Selbstbau Portalroboter

[katertom]

Hallo Roboterspezialisten,

Vielleicht ein ungewöhnliches Anliegen, aber ich habe folgende Idee:

Wir möchten das Voll- / Leerrgut eines Getränkemarktes
vollautomatisch sortieren und ausgeben. Das ganze soll nachher
gewissermassen wie ein grosser Getränkeautomat funktionieren.

Wir stellen und das System folgendermassen vor:
Der Roboter nimmt sich von der Palette das Vollgut und sortiert es im
Lager zu Stapeln á 6-8 Kisten. Die Getränkekisten sollen frei auf dem
Boden gelagert werden, also kein Hochregallager o.ä.. Auf Anforderung
des Warenwirtschaftsystems fährt der Roboter die entsprechende
Position an, greift die Kiste und bringt sie zu einer Ausgabestelle.


Folgende Dinge würden uns interessieren:

Welche Hersteller kämen in Frage, gibt es Empfehlungen?

Die Lagerfläche soll ca. 18m x 6m x 3m betragen. Ist eine Längere,
schmalere Lagerfläche besser geeignet? Was wird die Hardware eines
solchen Systems (3-achsig) in etwa kosten? (Nur eine ganz grobe
„Hausnummer“)

Kann ich so etwas mit Modulen selbst aufbauen?
Gibt es solche Teile gebraucht? Bin zwar schon wild durchs Netz gesurft, habe aber keine einzige Gebrauchtanlage gefunden.

Ist es ein Problem, den Greifer so zu konstruieren, dass er
unterschiedliche Getränkekisten aufnehmen kann?

Was kostet die Software zur Ansteuerung des Roboters (ohne Warenwirtschaftsystems. (ganz grob) Gibt es hier evt. Leute, die sich eine Programmierung zutrauen würden (ab Schnittstelle Warenwirtschaftsystem)

Auf was sollte ich noch achten?

Fragen über Fragen, für Antworten in alle Richtung bin ich dankbar.

[Manf]

Ein paar Überlegungen dazu:
Es soll immer nur ein Kasten geholt werden, der oberste des Stapels, wäre dann nicht ein Schienenbrückensystem wie auf einem Containerterminal besser geeignet? An der Decke montiert und ohne breite Wege zwischen den Kisten? Der Roboter, der die oberste Kiste abstellt muß sonst recht weit oben arbeiten.
Schienenbrücken an der Decke gibt es im Werkzeugbau oder in Autowerkstätten (vielleicht auch gebrauchte).
Eine solche Systementscheidung sollte am Anfang stehen. Natürlich ist das Be-und Entladen des Lastwagens damit schwieriger zu integrieren.
p.s.
Ich sehen gerade, daß eine solche Lösung durchaus schon in der Fragestellung gemeint sein könnte.

[NumberFive]

Hallo

bei der Menchanik bin ich sicher nicht ne große Leuchte aber beim Programmieren würde gerne helfen. Hört sich nach viel spass an.
Ich liebe herrausvorderungen. ich denke das mit dem Roboter an die
denke hängen ist kein schlechte idee aller dingst müste dann ein Mensch immer noch den LKW entladen. Ist die frage ob nicht ein gabelstappler so umbauen könnte das er die platte vom lkw holt. an einem genauen punkt abstellt und warten bis die Kisten von der Palette sind. dann könnte man
den roboter die kisten wen sortieren lassen.

Na mal sehen werde noch ein bisschen drüber nach denken

Gruß

[Matthias]

Wenn man das Gelände Absperrt und die Wände mit dicken Metallplatten verstärkt ist das mit dem Gabelstapler kein Problem *g*

Der Greifer wird wohl nicht das größte Problem sein. Man könnte starke (Alu-)Profile an der Decke aufhängen, und dann einen Bot, der schön langsam Fährt und ziemlich stabiel ist drauftun.

wenn man so ein System bei einem Hersteller kauft wirds teuer. Ich war auf der Hannovermesse und hab Spasseshalber immer mal nach dem Preis gefragt. also ein Kauf Robo mit software usw. würd ich mal sagen 25-45k muss man(n) da schonblättern.

