IMS – Integrated Motion Systems Eduardo De Robbio Michael Wombacher Robotics IMS – Integrated Motion Systems Eduardo De Robbio Michael Wombacher

Inhalt Hintergrund Markt Applikationen SCARA Roboter Produkt Spektrum SCARA Vorteile Auslegung und Dimensionierung Beispiele Zubehör

Hintergrund Omron ist als Hersteller bereits auf vielen Märkten eingeführt. OMRON ist als Anbieter von Automatisierungslösungen anerkannt. Ziel: komplette Motion-Control Produktpalette. bestehend aus: Control &Power (Drives) & Mechanics (Robots, Linear Sliders, etc.)

Marktvolumen in Europa nach Region verkaufte Roboter: 2006: 31.521 2007: 34.900

Marktvolumen in Europa nach Robotertyp Roboterbedarf in 2006 nach Typ: 2006/2005 Articulated +11% Scara +11% Cartesian/Gantry +8% Arc welding Spot welding Painting Palletising Machine tending Assembly etc Andere 73% (22982) Pick&Place Assembly Inspection Pick&Place Assembly Inspection 5% (1607)  1810 in 2007 2% 20% (751) (6190)

Der Markt - Die Annäherung Priorität Annäherung OEM’s OEE Robots Verpackung/Handhabung/Spezialmaschinen S.I. Allgemeine Applikationen Endverbraucher Lebensmittel & Pharma

Montage, Schweißen, Qualitätskontrolle Applikationen Pick & Place Montage, Schweißen, Qualitätskontrolle

Applikationen Lebensmittel PHARMA Stückgut Verpackungs-Maschine Ampullen oder Kapseln

Einsatzargumente Standard Lösung. Geringerer Zeitbedarf bei der mechanischen Konstruktion. Kosteneinsparung. Wiederverwendbarkeit. Bei Prozeßänderungen kann der Roboter angepaßt werden. Geringerer Verdrahtungsaufwand. Schnelle Inbetriebnahme. Vielseitigkeit.

Scara Roboter 2 1 4 3 Roboter mit 4 Achsen (Servos) Integrierter Controller 1 DeviceNet, ProfiBus I/O Vision Conveyor Tracking (synchronization) 4 3 Programmierkonsole RPB-E

Produktpalette

Produktpalette X series XS-Inverted XG series Tiny series XC series XP series Based on X series - Clean room C10 - Vacuum - Connectors and piping Based on X series - IP65 - Pressurized arms - Connectors and piping Aluminium profile - Direct coupling - Cover - Speed/Accel - HW limit range

Produktpalette Tiny-Serie X Serie XG Serie Max. Last 1kg Max. Reichweite (mm): 120, 150, 180, 220 X Serie Max. Last 3kg Max. Reichweite (mm): 250, 350, 400 XG Serie Max. Last 10kg, 20 kg Max. Reichweite (mm): 500, 600, 700, 800, 900, 1000 Die Steuerung beinhaltet standardmäßig eine Bremseinheit (RGU3).

Produktpalette Special X XC Serie XP Serie Spezial X Version Max. Last 50kg Max. Reichweite (mm): 1200 Bremseinheit integriert (RGU2). XC Serie Clean room C10 Max. Last 3kg, 10kg, 20kg Max. Reichweite (mm): 250, 350, 400,500(*), 600(*), 700(*), 800(*),1000(*) (*) Bremseinheit integriert (RGU2) XP Serie IP65 Max. Last 3kg, 10kg, 20kg Max. Reichweite (mm): 250, 350, 400,500(*), 600(*), 700(*), 800(*),1000(*) (*) Bremseinheit integriert (RGU2)

Produktpalette XS Wandmontage XS Wandmontage (inverse) Max. Last 3kg Max. Reichweite (mm): 300, 400 XS Deckenmontage XS Deckenmontage (inverse) Deckenmontage Max. Last 10kg Max. Reichweite (mm): 500, 600 Bremseinheit integriert (RGU2). XS Deckenmontage XS Deckenmontage (inverse) Deckenmontage Max. Last 20kg Max. Reichweite (mm): 700, 800, 1000 Bremseinheit integriert (RGU2).

