Ganzheitliche Absicherung einer Roboteranlage mit Wireless Safety

Bei der Staehle GmbH in Schifferstadt werden schon seit 1956 Aerosol Dosen hergestellt. Unterschiedlichste Kunden aus vielzähligen Branchen vertrauen auf die Qualität von Staehle. Für einen schnellen und sicheren Palettenwechsel haben die Konstrukteure von SSP Safety System Products gemeinsam mit Staehle eine clevere Schleusenfunktion entwickelt, die mit Hilfe des Roboters bedient und von der Sicherheitssteuerung „Safety Simplifier“ mit Wireless-Schnittstelle ausgewertet wird. Neben dieser Schleusenfunktion lieferte SSP ein gesamtheitliches Sicherheitspaket von Schutzzaun, Sicherheitsschalter, Sicherheitssteuerung und Risikobeurteilung.

Herausforderung: Sicherer und schneller Palettenwechsel

Die Firma Staehle in Schifferstadt produziert Aerosol-Dosen für diverse Kunden unterschiedlichster Branchen und gehört zu den führenden Herstellern in Europa. „Sicherlich hatte jeder von uns bereits eine Dose in der Hand, die aus dem Werk in Schifferstadt stammt“, sagt Herr Sauter, Leiter der Elektrowerkstatt. Gesucht war ein Sicherheitskonzept für einen sicheren und schnellen Palettenwechsel.

Lösung: Individuelles Sicherheitskonzept und Konstruktion

Um einen schnellen und gleichzeitig sicheren Palettenwechsel zu ermöglichen, haben die Konstrukteure von SSP Safety System Products gemeinsam mit Staehle eine innovative Schleusenlösung realisiert. Diese wird durch den Roboter bedient und von der Sicherheitssteuerung Safety Simplifier über eine drahtlose Verbindung überwacht. Zusätzlich zur Schleusenfunktion stellte SSP ein umfassendes Sicherheitskonzept bereit, das Schutzzaun, Sicherheitsschalter, Steuerungstechnik sowie die komplette Risikobeurteilung umfasst.

Bild 1: Roboteranlage zur Verpackung von Aerosol-Dosen-Böden

Staehle setzt auf ein gesamtheitliches Sicherheitskonzept von SSP Safety System Products, bei welchem unter anderem die Sicherheitssteuerung „Safety Simplifier“
mit Wireless-Schnittstelle zum Einsatz kommt. Damit lassen sich die Sicherheitsfunktionen einfacher verknüpfen und Verdrahtungs- bzw. Verkabelungsaufwand auf
ein Minimum reduzieren.

Eine weitere Besonderheit dieser Applikation ist die geschaffene Schleusenfunktion: Der Roboter verschiebt eine Haube über die zu wechselnde Palette, sodass der Verpackungsprozess in der Zelle sicher weiter ausgeführt werden kann. Ein Zylinder verschließt die Haube an Ort und Stelle und der Sicherheitssensor SAFIX gewährleistet die sichere Stellungsüberwachung. Die Applikation beginnt zunächst bei der Fertigung von Trichtern, den Aerosol-Dosen Deckeln. Die Trichter werden aus Blech gestanzt, in mehreren Pressen verformt und erhalten am Ende eine Gummidichtung. Der Roboter nimmt anschließend einen Strang von 200 Teilen auf und setzt diese in Einlegepaletten ein.

Am Ende des Verpackungsprozesses müssen die voll bestückten Paletten ausgetauscht werden. Um den Palettenwechsel durchzuführen, ohne die Maschine stillzusetzen, wurde gemeinsam mit SSP eine Schleuse entwickelt. Pro Roboter können 4 Paletten bestückt werden. Steht der Palettenwechsel an einer Palette an, fährt der Roboter eine Haube über die zu entnehmende Palette. So konnte ein zusätzlicher Antrieb für das Verschieben der Haube eingespart werden. Befindet sich die Haube über der Palette, wird sie verriegelt und der RFID-Sicherheitssensor SAFIX gewährleistet die sichere Positionsabfrage. Nun ist die Schleuse verriegelt und die Sicherheitszuhaltungen an der Tür schalten frei.

Bild 2: Abgesicherte Schleuse für den Palettenwechsel

Die bestückte Palette kann entnommen und durch eine leere Palette ersetzt werden. Währenddessen arbeitet der Roboter ungestört weiter und bestückt eine der verbleibenden drei Paletten. Die Sicherheitszuhaltungen aus der Reihe „tGard“ stammen ebenfalls aus dem Portfolio von SSP. Sie sind besonders robust und eignen sich perfekt für den Anbau an einen Aluminium-Zaun, ohne Montageplatte.

Bild 3: Aufnahme-Werkzeug für 200 Dosen Deckel

Bild 4: Türen-Sicherheitsschalter zur Palettenentnahme

Zusammenarbeit mit Maschinensicherheitsexperte Safety System Products

Für Staehle war die Zusammenarbeit mit der Firma SSP eine große Zeitersparnis. Durch das Komplettangebot inklusive Risikobeurteilung und Sicherheitskonzept konnte Herr Sauter die Absicherung der Anlage mit gutem Gewissen in die Hände von SSP geben.
Mit einer ausgiebigen Beratung, cleveren Konstruktions- und Entwicklungsarbeiten an der Schleuse und innovativen Produkten hat die Firma überzeugt. Herr Sauter ist sehr zufrieden mit der Anlage.

Von Anfang an konnte die Sicherheitssteuerung Safety Simplifier mit drahtloser Kommunikation begeistern. Dank Wireless-Kommunikation und einfacher Anbindung
der Sicherheitsschalter konnte ein Großteil der Verdrahtung eingespart werden.
Die Programmierung der Sicherheitssteuerung war dank vorprogrammierter Sicherheitsfunktionen denkbar einfach. Das System konnte direkt eingesteckt werden
und war damit fast einsatzbereit.

Bild 5: Wireless Safety - drahtlose Kommunikation von Schaltschrank zur Sicherheitstechnik

Der dezentrale Aufbau schafft enorme Flexibilität, sollte die Anlage einmal erweitert werden. Da die Kommunikation wireless stattfindet und die Validierung von der Software unterstützt wird, müssen im Erweiterungsfall die neuen Safety Simplifier lediglich mit dem System gekoppelt und die Software ergänzt werden.

Bild 6: Safety Simplifier – Dezentrale Sicherheitssteuerung