Wegen selberbauen:
Machbar ist alles. Nur der aufwand ist auch sehr groß. Bis man ein lauffähiges Systwm hat vergeht schon einige zeit... Wird aber trotzdem billiger sein. Nur man hat dann halt keine Garantie, Kundensoupport usw. und muss alles selbst machen.

Insgesammt muss man sich erstmal fragen ob sich ein solcher Robo für einen Getränkemarkt lohnt. Die meisten Großmärkte (und ich men richtig große) fangen gerade erst an ihre läger teilweise zu automatiesieren. Ist es nicht billiger ein Gabelstapler zu nemen (der bestimmt schon vorhanden ist) und ein oder zwei leute einzustellen?

[der-da]

^^ der gast war ich ;)

Falls doch selber bauen. Ich bin dabei :)

[Matthias]

Ich meinte das nicht als Fahrendes Teil, sondern sowas wie die "Maus" (so wird das doch gennant, oder?) beim Kran. Die Profile sind die Schinen.

@numberfive:
Klar kann ich noch mehr automatisieren und die Paletten automatisch entladen. Z.B. mit einem Schlitten und einer Rampe. Fürs erste reicht uns mal der Portalrobbi, wenn der läuft, sehen wir weiter...
Auf Dein Angebot werden wir vielleicht schneller zurückkommen, als Dir lieb ist (s.u.) :-)

@der-da:
klar ist die andere Lösung (Gabelstapler, 2 Leute) billiger. Aber ich habe eben keine möglichkeit, 24h am Tag zu verkaufen. Und wie Du schon sagst, die Automatisierung fängt grade erst an, da wollen wir ganz vorne mit dabei sein.
Zum Preis: also wenn ich das komplette System, fertig programmiert mit Anbindung an ein Warenwirtschaftsystem für unter 50k bekommen kann, dann werden wir das Projekt umsetzen! Auch wenn wir kein "richtig" grosser Getränkemarkt sind :-)

Kennt jemand eine gute Quelle für gebrauchte Teile oder gar für komlpette Portalsysteme. Im Netz finde ich immer nur alte "Standgeräte" aus Gießereien oder der Automobilindustrie.

[Dino Dieter]

Hallo Gast

Selbstbau ist immer schön und gut. Aber denke auch an die
Gewerbeaufsicht, Berufsgenossenschaft. Wenn die das Ding sehen, legen die das ohne Zulassung
sofort still. Die Zulassung könnte aber ein Problem werden, kostet aber auf jeden Fall eine Menge Kohle.

Wir haben die auch jedes Jahr im Haus und denen fällt jedes Jahr was neues ein.

MFG
Dieter

[Albanac]

Ich hab mal nen Bericht über nen LKW gelesen der vollautomatisch immer von der Produktion zum lager einer Zementfabrik fuhr ca 200m.

Das Teil durfte nur schrittgeschwindigkeit fahren und musste vorne und hinten ca 2m lange aufprallsensoren haben.

Soviel zum Thema: in Deutschland herrscht keine bürokratie bei der vergabe von Zulassungen

[der-da]

Ich war die ganze woche auf der Hannover-Messe. hätt ichs zu der zeit gewusst hätt ich jetzt nen paar visitenkarten hier.

Ich hab das Prinzip wie dus haben willst nur immernoch nicht 100% verstanden. mach mal bitte ne zeichnung ;) weil bilder sagen mehr als 1000 worte ;) ;)

[NumberFive]

Würde mich freuen wenn bei der programmierung helfen kann.
Glaube habe demnächst viel Zeit.

Ich glaube wenn den automatisieren Bereich absperrt bekommt man schon
eine Zulassung.

Ich glaube auch ein Zeichnung währe nicht schlecht habe mal mein Idee
an gehängt. Wenn man jetzt an der Decke einfach T- Dräger aufhängt
kann man doch ein wagen bauen der den robter rumträgt. das einzig
was mir sorgen mach währen die Kreuzungen bzw die weichen.

