Raum-/Flächenportal Festo schafft Durchbruch bei High-Speed-Handlings

Mit dem High Speed H-Portal und dem High-Speed T-Portal verspricht Festo neue Zeiten in der Handhabungstechnik: Sie bieten die Dynamik eines Linearmotor-Handhabungssystems bei Kosten einer Zahnriemen-Handhabungslösung. Damit sind sie 30 Prozent schneller als konventionelle Handlings.

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Festo SE & Co. KG

Festo entwickelte die beiden High-Speed-Handlings als Gesamtpakete, bestehend aus Steuerung und Mechanik, fürs schnelle Umsetzen und Positionieren sowie für dynamische Handhabungs- und Montagevorgänge bei Werkstückmassen von null bis drei Kilogramm im Sondermaschinenbau, in der Photovoltaik, Elektronikindustrie oder im Kleinteilehandling.

H-Portal deckt großen Arbeitsraum in Rechteckform ab

Das Raum-/Flächenportal (H-Portal) deckt einen deutlich größeren Arbeitsraum in Rechteckform ab als Robotersysteme in Delta-Kinematik, die nur kreisrunde oder nierenförmige Arbeitsräume bearbeiten können. Nachteilig an vielen Delta-Robotern sind auch die hohen Kosten, die zu installierende Masse von rund 150 kg und der hohe notwendige Montageraum.

Demgegenüber ist das High-Speed H-Portal skalierbar auf jeden Hub, flach konstruiert, hat einen niedrigen Schwerpunkt und ein einfacheres Gestell als schnelle Delta-Roboter. Das optimierte Beschleunigungs- und Abbremsverhalten ermöglicht Hübe in X- und Y-Richtung von zwei auf einen Meter bei einer Genauigkeit von 0,2 mm.

T-Portal dynamischer als konventionelle Linienportale

Das T-Portal ist ein High-Speed Pick and Place mit höherer Dynamik als konventionelle Linienportale und skalierbar auf jeden Hub. Auch das T-Portal ist sehr kompakt und besticht durch die hohe Beschleunigung in Z-Richtung. Die Hübe in Y- und Z-Richtung betragen 1000 mm und in Z-Richtung 300 mm bei Positioniergenauigkeiten von 0,2 mm.

Konstruktiver Kniff: nur ein Zahnriemen läuft um

Die Geschwindigkeit von 5 m/s und die Beschleunigung von 50 m/s² erreichen beide Portale über den gesamten Arbeitsraum mit einem konstruktiven Kniff: Die beiden Zahnriemenachsen sind mit der Traverse über einen einzigen umlaufenden Zahnriemen um die Antriebswelle verbunden.

Dieser wird von zwei Servomotoren EMMS angetrieben. Positiver Nebeneffekt: In der X/Y-Fläche mit ihren zwei Freiheitsgraden muss kein Motor mit bewegt werden. Reduzierte Massen und zwei Servoantriebe, die parallel angebracht sind, ermöglichen schnelle und dynamische Bewegungen und führen zu weniger Verschleiß.

Das Hub-Dreh-Modul des Portals besteht aus einer Pinole mit integrierter Energiedurchführung fürs Front-End-Modul und bildet die Z-Achse, an der die Greifeinheit angebracht ist. Das Hub-Dreh-Modul beschleunigt mit 20 m/s² auf eine Geschwindigkeit von 1,5 m/s. Damit können Vakuum- und mechanische Greifer mit Werkstückmassen von null bis zwei Kilogramm gehandhabt werden.

Basis des Systems ist eine Robotiksteuerung

Basis des Handlings ist die Robotiksteuerung CMXR. Sie verbindet Mechanik, elektrische Antriebs- und Steuerungstechnik zu einer kompletten kinematischen Systemlösung und koordiniert die hochdynamischen Bewegungen im Raum. Die CMXR-Robotersteuerung interpoliert und positioniert alle Achsen, die Konturen auf einer Mittelline abfahren können, wie sie beim Kleben, Laserschweißen oder Wasserstrahlschneiden notwendig sind. Sie kann Bahnschaltpunkte setzen und damit Prozessgeräte präzise schalten.

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