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antriebstechnik 10/2016

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MOTEK

MOTEK 2016 I SPECIAL Auf Achse 7 So lässt sich der Aktionsradius für Industrieroboter mit Linearachsen erweitern Klaus Hermes Mit einer siebten Achse aus Linearführungen lassen sich Roboter deutlich erweitern. Damit können unter anderem Schweißroboter mit einem Hub von 10 Metern und mehr verfahren werden. Lesen Sie, wie das in der Praxis aussieht und wo die weiteren Vorteile liegen. Klaus Hermes ist Marketingleiter bei Rollon GmbH in Düsseldorf Beim Prinzip der siebten Achse bewegt sich der komplette Roboter auf einer bodennahen Linearachse. Verfahren werden können kleine bis mittlere Roboter mit einer Nutzlast bis zu ca. 300 kg. Zum Aufbau der Linearachse kommen vorwiegend Tecline-Rail-Profile von Rollon zum Einsatz. Diese prismatischen Laufrollen- oder Profilschienenführungen mit Zahnstangenantrieb garantieren hohe Dynamiken und haben eine hohe Belastbarkeit. Ihre Hauptanwendungsgebiete sind Robotik, Maschinenverkettungen, Palettierung, und Logistik. So kann ein sechsachsiger Knickarm-Roboter z. B. auf der Linearachse parallel zu einer Produktionsstraße mitlaufen und dabei Manipulationen vornehmen. Durch das geringe Eigengewicht des Tecline-Rail-Systems treten vergleichsweise geringe Deckenlasten auf, so dass die Lösung mit der siebten Achse auch bei unterkellerten Fertigungshallen eine Option ist. Mit dem Roboter durch die Halle Einzelne Linearachsen können bis zu 12 m mit Profilen an einem Stück ausgeführt werden. Für größere Reichweiten lassen sich mehrere Träger stoßbearbeitet verbinden. Rollon kann dem Anwender aufgrund seines großen Produktportfolios unterschiedliche, maßgeschneiderte Lösungsansätze anbieten. In einer aktuellen Anwendung realisierte der Lineartechnik- Spezialist mit einer siebten Achse die lineare Positionierung des Roboters in einer Schweißzelle. Als Roboter kommt ein Kuka KR 16 arc HW (Hollow Wrist) zum Einsatz. Der Roboter hat ein Gewicht von 245 kg und erreicht eine Nutzlast von 16 kg. Die maximale Reichweite des Sechsachs-Roboters von 1 636 mm wird durch die siebte Achse um einen Hub von 6 m erweitert. Dadurch wird sein Arbeitsbereich sehr wirtschaftlich vergrößert. Auf der Achse 80 antriebstechnik 10/2016

01 SOLUTIONS TO KEEP YOUR INDUSTRY MOVING 01 Klaus Hermes, Marketingleiter bei Rollon, demonstriert die Dimensionen eines Tecline-Rail-Systems für schwere Lasten 02 Mit einer Linearachse kann der Aktionsradius kleiner bis mittlerer Roboter gut erweitert werden 02 wird der Roboter in dieser Anwendung mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s und einer Beschleunigung von 1 m/s 2 verfahren. Maximal sind Verfahrgeschwindigkeiten bis zu 3 m/s möglich. Auch der Einsatz mehrerer Roboter auf einer Achse ist möglich. Diese können dann z. B. gemeinsam an einem Werkstück arbeiten. Handhabung oder Bearbeitung Bei der Konzeption des Achssystems muss klar zwischen Be- und Entladefunktionen und aktiver Werkstückbearbeitung, z. B. durch Bohren oder Fräsen, unterschieden werden, um die Genauigkeits- und Steifigkeitsanforderungen genau prüfen und berücksichtigen zu können. Für den Einsatz unter rauen Umgebungsbedingungen können auch prismatische Linearführungen eingesetzt werden, die ohne Schmiersystem betrieben werden können. Für den Aufbau der siebten Achse griff Rollon auf ein Tecline-Rail-System mit zwei parallelen Statyca-Portalprofilen (170 x 120 mm) und einer schrägverzahnten, gehärteten und geschliffenen Präzisionszahnstange zurück. Die in den Profilen integrierten Nuten können dabei als einfache Montagemöglichkeit für externe Komponenten genutzt werden, seien es mechanische Bauteile oder elektrische wie Sensoren. Hinzu kamen Profilschienenführungen mit Kugelkette in Baugröße 30, die als vormontierte Systemlösung mit Bodenplatten und Nivellierschrauben für die einfache Vor-Ort-Montage und Höhenjustage geliefert wurden. Der Kunde braucht so ein mit Energiekette und Getriebe geliefertes Achssystem dann nur noch mit dem Getriebeflansch an seinen Motor anzuschließen. Die maximale Wiederholgenauigkeit des Systems beträgt ± 0,05 mm. Die Anwendungserfahrung zählt Die Rollon-Ingenieure konnten für die Entwicklung der neuen Lösung mit einer siebten Achse voll auf ihre Anwendungserfahrung in der Lineartechnik setzen. Der Auftraggeber hatte sich aber auch wegen des überzeugenden Baukastenprinzips auf Basis von Aluminiumträgerelementen mit optimiertem Querschnitt und hohen Widerstandselementen für das Düsseldorfer Unternehmen entschieden. Das gesamte Konzept der siebten Achse bietet höhere Flexibilität als eine Roboter- OEM-Lösung und ist bei Robotern bis etwa 1 500 kg Gesamtgewicht (Nutzlast + Eigengewicht) eine wirtschaftliche Alternative zur Stahlbauweise. Auch die Auslegung des Getriebes und des Servomotors gehört mit zur Rollon-Serviceleistung. www.rollon.de V-BELTS TIMING BELTS CONVEYORS Product engineering and quality of materials Our staff and our branches are close to you with 41 company premises worldwide V-Belts and conveyors for more than 45 industrial applications www.megadynegroup.com

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