Ein ander möglichkeit währe in so hoch zumachen vie ein verlader am Hafen
dann brauct man die Schienen an der Decke nicht. Aller dings müsste
dann ein kran die Platte abladen. Ablauf währe dann so LKW kommt man lädt mit den Gabel stappler die Platten ab stellt sie an ein bestimmt postion und der Kran mach aus der Platte immer ein kiste runter der robi kommt holt die kiste und sotiert sie weg. in der zweiten version könnte man den LKW auch automatisch entladen. wenn der rest tut. wie sagt alles nur ein Idee.

Das Teil durfte nur schrittgeschwindigkeit fahren und musste vorne und hinten ca 2m lange aufprallsensoren haben.
Soviel zum Thema: in Deutschland herrscht keine bürokratie bei der vergabe von Zulassungen


Ein besonders gutes Beispiel für zuviel Bürokratie in Deutschland ist das aber glaube ich nicht.
Eigentlich versteht man unter Bürokratie einen Haufen Vorschriften, Antragsformulare und andere mehr oder weniger sinnvolle Formalitäten.
Ich kann mir nicht vorstellen, dass unsere Bürokraten für einen vollautomatischen Zementlaster schon besonders viele Formblätter, Antragsformulare und Vorschriftenkataloge aus der Schublade zaubern konnten ;-)

Ausserdem finde ich, dass ein paar Sicherheitsvorschriften hin- und wieder auch mal ganz angebracht sind.
Auf den meisten Fabrik- und Werksgeländen auf denen sich hin und wieder mal Menschen bewegen, darf generell nur Schrittgeschwindigkeit gefahren werden. Ich wüsste eigentlich nicht, warum man da ausgerechnet für einen vollautomatischen Zementlaster eine Ausnahme machen sollte.
Es gibt da z.B. gewisse physikalische Zusammenhänge zwischen Geschwindigkeit und Bremsweg die man auch mit Elektronik und Software nicht aushebeln kann.



musste vorne und hinten ca 2m lange aufprallsensoren haben.

Da so ein zementbeladener LKW sicherlich auch bei Schrittgeschwindigkeit noch ein bischen Bremsweg braucht, würden ein paar Taster vorne auf der Stoßstange auch nicht viel nutzen ;-)

[nestler]

hallo!

ich habe die diskussion sehr aufmerksam verfolgt. die idee mit dem
getränkemarkt finde ich sehr interessant.

ich denke aber auch, dass neben den technischen hürden wohl auch
noch ein paar verwaltungstechnische hürden zu meistern sind.

am anfang werden die getränkekisten wohl überall liegen, nur nicht
dort, wo sie liegen sollen ;-)

und ich denke vor allem, das das ganze mit einem roboter deutlich
langsamer geht als mit einem menschen im gabelstabler!
denn der roboter muss sich ja erst einmal orientieren, schauen wo
der lkw steht, schauen wo die kisten stehen, den greifer genau posi-
tionieren, usw.

die frage ist, ob ein solches system wirtschaftlich ist!

ciao,
simon

hallo Simon, NumberFive und all die anderen kreativen hier,

schon mal vielen Dank für Eure tollen Ideen hier. Ich werde mal das Projekt noch etwas präzisieren: Also es geht nicht darum, den Laster auszuladen sondern einzelne Getränkekisten gezielt ein bzw. dann auch wieder auszulagern. Gesteuert werden würde das ganze von einem Warenwirtschaftsystem. Die Grösse brauche ich vor allem wegen den vielen unterschiedlichen Getränkekisten, wir habe z.B: alleine über 250 Sorten Bier.
Anbringung an der Decke geht nicht, da die Traglast zu hoch wird. Stattdessen soll der Robby auf einem ca. 2m hohen Gerüst durch die Halle fahren.
Vielen Dank auch für die ganzen Anmerkungen zur Arbeitsicherheit, Bürokratie etc. Wir haben so etwas schon befürchtet und werden deshalb Mensch und Maschine konsequent trennen, d.h. in dem Lager soll bei Betrieb des Robbys kein Mitarbeiter mehr rumhuschen.
Vom Robotertyp scheint alles auf einen Portalroboter hinauszulaufen, da ein 6achsiger Roboter mit 18m Linearantrieb zu schwer und für diese Zwecke ungeeignet ist.
Zum Selbstbaugedanken ist zu sagen, dass wir nicht vorhaben, die "Schienen selbst zu biegen" sondern das System aus vorhandenen Komponenten zusammenstellen möchten, da die klassischen Herstellerlösungen sehr teuer sind, gerade im Bereich Software / Programmierung sind alleine schon 25 TEUR fällig :-(

