Answers for industry.

siemens.de/handling

Lösungen für HandlingaufgabenKontrollierte Bewegungsabläufe – schneller, einfacher und wirtschaftlicher

2

Angesichts der Forderung nach immer schnelleren Produktwechseln und höchster Produktivität nimmt der

Auto matisierungsgrad in der Fertigung kontinuierlich zu. In diesem Zusammenhang sind flexible Lösungen und

modular aufgebaute Anlagen gefragt. Auch beim Handling nimmt maximale Effizienz einen immer höheren

Stellenwert ein – in allen Branchen und Anwendungen.

Ob es um einfache Zuführachsen geht oder um komplexe Mechaniken wie Delta-Picker in der Solar- oder

Verpackungsindustrie oder das automatische Be- und Entladen von Werkzeugmaschinen: Mit dem Motion

Control-System SIMOTION®, der Antriebsfamilie SINAMICS® und der CNC-Steuerung SINUMERIK® bieten wir die

ideale Basis für erstklassige Handling-Lösungen – exakt zugeschnitten auf die spezifischen Handlingaufgaben.

Handlingaufgaben effizient gelöst

Maschinen und Handling-Geräte müssen optimal zu-sammenspielen. Anders als früher, als Handling-Roboter vorrangig in End-of-Line-Anwendungen eingesetzt wur-den, sind diese heute auch in Primär- und Sekundärpro-zessen zuhause. Und das aus gutem Grund: So können Maschine und Handling mit nur einem System gesteuert werden. Basierend auf SIMOTION, SINAMICS und SINUMERIK liefern wir intelligente Antworten auf die veränderten Software- und Hardware-Anforderungen. Mit unseren Lösungen setzen Sie auf erstklassige Produktqualität und höchste Produktivität – bei schnellen Produktwechseln. Das Ergebnis: effizientere und flexiblere Fertigungs-prozesse.SIMOTION Handling ToolboxMit der SIMOTION Handling Toolbox bieten wir Ihnen einen Lösungsbaukasten, der für nahezu alle Anwendun-gen die richtigen Antworten liefert. Mit unseren standar-disierten, vorgefertigten Applikationslösungen lässt sich jede Anforderung einfach und effizient lösen.Funktionen wie Bahnplanung, Schutzzonen, Verfahrpro-grammeditor, Teach-In oder Safety-Konzepte oder auch die Verwaltung von Produkten über ein Kamerasystem sind bereits implementiert – und lassen sich bei Bedarf einfach anpassen und erweitern.

Ebenfalls integriert sind alle gängigen Handling-Kinemati-ken wie kartesisches Portal, Rollenkinematik, Scara, Knick-arm oder Delta. Ein universelles Transformationsmodul ermöglicht optional die Einbindung kundenspezifischer Kinematiken und bietet so ein hohes Maß an Flexibilität.Um die Inbetriebnahmezeiten zu verkürzen, steht mit SIMOTION Kinematics Simulation Center ein Softwaretool zur Visualisierung von Handlingmechaniken zur Verfügung.Entnahmesysteme mit SINUMERIK Entnahmesysteme können über die Handlingoption in einem eigenen Kanal betrieben werden, parallel zur Bear-beitung auf der Maschine. SINUMERIK Integrate unter-stützt dabei Ihre Ideen für eine optimale Bedienung und Verwaltung der Produktion. Selbstverständlich werden dabei die relevanten Standards eingehalten – wie z. B. VDMA 34180. Dieser Standard stellt eine zügige Umset-zung der Automatisierung bei Ihren Kunden sicher.

3

4

So vielfältig wie Ihre Anwendungen: unsere Lösungen

Von Standardfunktionen bis hin zu branchenspezifischen Anforderungen: Mit unserer

umfassenden Kompetenz im Bereich Handling liefern wir in jedem Fall die passenden Lösungen.

Überzeugen Sie sich anhand der folgenden Beispiele selbst!

