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Advertorial: Hexapod Hilfe für den Roboterarm

Autor / Redakteur: Doris Knauer, Ellen-Christine Reiff* / Ute Drescher

Die Industrie sucht nach neuen Formen der Robotik. Vor allem in der Automobilindustrie fahnden die Prozessverantwortlichen nach Alternativen und Ergänzungen zu den klassischen Industrierobotern. Hexapoden könnten eine sein.

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Die sechsachsigen Positioniersysteme gibt es heute mit Stellwegen von wenigen bis zu einigen Hundert Millimetern. Sie können selbst große Lasten auf den Mikrometer genau positionieren und eignen sich damit für das präzise Handling kleinster Bauteile ebenso wie für die Positionierung ganzer Karosserieteile.
Die sechsachsigen Positioniersysteme gibt es heute mit Stellwegen von wenigen bis zu einigen Hundert Millimetern. Sie können selbst große Lasten auf den Mikrometer genau positionieren und eignen sich damit für das präzise Handling kleinster Bauteile ebenso wie für die Positionierung ganzer Karosserieteile.
( Physik Instrumente)

Hexapoden galten viele Jahre als Exoten in der Automatisierung, doch erste Anwendungen bestätigen die Fähigkeiten der parallelkinematischen sechsachsigen Positioniersysteme. Da sie über Feldbus-Interfaces direkt mit SPS- oder CNC-Steuerungen kommunizieren können, lassen sie sich einfach in die Automatisierungsumgebung integrieren. Für Aufgaben in der Qualitätssicherung und Fertigungstechnik sind sie ebenso prädestiniert wie für den Prototypenbau und den Einsatz am Produktionsband. Hier können sie z. B. klassische Industrieroboter ergänzen oder bei teilautomatisierten Abläufen mit dem Werker zusammenarbeiten.

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Die Modellpaletten bei den Autobauern wachsen wieder. Vor allem die deutschen Premiumhersteller entdecken die Individualisierung ihrer Produkte, um sich am Markt zu differenzieren. Das Auto wird zum Smartphone auf Rädern. Da sich die Kundenbedürfnisse schnell verändern, verkürzen sich auch die Entwicklungszeiten. Neue Modelle müssen früher auf den Markt und Updates schneller folgen. Zulieferer und Automobilbauer setzen daher auf eine neue Generation von Automatisierung. Hexapoden als hochpräzise, parallelkinematische Positioniersysteme können hierzu wesentlich beitragen. Die Roboter besitzen Stellwege von wenigen bis hin zu einigen Hundert Millimetern. Sie können selbst tonnenschwere Lasten mikrometergenau positionieren und eignen sich damit für das präzise Handling kleinster Bauteile ebenso wie für die Positionierung ganzer Karosserieteile. Darüber hinaus können sie ohne zusätzlichen Sicherheitsaufwand direkt mit dem Werker zusammenarbeiten.

Die Automobilindustrie kennt die Vorzüge der Parallelkinematik schon lange. Dunlop beispielsweise nutzte bereits im frühen 20. Jahrhundert die Hexapod-Technik, um Autoreifen zu testen. Dr. Eric Gough, der Vater der Hexapoden, arbeitete damals bei dem Reifenhersteller in Birmingham. Doch nicht nur die OEMs haben die neue Form der Robotik für sich entdeckt. Auch First Tier-Supplier nutzen die Technik. Sie verbauen Hexapoden z. B. in Koordinatenmessmaschinen zur Kalibrierung von Scheinwerferlampen, um damit den hohen Anforderungen an Präzision gerecht zu werden. Andere setzen auf die Technik beim Prototypenbau, bei der hochpräzisen Bearbeitung komplexer Bauteile oder bei kontaktlosen Verfahren wie dem Laserschweißen. Auch in den Produktionslinien haben Hexapoden Einzug gehalten. So können sie beispielsweise im Zusammenspiel mit dem klassischen Industrieroboter eingesetzt werden und gleichen durch präzises Bewegen und Positionieren Ungenauigkeiten des Roboterarms aus.

Vorteile der Parallelkinematik

Hexapoden positionieren präziser, als das mit den seriellen, also gestapelten, Systemen der klassischen Robotik möglich ist. Da bei Hexapoden alle sechs Aktoren unmittelbar auf die gleiche Plattform wirken, können sich keine Führungsfehler addieren. Zu der erheblich präziseren Bewegung kommen weitere Vorteile wie die geringere bewegte Masse, da nur die Plattform bewegt wird und nicht die Positioniersysteme für andere Achsen. Daraus ergeben sich eine höhere Dynamik, eine deutlich bessere Bahntreue und Wiederhol- und Ablaufgenauigkeit für alle Bewegungsachsen. Weil es keine geschleppten Kabel gibt, ist die Präzision nicht durch Reibung oder Momente eingeschränkt. Außerdem sind die Hexapoden sehr kompakt. Das vereinfacht zum Beispiel auch Sicherheitsschaltungen, da sich der Hexapod nur innerhalb eines vergleichsweise überschaubaren Arbeitsraums bewegt.

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