Zögert also nicht mit weiteren guten Ideen, Vorschlägen, Anregungen...

aus eigener (beruflicher) Erfahrung :
das Problem solcher Lösungsansätze ist das Aufeinanderstapeln der Kästen, weil es zum einen viele Formen gibt und diese zum anderen als neue, gebrauchte, beschädigte Kisten vorkommen. Für einen Greifemechanismus eine harte Nuß !
RG

[Starbearer]

Kann die Fa. Zollern empfehlen,
haben bei uns im Geschäft viele Portale gebaut,
scheinen Spezialisten für Portallader zu sein...
http://www.zollern.de/content/index.php?index=52&lang=de

vielleicht hilfts ja weiter...

[Manf]

Anbringung an der Decke geht nicht, da die Traglast zu hoch wird. Stattdessen soll der Robby auf einem ca. 2m hohen Gerüst durch die Halle fahren.
...
Vom Robotertyp scheint alles auf einen Portalroboter hinauszulaufen, da ein 6achsiger Roboter mit 18m Linearantrieb zu schwer und für diese Zwecke ungeeignet ist.
Zum Selbstbaugedanken ist zu sagen, dass wir nicht vorhaben, die "Schienen selbst zu biegen" sondern das System aus vorhandenen Komponenten zusammenstellen möchten, da die klassischen Herstellerlösungen sehr teuer sind, ...
Zögert also nicht mit weiteren guten Ideen, Vorschlägen, Anregungen...
Das ist schon eine sehr schöne Beschreibung einer noch etwas vagen Idee: An Fertiglösungen orientieren und aus vorhandenen Komponenten selbst zusammenstellen.
Starbearer hat von vielen Portalbrücken gesprochen. Gibt es Fotos und Beschreibungen im Netz? Sicher,- es sollten welche ausgewählt und zitiert werden damit wir eine gemeinsame Gesprächsgrundlage haben.
Damit alle beteiligten wissen warum z.B. ein 6Achsiger Roboter mit 18m Linearantrieb zu schwer ist. Den sollten wir uns gemeinsam ansehen.
Manfred

[katertom21]

@ starbearer:
vielen Dank für den Link. Das Unternehmen sitzt ganz in meiner Nähe, werde die mal kontaktieren.

@manf:
in der Tat noch vage Idee. Aber immerhin schon so konkret, dass aus meiner sicht nur ein Portalsystem mit 3 Lineareinheiten in Frage kommt.
Das scheint mir einfacher und für unsere Anwendung, Kisten depaletieren und aud einer Fläche verteilen ausreichend.
ein 6achsiger Roboter, z.B. KUKA wiegt immerhin fast eine Tonne ohne Linearantrieb etc. Diese Masse muss ich bewegen was das System teuer macht. Das macht imho nur Sinn, wenn ich die Kisten rotieren, schwenken o.ä. will. Aber das brauche ich für meine Anwendung ja alles gar nicht.

Gibt es hier jemanden, der sich zutraut, eine Anwendung in der Art zu programmieren?
Ach ja, wir sitzen in der Nähe von Stuttgart.

[NumberFive]

Hallo katertom,

freue mich auf unser trefffen

[Matthias]

Wenn du noch sagen würdest, welche Sprache bzw welchen µC, würden sich bestimmt welche melden.

Bitte nicht schlagen, wenn's schon gesagt wurde *g*

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Hmm, für Mikrocontroller wird das vielleicht schon etwas zu groß.
Hier würde ich ein Augenmerk auch auf eine flexible Steuerung legen, so das man Änderungen (die zwangsläufig auftreten werden) vernünftig und schnell einbauen kann.

Zum Thema Kisten aufsammeln fällt mir ein, das ABB Roboter einen Suchlauf fahren können, um Gegenstände oder Positionen zu finden. So kann man mit etwas Programmieraufwand Kisten, die im Raum stehen, finden und greifen.