Werkzeugmaschinen Montage

Verpackung

Kunststoff

5

Food Processing Solar / Semiconductor

Umformtechnik

Holz / Glas / Keramik / Stein

6

Automatisierungssysteme müssen so konzipiert sein, dass sich kundenspezifische Funktionen schnell und

kostengünstig realisieren lassen. Mit unserem Produkt- und Lösungsspektrum bieten wir Ihnen die ideale Basis

hierfür: einen modularen Baukasten für jede Handlingaufgabe – in die Linienautomatisierung integrierbar.

Für Aufgaben bei Produktionsmaschinen:SIMOTION Handling Toolbox

Der modulare Aufbau der SIMOTION Handling Toolbox sorgt für maximale Effizienz in der Anwendungsentwick-lung, da sich die einzelnen Module einfach kombinieren lassen. Darüber hinaus profitieren Sie von einem hohen

3D-Visualisierung

SIMOTION Handling Toolbox

Kinematics Simulation Center

Basisbibliotheken

TopLoading Kinematik Transformation

Product Register

Handling HMI OMAC 3.0

Erweiterungsbibliotheken

Maß an Flexibilität und Wiederverwendbarkeit. Ein 3D-Visualisierungswerkzeug trägt ebenfalls zu einem effizienten Engineering bei.

i i i

Handling Basic

7

Basis

bibl

ioth

eken

SIMOTION TopLoading SIMOTION TopLoading ist eine Universalbibliothek für nahezu alle Handling-aufgaben – von Palletieranwendungen bis High-Speed Pick&Place.Dafür stehen eine Reihe von Funktionen zur Verfügung, wie:• Stützpunktbasierte, geschwindigkeitsoptimierte Bewegungsplanung• Zonenmanagement für z. B. Arbeitsraumüberwachung• Einfachste Programmierung für Pick&Place Aufgaben auf bewegten Bändern

SIMOTION Handling BasicMit SIMOTION Handling Basic steht Ihnen grundlegende Handling-Funktionalität in einem Baustein zur Verfügung. Typische Einsatzgebiete sind z. B. Palletier- und Umsetzbewegungen mit kartesischen Portalen.• Interpolierte 4D-Bewegung (x, y, z und Greiferorientierung)• Automatische Online-Bahnplanung auf Basis aufeinanderfolgender

Zielpositionen• Schlankes Interface für die Vorgabe von Stützpunkten durch eine

Kopfsteuerung (SIMATIC)

Erw

eite

rung

sbib

lioth

eken

SIMOTION Kinematik TransformationDie Bibliothek „SIMOTION Kinematik Transformation“ ermöglicht die Einbindung kundenspezifischer Handlinggeräte über Transformationsgleichungen.

SIMOTION Handling HMIAuf Handling Applikationen zugeschnittene HMI-Lösung, die neben Service- und Diagnosefunktionen folgende Features aufweist:• Bahneditor für die Definition von Stützpunkten inklusive Teach-In Funktion• Programmeditor für die Änderung oder Erstellung eines Verfahrprogramms• Komfortables Parametrieren bzw. Einmessen von Zonen und Koordinaten-

systemen

SIMOTION Product RegisterDatenverwaltung für Vision-Systeme, um Produkte hinsichtlich Lage, Orientierung und Mindestabstände zu verwalten.• Sortierung von Produkten gemäß einer festgelegten Pickstrategie• Festlegung von Aufnahmebereichen• Überprüfung auf Mindestabstände zur Vermeidung von Kollisionen

beim Greifen

OMAC 3.0Mit dem OMAC-Baustein steht Ihnen eine standardisierte Betriebsarten-verwaltung zur Verfügung:• Vordefinierte Zustände für Handling-Aufgaben

(z. B. Bahnstopp, Wiederanfahrt nach Not-Aus, …)• Erweiterbar durch benutzerdefinierte Zustände• Anbindungsmöglichkeit an übergeordnete Linienkonzepte

(z. B. SIEMENS Optimized Packaging Line)

3D-V

isual

isier

ung SIMOTION Kinematics Simulation Center

Das Windows Tool Kinematics Simulation Center ist ein Softwaretool zur 3D-Visualisierung von Handlingmechaniken und Förderbändern.• Unterstützung aller in SIMOTION integrierten Kinematiken• 3D-Tracespur zur Bewegungsverfolgung• Anbindung an SIMOTION für Engineering ohne reale Mechanik