Produktpalette Controller – RCX240

SCARA - Vorteile VS Nachteile kartesischer Systeme: Wartung für Getriebe und Kabel. Anpassungen und Festlegung vieler Parameter erforderlich. Zusätzliche Kosten für mechanischen Integration. Oft wird ein Gantry benötigt – zusätzlicher mechanischer Aufwand. Geringere Steifigkeit. Kein kompakter Aufbau. Visionsystem und Servoantriebe normalerweise nicht integriert. Mangelnde Flexibilität: Mechanik and Programm nur für eine Applikation. Elektrische Verkabelung und Pneumatik für Applikation vom System getrennt.

SCARA - Vorteile VS Nachteile Delta Roboter: Höherer Preis (2 X Scara). Insbesondere für IP6x und Cx Aufwändigere mechanische Integration. Größere Gesamtabmessungen. Empfindlich gegenüber mechanischer Erschütterung. Kleinere Nutzlast (von 1Kg bis 6Kg). Separate elektrische Verkabelung und pneumatische Verschlauchung. Schwierige Behandlung von multi-tools.

SCARA - Vorteile VS Nachteile Articulated robots: Höherer Preis. Größere Gesamtabmessungen für XYZ- Applikationen. Kompliziertere Programmierung wegen 6 Achsen.

SCARA Auswahl 1. Schritt: Umgebungsbedingungen und Montage-Type. Damit wird die Serie definiert (X, XG, XS, XP, XC). 2. Schritt: Last Achtung: Die Last beinhaltet den Greifer und die Last. 3. Schritt: Reichweite und Arbeitsbereich Die maximale Reichweite ist nur ein Parameter um abzuschätzen, ob der Roboter für die Aufgabe geeignet ist. Um eine endgültige Entscheidung treffen zu können, muß der gesamte Arbeitsbereich simuliert werden. Der Arbeitsbereich kann mit der Simulationssoftware oder mit Hilfe der CAD Daten kontrolliert werden. Sämtliche Bewegungen müssen innerhalb des Arbeitsbereiches stattfinden. Komplett ausgefahrener Arm muß vermieden werden! 4. Schritt: Zykluszeit Wenn die Betriebszyklen bekannt sind, kann die Scara-Sim Software die Zykluszeit mit ausreichender Genauigkeit ermitteln (10% Fehler). Details siehe quick start guide.

SCARA Auswahl + + 5. Schritt: Optionskarten Zusätzliche E/A’s YKIONNPN: E/A-board NPN (24/16 E/A) YKIOPNP: E/A-board PNP (24/16 E/A) YKETHERNET: Ethernet board (TCP/IP, Telnet protocol) Schnittstellen YKDEVICENET: DeviceNet slave board YKPROFIBUS: Profibus slave board YKCCLINK: CC-Link board SYNCHRO YKTRACKING: Synchronisation auf Förderband, beinhaltet Beleuchtungs- steuerung + YKENCODERCABLE5M: Encoderkabel 5 m + E6B2-CWZ1X200005M: Encoder Line Driver 5vcc (2000 ppr) 0,5m

SCARA Auswahl Vision + + + YKVISION: Vision board für 2 Kameras YKCAMERA: CCD Kamera. VGA Auflösung (640X480) monochrome. + YKCAMERACABLE35M: Verbindungskabel Kamera – Vision board (3.5 m) YKCAMERACABLE6M: Verbindungskabel Kamer – Vision board (6m) YKCAMERACABLE95M: Verbindungskabel Kamera – Vision board (9.5 m). + YKLENS8MM: Objektiv 8mm (C mount type). YKLENS12MM: Objektiv 12mm (C mount type). YKLENS16MM: Objektiv 16mm (C mount type). YKLENS25MM: Objektiv 25mm (C mount type). EXTRAS YKLENSRING: Ring für “extra zoom” (normalerweise nich notwendig) YKLIGTHING: Beleuchtungssteuerung zur Steuerung von 2 Beleuchtungen (12VDC or 24VDC) PWM. (in der Förderbandsynchronisation bereits enthalten)

SCARA Auswahl Kabel 6. Schritt: Roboter Kabellängen (Motor + Resolver) Die Standardkabellänge beträgt 3.5m Stellen Sie sicher, daß Sie die richtige Kabellänge ordern, berücksichtigen Sie genauestens die Umgebungs- und Montagebedingungen. Die Kabel sind NICHT im Roboter mit Steckern montiert. Ein nachträglicher Umbau ist extrem aufwendig. YKROBOTCABLEEXT5M: 5 m Kabellänge montiert. YKROBOTCABLEEXT10M: 10 m Kabellänge montiert.