So groß müsste der Roboter auch nicht sein, da er nicht so viel greifen muss. Mir käme ein Industrieroboter, ev. mit Langarm, auf einer Selbstfahrschiene in den Sinn. Damit sollte man den Bereich vernünftig abdecken können.

Programmieren kann ich so etwas ;-)

Hm das mit den kisten heben sollte doch nicht das problem sein ? ;) roboter greift mit 2 haken in die trage löcher und fertig ?!? ;) und das kisten finden sol doch auch net das schlimme sein schachroboter finden ja auch ihre figuren

Hm das mit den kisten heben sollte doch nicht das problem sein ? ;) roboter greift mit 2 haken in die trage löcher und fertig ?!? ;) und das kisten finden sol doch auch net das schlimme sein schachroboter finden ja auch ihre figuren

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Hmm, mal noch ein Zusatz:
Habe heute in der Doku gesehen, das es für ABB Roboter (ja, die schon wieder ;-) sogar eine passende Software gibt.
Nennt sich Palettware und ist für solche Anwendungen geschrieben worden.

UPDATE Idee:
so, nach dem Besuch der Automatica hat sich die Idee etwas gewandelt:
Ein Portalsystem ist in einer Breite über 6m ziemlich unwirtschaftlich (wenn es nicht sein muss, z.B. für grosse Werkstücke), da zu viel Masse bewegt wird. Alternative wäre ein Gelenkarmroboter auf einer Schiene.
Diese sind wohl auf Grund Ihrer hohen Stückzahl günstiger.
Dazu gleich ein paar neue Fragen:
1. ist es schwieriger, so einen Gelenkarmroboter anzusteuern (im Vgl. zu Portalsystem)
2. Hat jemand so ein System schon mal "live" gesehen
3. fallen euch Vor- / Nachteile im Vgl. zum Portalsystem ein?
4. Bei ebay gibts gebrauchte KUKA Robbys für 7.000 EUR. Was ist von diesen Angeboten zu halten?

Ein Nachteil ist sicherlich, das man an die hinten liegenden Kisten mit dem Greifer schwer rankommt, wenn vorn ein hoher Stapel steht. Der Robby müsste dann evt. zuerst umschichten.

Bin wie immer gespannt auf Eure Antworten!

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Hallo,

ja, Automatica wollte ich auch, bin ich leider nicht zu gekommen. War es interessant?

Um deine Fragen mal zu beantworten:

Du scheinst schon mit dem Gedanken an einen Industrieroboter zu spielen, oder?

1.) Ich denke, die Unterschiede zwischen Portal und Gelenkarm sind nicht so sehr in der Schwierigkeit sondern in der Andersartigkeit zu suchen. Man muss halt anders an die Aufgabe heran gehen, einmal greift man von oben und bewegt die gegriffene Kiste, das andere mal bewegst du den Arm und musst drauf achten, wo du mit der Last lang fährst.
Industrieroboter haben alle eine mehr oder weniger brauchbare Programmiersprache, in der Hinsicht muss man sich also keine Gedanken machen.

2.) Portalroboter in kleiner Ausführung bzw. als Demo, Industrieroboter als Gelenkarm jeden Tag für verschiedene Aufgaben.

3.) Vor/Nachteile ...

- der Gelenkarm kann auf einem Schienenband hin- und herfahren, das Portal kann nur innerhalb der Stützen verfahren
- das Portal kann Kisten überall hinbringen (- 1 Höhe der Kisten zum Verfahren), der Gelenkarm erreicht nicht jede Position mit Last am Arm
- wenn dem Gelenkarm Roboter eine Kiste im Weg ist, schafft er es auch von der Bewegungsfreiheit noch, dieses Hindernis mit einer Last zu umfahren?
- ein hängender Roboter hätte in dem Fall wohl mehr Vorteile, stellt sich die Frage, ob er an der Decke befestigt werden kann (ev. mit Verfahrschiene)
- die mögliche Last verringert sich beim Gelenkarm, je weiter der Arm ausgefahren wird
- die Positionsbestimmung für den Gelenkarm dürfte beim programmieren wohl einmalig etwas mehr Aufwand sein, aber das ist nur eine Vermutung
- eine Portal Lösung dürfte teurer sein

4.) schwierig zu sagen, als erste Frage stellt sich:
Erfüllt er eure Anforderungen in Sachen Bewegungsfreiheit und Tragfähigkeit
Als zweite Frage: wer kann den programmieren?

