Auf der Suche nach einer „eierlegenden Wollmilchsau“ kam es zur Zusammenarbeit von autonox Robotics und KEBA Industrial Automation. Die gemäß ISO 10218 sichere, leistungsstarke Robotiklösung KeMotion wird seit dem für ein breites Spektrum an Tests der unterschiedlichsten Robotermechaniken genutzt.
Die Wege von KEBA und autonox Robotics kreuzten sich im Jahr 2016. Zu diesem Zeitpunkt stand das 2002 gegründete deutsche Unternehmen mit Sitz im baden-württembergischen Willstätt verstärkt vor der Herausforderung ihre steuerungsunabhängige Robotermechaniken mit geeigneten Steuerungen zu testen. Durch das schnell wachsende Portfolio und damit verbundene Dauerläufe waren zur Verfügung stehende Steuerungen schnell Mangelware.
Betriebsleiter Clemens Ratajczak erinnert sich: "Wir kamen in zweierlei Hinsicht an unsere Grenzen: Zum einen konnten wir mit den vorhandenen Steuerungen und darin verbauten kleinen Antriebsreglern die Motoren neuer Entwicklungen für höhere Traglasten nicht mehr ansteuern und zum anderen wurden aufgrund des schnellen Wachstums im Portfolio weitere Steuerungen nötig, um alle Dauerläufe abdecken zu können. Es musste also ein weiterer Steuerungsschrank mit unter anderem KEBAs sicheren Robotersteuerung KeDrive D3-Steuerung und Antriebstechnik KeDrive D3 her, der möglichst alle Kinematik-Modelle und Motorgrößen, die es zu diesem Zeitpunkt in unserem Portfolio gab, abdecken konnte. In enger Abstimmung mit KEBA konnten wir einen dafür passenden Schaltschrank definieren– eine „eierlegende Wollmilchsau“, wie wir die Steuerungseinheit heute noch nennen."
Schnelle reale Umsetzung dank KEBAs Simulationstool
Bereits in der ersten gemeinsamen Projektphase konnten wichtige Fortschritte erzielt werden. Die Zusammenarbeit mit KEBA unterstützte autonox dabei, frühzeitig eine Vielzahl unterschiedlicher Robotertypen in praxisnahen Anwendungsszenarien zu betreiben. Dies trug dazu bei, das Portfolio im Hinblick auf Leistung und Qualität abzusichern. Der neue Steuerungsschrank unterstützte sowohl 2-Achs- als auch 6-Achs-Mechaniken, unterschiedliche Motorgrößen und bot damit die ideale Grundlage, um Mechaniken systematisch zu erproben. Diese flexible Auslegung des Schaltschranks ermöglichte realitätsnahe Tests unter unterschiedlichen Bedingungen und Anforderungen. Ratajczak sagt: „Auch als Hersteller reiner Robotermechaniken sind Steuerungsschränke und damit verbundene Partnerschaften, wie diese, essenziell um die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit unserer Entwicklungen validieren und bestätigen zu können.“
Ein gemeinschaftliches Kundenprojekt konnte innerhalb von zwei Monaten umgesetzt werden: autonox und KEBA arbeiteten an einer Roboter-Zelle mit dem ersten Vierachs-Deltaroboter mit einer Traglast von 3 Kilogramm. KEBA trug die offene und skalierbare Robotiksteuerung und Servomotoren bei, in einer bislang unerreicht kleiner Schaltschrankgröße bei gleichzeitig maximaler Performance. Der Schaltschrank war sogar bis zu 50 Prozent kleiner als Lösungen mit vergleichbarer Antriebstechnik-Performance, dank des kompakten KeDrive D3-Systems. Die Vorbereitungen für die reale Umsetzung basierten bei KEBA zuerst auf Simulationsebene in KeStudio.
Das sensationelle Ergebnis wurde nach nur zwei Tagen Optimierungsarbeit an der Kunden-Test-Maschine erreicht: Die DELTA-Mechanik mit Doppelgreifer und KEBA-Steuerung erreichte schnell und ruckfrei 170 Produkte pro Minute. Vergleichbare Produkte am Markt schafften meist 130 Produkte in der Minute. Nebenbei kam das Indexing-Belt zum Einsatz, das heißt: In KEBA-Steuerungen wird ein Indexing-Belt wie eine normale Servoachse behandelt, erhält aber eine taktsynchrone Bewegungslogik. Dank integrierter Tracking-Funktionen arbeitet der Roboter nahtlos mit und die Linie erreicht hohe Stückzahlen bei präziser Positionierung.