8

Mit der SIMOTION Handling Toolbox sind nahezu alle Kinematiken nahtlos in ihre Applikation integrierbar.Systemintegrierte KinematikenAlle gängigen Handlingkinematiken wie kartesisches Portal, Rollenkinematik, Scara, Knickarm oder Delta sind bereits systemseitig implementiert und über vor-gefertigte Transformationsmodule frei parametrierbar.Kundenspezifische KinematikenUm Ihnen volle Flexibilität zu gewährleis-ten, steht mit SIMOTION Kinematik Trans-formation ein universelles Modul für die Einbindung individueller Kinematiken zur Verfügung.

Kinematiken nach Maß

SchwenkarmSCARA

Kartesisches Portal 3DKartesisches Portal 2D

Rollenkinematik Knickarm

Delta 2 Delta 3

9

PROFINET

ET 200S

Delta-Picker Förderband

SICK IVC3D Kamera

SINAMICS S120HMI

SIMOTION D445 Hand-bediengerät

Anschluss-Box PN für Mobile Panel

Beispielkonfiguration SIMOTION – eingesetzte Komponenten

Beispielapplikation mit SIMOTION

Handling in der Lebensmittelindustrie mit SIMOTION D445Herausforderung• Synchronisierung auf zwei Förderbänder• Einbindung Kamerasystem• Verwaltung der Produkte hinsichtlich Lage,

Orientierung und Abstand

Lösung• SIMOTION TopLoading • SIMOTION Produktregister• SIMOTION D445 für Motion Control und PLC

Kundennutzen• Systemintegrierte Delta3-Kinematik• Verringerter Engineeringaufwand durch standardisierte

Softwaremodule und vorgefertigte HMI-Lösung• Arbeitsraumüberwachung durch Sperr-, Melde-

und Produktzonen

10

In der Produktion gehören kurze Produktzyklen und flexible Losgrößen heute zu den größten Herausforderungen.

Die für eine hohe Produktivität notwendigen hohen Spindellaufzeiten waren damit bisher nicht zu erreichen. Hier

empfiehlt sich ein Entnahmesystem als wirtschaftliche Lösung. Am flexibelsten löst ein Roboter die Automatisie-

rungsaufgabe. SINUMERIK bietet die perfekte CNC-Ausrüstung für das Werkstückhandling: Die Steuerung verfügt

über eine integrierte Bedienung der Handlingzelle. Für die Programmierung des Roboters sind keine speziellen

Kenntnisse auf diesem Gebiet erforderlich. Zudem werden durch einfach bedienbare Automatisierung hohe

Maschinenlaufzeiten erzielt. Nicht zuletzt ist die standardisierte Anbindung an ein MES (Manufacturing Execution

System) entsprechend VDMA 34180 gewährleistet.

Für Aufgaben bei Werkzeugmaschinen:Handling-Option von SINUMERIK

Mehrkanalig und einfachDie Handling-Option von SINUMERIK bietet alles, was für eine Handling-Lösung wichtig ist. Zudem steht für die schnelle Integration in eine Anlage die Mehrkanaloption zur Verfügung – zur optimalen Synchronisierung mit den Maschinen.

P1P4

Roboterzellen einfach einrichtenRoboterzellen waren bisher eine weitere Komponente mit eigener Bedienung. Nun können sie mit SINUMERIK über die Ober fläche der Werkzeugmaschine eingerichtet werden. Damit lassen sich Roboterprogramme ebenso einfach einfahren wie NC-Programme. Die Kenntnisse zur Maschinenbedienung sind hierfür völlig ausreichend.

Maschinen komfortabel bedienenFür das komfortable Bedienen und Beobachten kommt das mobile Bedienhandgerät HT8 zum Einsatz. Natürlich entsprechen Oberfläche und die Bedienung dem Bedienpult der Maschine. Zur Sicherheit verfügt das Gerät über einen dreistufigen Zustimmschalter und einen Not-Aus.