Aber das dürfte nicht das Ende der Fragenliste sein, oder? ;-)

hallo,

also: AUTOMATICA war sehr interessant, an jedem Stand wurde ein fleissiger Robbi vorgeführt. Schon erstaunlich, was die Knechte inzwischen so alles können. Mach ich mir echt Sorgen, wie es in 10 Jahren in unseren Fabriken aussieht.

Vielen Dank für die Antworten! Klar will ich einen Industrieroboter einsetzen, evt. KUKA oder vergleichbar. Muss eine Fläche von ca. 70qm abdecken, d.h. brauche so ca. 12m Schienenweg wenn sich der Robi drehen kann. Kann er das überhaupt? Mit den genannten "Nachteilen" kann ich so weit leben. Stellt sich nur die Frage, was 1m Schiene ungefähr kostet (mit Sensorik, etc.). Für die Portallösung (90qm) habe ich inzwischen einen Preis, komplett aufgebaut und abgenommen, mit Steuerung ohne Software ca. 110.000 EUR. Programmierung also noch on top. Sollte doch mit einem (gebrauchten?) Industrieroboter günstiger gehen, oder? Wer also ´ne Idee hat: immer her damit!
Ansonsten überlege ich gerade, ob ein neuer Thread nicht besser ist, denn mit "Portal" hat´s ja inzwischen nicht mehr viel zu tun :-)

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Tja, was soll ich dazu jetzt sagen, ich programmiere die Dinger, kaufen tue ich die nicht ;-)

Schau doch mal, was eine Lösung (neu) beim jeweiligen Hersteller kosten würde. Also einmal als Portal und einmal als Gelenkroboter mit Verfahrachse. Dann kannst du ungefähr abschätzen, welche Lösung günstiger kommt.

Programmierung des ganzen ist dann noch mal eine andere Sache, aber das nimmt sich wohl nicht mehr so viel, wenn du einmal den Roboter stehen hast.

Ach, und bei einem Gelenkarm bleibt immer noch die Frage, ob er alle Positionen mit der Last erreicht, das wäre vorher abzuklären. Die "normalen" 6-Achs Gelenkroboter, die ich kenne, können sich um ihre eigene Achse drehen, ja.

Du programmierst die Robbis?! Sehr schön! Kannst Du ganz grob den zeitlichen Aufwand abschätzen, wenn ich Dir unsere Anforderungen und unseren Ablaufplan per Mail schicken würde?
Wie weit deckt denn eine Steuerung auch den Bereich des Warenwirtschaftssystems ab (Lager-, Artikel-, Preisverwaltung)? Kann sie auch weitere "externe" Geräte wie Laufbänder, Touch-Screens etc. ansteuern?

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Ich habe vorzugsweise (hauptberuflich) mit ABB Robotern zu tun, ein bischen alte Reis Roboter ist auch dabei, aber die kenne ich nicht sehr gut.

Du kannst mir mal die Anforderungen zukommen lassen, die Rückfragen kommen dann sicher von mir ;-)
Ev. kommen wir da zu einem Ergebnis bei, ja.

Warenwirtschaft und ähnliches steuert der Roboter in der Regel nicht, wenn du mehr zu verwalten hast, kommt ev. noch eine SPS in Frage, die sich um die Kommunikation mit anderen Rechnern kümmert. Was genau man da einsetzen kann, müsste man schauen.

Laufbänder: die Roboterhersteller liefern so etwas dazu, sprich, für eine gewisse Summe Geld kann man das kaufen

Touch-Screen: ist wiederum eine Sache der SPS


So, ich gehe mal grillen ;-)
Bis dann

Hallo!

Ihr könnt das ganz über eine KUKA KMC Steuerung steuern. Diese Steuerung kann KUKA Roboter und ander Kinematiken (Portale) steuern.

Gruß

Chris