. Zum einen hat das Unternehmen viel Aufwand und Engagement in die Entwicklung einer eigenen Steuerungsplattform investiert, zum anderen will man diese natürlich auch durchgängig nutzen und nicht mit einer Fremdsteuerung arbeiten. Das hat auch mit Effizienz zu tun, denn alle Manz-Programmierer sind mit der hauseigenen Steuerung bestens vertraut. Den Zusatzaufwand, sich in andere Steuerungswelten einzudenken, galt es daher zu vermeiden.

Steuerung als Kernkompetenz

Deshalb nutzte Manz die Stäubli-Roboter konsequent mit der eigenen Steuerung. Allerdings mit einem großen Wermutstropfen, wie Bez betont: „Es war ein sehr großer Aufwand, unsere Steuerung mit den Stäubli-Kinematiken zu verheiraten. Die Integration war sehr mühevoll und zeit­intensiv. Und setzten wir dann einen anderen Robotertyp oder eine Variante mit langem Arm ein, begann der komplette Aufwand von vorne.“ – Unter diesen Umständen war der Wunsch nach einer offenen Schnittstelle zur Ansteuerung der Roboter nur allzu nachvollziehbar.
Mit der Entwicklung der „Ready-to-Plug“-Lösung Unival Drive kam Stäubli dem Kundenwunsch von Manz und weiteren Maschinenherstellern nach einer offenen Echtzeit-Schnittstelle zu deren Steuerungen nach. OEM und Maschinenhersteller können seither alle Stäubli-Roboter als Standardmaschinen für Handling-Aufgaben einsetzen und dabei ihre Maschinensteuerung für die Programmierung und den Betrieb der Roboter nutzen. Voraussetzung dafür ist die Ready-to-Plug-Schnittstelle, die mittlerweile für jedes Stäubli-Modell optional verfügbar ist.

Maschine und Roboter Hand in Hand

Wie einfach die Integration in die eigene Maschinensteuerung funktioniert, präzisiert Stefan Bez: „Wir setzen auf die Stäubli-Robotersteuerung auf und programmieren Roboter und Anlage durchgängig über unsere eigene Plattform. Einfach gesagt, steuern wir mit unserem Aico-Controller über den Antriebsbus Sercos 3 die sechs Roboterachsen mit ihren sechs Drives und können über den Sercos-Knoten auch auf alle Roboter-I/Os zugreifen. Eine perfekte Lösung, die denkbar einfach funktioniert.“
Dabei kooperieren die beiden Steuerungen in Echtzeit miteinander. Während Manz‘ Aico.control als übergeordnete Anlagensteuerung insbesondere für applikationsspezifische Funktionen, Bahnplanung und resultierende Fahrbefehle zuständig ist, übernimmt die untergeordnete Stäubli-Robotersteuerung weiterhin die Regelalgorithmen der Achsen wie Synchronisation und Achsentkopplung sowie die Ansteuerung der Antriebe. Manz nutzt damit die Stärken beider Steuerungswelten, bringt also die Robotikkompetenz von Stäubli in Kombination mit der Durchgängigkeit der eigenen Steuerungsplattform zusammen. Weiteres Highlight: Sämtliche Sicherheitsfunktionen der Stäubli-Steuerung bleiben beim Einsatz der Schnittstelle Unival Drive vollumfänglich erhalten.

Eine Lösung – viele Vorteile

„Wir profitieren bei dieser Lösung auch von einem signifikant reduzierten Aufwand bei der Integration der Roboter innerhalb unserer Anlagen. Wir können kundenspezifische Anlagen schneller ausliefern und die Inbetriebnahme beim Anwender geht ebenfalls zügiger vonstatten. Weiterer Vorteil: Im Servicefall kann jeder Manz-Techniker schnell Störungen beheben, da er unsere Aico-Steuerung bis ins letzte Detail kennt. Auch im Falle einer Fernwartung oder Online-Hilfe macht sich die durchgängige Steuerungstechnik positiv bemerkbar“, resümiert Bez.

Hohe Steuerungskompetenz essenziell

Doch die Nutzung eigener Maschinensteuerungen über uniVAL drive sei nur Herstellern mit einem hohen Maß an steuerungstechnischer Kompetenz empfohlen, wie Stäubli-Robotics-Geschäftsführer Gerald Vogt, der bis Mitte 2014 die Robotikentwicklung am Stäubli-Stammwerk in Faverges leitete, betont: „Manz verfügt über jahrzehntelanges Know-how und kann sicherstellen, dass die Stäubli-Roboter durch den Aico.Control-Einsatz nichts von ihrer sprichwörtlichen Präzision und Bahngenauigkeit verlieren. Weniger hoch entwickelte Multiachssteuerungen könnten schlechtere Resultate liefern und die Performance der Roboter negativ beeinflussen. In solchen Fällen ist der Einsatz unserer Robotersteuerung die bessere Wahl. Unival Drive ist nur Maschinen- und Anlagenherstellern empfohlen, die über eine leistungsfähige Steuerung verfügen. Nur dann ist gewährleistet, dass die Vorteile auf Anwenderseite auch tatsächlich zum Tragen kommen.“ (jbi)

Dipl.-Ing. Ralf Högel ist Fachjournalist aus Stadtbergen.