Bahnplanung leicht gemachtDie Bahn wird einfach im G-Code programmiert. Für anspruchs-volle Lösungen lassen sich Zyklen einsetzen. Eine interpolierte Bewegungsführung mit Überschleifen rundet die Handling-Lösungen ab.

P2 R2 P3

R3

11

Beispielkonfiguration SINUMERIK – eingesetzte Komponenten

Beispielapplikation mit SINUMERIK

Handling-Portal mit SINUMERIK 840D slHerausforderung• Einbindung Kamerasystem• Maschinenvernetzung Ethernet und PROFIBUS• Sichere Positionserkennung• Sichere KommunikationLösung• SINUMERIK 840D sl• HMI-Pro Bedienunterstützung• Handebene mit HT8• PROFIsafeKundennutzen• Standardisierung• Einfach und kostengünstig adaptierbare Anlagen-

layouts – durch standardisierte Hard- und Software• Nutzung von Standardbedienung• Einfache Erweiterung der Bedienung• Gute Vernetzungsmöglichkeiten

über PROFINET / PROFIBUS• Weniger Verdrahtungsaufwand

PC-KundenserverQL-SCM oder PTA

Ethernet (Fabriknetz TCP/IP)

SIRIUS Not-Halt und Sicherheits-schalter

RepeaterAnschluss-Box PN für Mobile Panels

Handbe-diengerätHT8

SINUMERIK Bedientafel OP 012

SwitchScalance X108

SINUMERIKPCU 50.5

Not-HaltPanel MPP 483

SINUMERIK840D sl

Kamera

Servo-motoren

SIMATIC S7-300F

SwitchScalance X108

ET 200profehlersicher

SIRIUSNot-Halt

SIRIUSSicherheits-schalter

SIMATIC HMIOperator Panel OP77

Kontrollgeräte außerhalb des Schaltschranks

Kontrollgeräte im Schaltschrank

DP / DP-Koppler

Verbindung zur Maschine

PROFIsafe

12

Ob Regeln und Steuern, Befehlen und Melden oder Auswerten und Reagieren: Mit unserem Portfolio decken

wir alle Aufgabenstellungen im Bereich Handling ab. Unsere Produkte, Systeme und Lösungen unterstützen Sie

bei der Automatisierung selbst komplexester Maschinen – über deren gesamten Lebenszyklus. Das vereinfacht

die Planung in der Entwicklungsphase ebenso wie die Inbetriebnahme – dank effizienter Diagnosefunktionen.

Mit all dem verfolgen wir ein Ziel: minimale Komplexität für minimale Entwicklungszeiten.

Flexibel und skalierbar:der modulare Motion Control-Baukasten

SIMOTION: alle Freiheiten für mehr FlexibilitätDer modulare Aufbau von SIMOTION entspricht dem Trend modularer Maschinenkonzepte: Mit wenigen Modulen lassen sich viele verschiedene Maschinenvarian-ten realisieren und skalieren. Dabei deckt die Software von SIMOTION sämtliche Funktionen ab und bietet mit PROFINET die passende Schnittstelle für die Kommuni-kation der Module untereinander.Bei der Umsetzung können Sie zwischen mehreren Pro-grammiersprachen und Plattformen wählen. Der große Vorteil: Flexiblere, hochperformante Maschinen, kürzere Inbetriebnahmezeiten und geringere Maschinenkosten.

SINUMERIK: ein System, viele MöglichkeitenMit SINUMERIK bieten wir eine durchgängige System-plattform zur Automatisierung von Werkzeugmaschinen – für unterschiedliche Branchen und Technologien. Unsere CNC-Steuerung ist einfach zu bedienen und bietet eine Vielzahl innovativer Funktionen und Technologiezyklen für eine noch wirtschaftlichere Fertigung. Auch die Programmiermethode passt immer genau zu Ihren Anforderungen: ganz gleich, ob zur Fertigung kleiner oder großer Serien, einfacher oder komplexer Teile.