SCARA Auswahl Tools 7. Schritt: ein komplettes funktionsfähiges System benötigt immer folgende Optionen: YKRPBE: Teaching Box mit 3 Positionsschaltern. YKVIP: VIP+ Programmiersoftware YKCABLE: Kommunikationskabel Controller – PC. Wenn ein Ethernet board installiert ist, ist dieses Kabel nicht notwendig. Training notwendig ???

SCARA Auswahl YK600XG200RCX240RP-3L FIX FIX Max. Reichweite (XY): Bremseinheit Tiny Robots 120,150,180,220 X Serie 250,350,400 XG Serie 500,600,700,800, 900,1000 Special X 1200 XC Serie 250,350,400,500, 600,700,800,1000 XP Serie XS Inverted 300,400,500,600, 700,800,1000 P Ohne Bremseinheit RP Mit Bremseinheit Roboter controller Z-Hub. Siehe nächste Seite Roboter Serie: X, XG, XC, XP, XS

SCARA Auswahl Hub Series Z-Hub (mm): YK120XG 50 YK150XG YK180XG YK220X 100 YK250X(H) 150 YK350X(H) YK400X(H) YK500XG 200 or 300 YK600XG YK600XGH 200 or 400 YK700XG YK800XG YK900XG YK1000XG YK1200X 400 Series Z-Hub (mm): YK250XC(H) 150 YK350XC(H) YK400XC(H) YK500XC 200 or 300 YK600XC YK700XC 200 or 400 YK800XC YK1000XC YK250XP YK350XP YK400XP YK500XP YK600XP YK700XP YK800XP YK1000XP Series Z-Hub (mm): YK300XS 150 YK400XS YK500XS 200 or 300 YK600XS YK700XS 200 or 400 YK800XS YK1000XS Tiny Robots XS Serie X Serie XG Serie Special X XC Serie XP Serie

Dimensionierung Beispiel - 1 1 robots per machine Real stroke=125mm 1 robots per machine To handle plastic caps by 2 fingers gripper. On the pallets there are mechanical pivots, so pay attention on that.

Dimensionierung Beispiel - 1 Application sheet

Dimensionierung Beispiel - 1 PTP movements. NO interpolation. ORIGIN=0 65 Beispiel - 1 10 200 PTP movements. NO interpolation. Add opening/closing delay time (400ms+400ms) Add 100ms as safety factor. Add returning movement (or multiply by 2). Total= (400+100+1011)*2  3sec 125 P0 P1

Dimensionierung Beispiel - 2 1 robots per machine 10 machines year. The orientation of the caps must be checked by Vision. To find the best solution in terms of “saving space”. Bottle Bottle with cap Conveyor 2 500 - 600 mm Conveyor 1 Vision system (Orientation) Moving distance/ robot = 400mm Robot

Dimensionierung Application sheet IMPORTANT

Dimensionierung Beispiel - 2 Bottle Bottle with cap Conveyor 2 Encoder 500 - 600 mm Conveyor 1 Vision system to check the ANGLE. Synchronization area Conveyor Tracking Robot Cables length = 5m (4+1). The robot is installed on a base frame (Height = 800mm). TP Cables length = 5m Vision system: iVYboard + Conveyor tracking function- Conveyor tracking function. DeviceNet slave. I/O = PNP without additional I/O.

Arbeitsbereich There are several strokes available, depening on the model: 50mm 100mm 150mm 200mm 300mm 400mm

Programmierung – VIP+ RPB-E RCX240

Zubehör - Grippers 2 fingers (SMC, Schunk, etc.) Vacuum

Zubehör UNIGRIPPER To handle bottles

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.