Offene Robotersysteme treiben Industrierobotik voran
autonox war von Anfang an überzeugt, dass die Weiterentwicklung der Industrierobotik maßgeblich durch offene Robotersysteme vorangetrieben wird. Ratajczak erklärt: „Nur offene Systeme ermöglichen die flexible Integration und die kontinuierliche Weiterentwicklung einzelner Komponenten. Sie schaffen die Basis für den Austausch und die Zusammenarbeit zwischen unterschiedlichen Entwicklern und Technologien.“
Geschlossene Systeme hingegen können die Innovationskraft einschränken, da sie Anpassungen und Erweiterungen erschweren. „Offenheit und Modularität gelten daher als Schlüssel, damit die Robotik ihr volles Potenzial entfalten kann“, so Ratajczak.
Ein wesentlicher Vorteil offener Systeme liegt auch im Kundennutzen: Sie ermöglichen es, auf spezialisierte Partner zu setzen, die ihre jeweilige Expertise gezielt einbringen. So konzentriert sich KEBA auf die Entwicklung leistungsfähiger Steuerungstechnik, während autonox seine Stärken in der Konstruktion und Fertigung von Robotermechaniken ausspielt. Diese klare Rollenverteilung schafft Vertrauen und bietet Kunden ein hohes Maß an Investitionssicherheit sowie technologische Weiterentwicklung auf hohem Niveau.
Langzeittest mit KeMotion für Innovationen
Die Kooperation zwischen autonox und KEBA wurde nach der erfolgreichen ersten Projektphase kontinuierlich fortgeführt. Weitere gemeinsame Kundenprojekte und Forschungsaktivitäten folgten, mit dem Ziel, die Leistungsfähigkeit und Benutzerfreundlichkeit der Systeme weiter zu optimieren.
Die Kombination aus den unterschiedlichsten Produktvarianten der Kinematiken von autonox und den leistungsstarken und flexiblen Steuerungen, Antriebssystemen und Bedienpanels von KEBA erwies sich dabei als technisch robust und zuverlässig. Sie ermöglicht eine intuitive Bedienung und erfüllt gleichzeitig hohe Anforderungen an die Systemstabilität – ein wesentlicher Aspekt für den industriellen Einsatz. Parallel dazu erweitert autonox seine Kinematik-Palette kontinuierlich, um den sich wandelnden Anforderungen der Kunden gerecht zu werden und neue Anwendungsmöglichkeiten zu erschließen.
Ausgereiftes Robotik-Paket für Kunden
Die gemeinsamen Kunden von autonox und KEBA (vorwiegend OEMs im Bereich von Pick-and-Place Anwendungen in den Branchen Lebensmittelverpackung, Pharma oder Konsumgüter) erhalten in dieser Kombination ein zuverlässiges, ausgereiftes und trotzdem sehr flexibel an den jeweiligen Einsatzfall in der Kundenmaschine anpassbares Robotikpaket. Die gleichzeitige Offenheit von Mechanik und Steuerungslösungen sorgt dabei für eine einfache Integrationsmöglichkeit der jeweiligen Kundentechnologie – damit werden die Kundenlösungen einzigartig in ihrer Funktion und ermöglicht Alleinstellungsmerkmale für den jeweiligen OEM.
Offenheit, Partnerschaft und Agilität prägen die Zusammenarbeit zwischen dem autonox- und dem KEBA-Team. Dank transparenter Abläufe können beide Seiten schnell auf neue Anforderungen reagieren; so entsteht Vertrauen und der Erfolg gemeinsamer Projekte ist gesichert. Besonders schätzt Ratajczak die KEBA-Kultur: „Das Team zeichnet sich durch eine herzliche und unterstützende Atmosphäre aus. Gegenseitiger Respekt und Zusammenarbeit werden großgeschrieben. Erfolge werden gemeinsam gefeiert und in herausfordernden Zeiten wird sich gegenseitig unterstützt. Flexibel wird auf Anforderungen und Herausforderung reagiert.“