13

SINAMICS S120 für anspruchsvolle AntriebsaufgabenDas modulare Antriebssystem SINAMICS S120 mit Servo- und Vektorregelung eignet sich besonders für anspruchs-volle Antriebsaufgaben im Maschinen- und Anlagenbau. Zur Verfügung stehen sowohl Varianten für Einzel- als auch für Mehrachsanwendungen. Der SINAMICS S120 Baukasten deckt einen Leistungsbereich von 0,12 kW bis 4.500 kW ab und umfasst unterschiedliche, funktionell abgestufte Regelungsbaugruppen. So lässt sich schnell und einfach eine exakt zugeschnittene Antriebskonfigura-tion konzipieren – für jede Antriebsanwendung.Für das Plus an Sicherheit innerhalb der SINAMICS Familie sorgen antriebsautarke Sicherheitsfunktionen. Dabei ermöglicht die Integration der Sicherheitstechnik praxis-gerechte Sicherheitskonzepte und vereinfacht gleichzeitig die Installation. Alle Sicherheitsfunktionen sind nach inter-nationalen Normen zertifiziert (IEC 61508, EN 954-1).

Für jede Aufgabe der ideale MotorBei Motion Control-Antrieben sind klare Trends zu beob-achten: hin zu immer kompakteren und dynamischeren Motoren, in den unterschiedlichsten Leistungsbereichen und Ausprägungen – sowie zu mechanisch integrierten Lösungen. Die intelligente Antwort auf diese Trends liefern wir: das weltweit breiteste Spektrum an Servo-motoren (SIMOTICS S) und Direktantrieben (SIMOTICS M). Ganz gleich, wie Ihre Anforderungen aussehen: Wir liefern für jede Aufgabe den passenden Motor.

14

Die Applikation und dann? Wir unterstützen Sie!

Unsere vorgefertigten Lösungen decken einen Groß-

teil der Handling-Applikationen ab. Gleichzeitig sind

sie so konzipiert, dass Sie eigenes Know-how jederzeit

mit einbringen können. Dabei unterstützen wir Sie mit

kompetenter Applikationsberatung sowie mit unserem

umfangreichen Service- und Supportangebot. Unsere

Berater vor Ort begleiten Ihr Projekt von der Planung

bis zur Inbetriebnahme. Im Bedarfsfall stehen weitere

Ingenieure in unseren Applikationszentren zur Verfü-

gung – z. B. in Deutschland, Italien, den USA oder China.

Mechatronik SupportMechatronische Maschinenkonzepte (z. B. Handling-Geräte) bauen auf mechanischen Elementen, elektrischer Antriebstechnik und Motion Control-Software auf. Je perfekter die Komponenten aufeinander abgestimmt sind, desto größer ist die Effizienz des gesamten Systems. Hier unterstützt Sie unser Mechatronik Support, der Ihnen bei der Optimierung der Präzision und Produktivität Ihrer Maschinen zur Seite steht. Dabei werden die gewonnenen Ergebnisse durch Simulationen abgesichert.

15

Germany

Denmark

England

France

Italy

Netherlands

Austria

Sweden

Switzerland

Turkey

USA

Brazil

China

South Korea

India

Japan

Weitere Informationen:siemens.de / handlingBroschüren zu speziellen Themen rund um Motion Control erhalten Sie von Ihrem regionalen Ansprechpartner, der Ihnen natürlich auch gerne all Ihre Fragen zu unserem Angebot beantwortet.

Siemens AGIndustry Sector Motion Control SystemsPostfach 31 8091050 ERLANGENDEUTSCHLAND

Änderungen vorbehaltenBestell-Nr.: E20001-A740-P620-V1Dispostelle 06372BOLL/42589 B3HA.52.2.06 WS 10122.0Gedruckt in Deutschland © Siemens AG 2012

Die Informationen in dieser Broschüre ent halten lediglich allgemeine Beschreib ungen bzw. Leistungs merk male, welche im konkreten Anwendungsfall nicht immer in der beschriebenen Form zutreffen bzw. welche sich durch Weiter-entwicklung der Produkte ändern können. Die gewünschten Leistungs merkmale sind nur dann ver bindlich, wenn sie bei Vertrags schluss ausdrück lich ver einbart werden.

Alle Erzeugnisbezeich nungen können Marken oder Erzeugnis-namen der Siemens AG oder anderer, zu liefern der Unter-nehmen sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann.