Handlingsystem Mit Linearachsroboter kompakter automatisieren

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Linearachsroboter mit Roboterarm sparen im Vergleich zu klassischen Knickarmrobotern viel Platz, Energie und Kosten. Warum das so ist, zeigen wir an einem typischen Anwendungsfall.

Ein Roboter ist zwischen zwei Werkzeugmaschinen platziert. Er nimmt sich eine Palette aus dem Regal, fährt damit zur ersten Maschine und setzt sie dort für die Bearbeitung ab. Anschließend fährt er zurück, nimmt sich eine weitere Palette und fährt in die zweite Anlage. Der Prozess beginnt von vorn.

Bodenfahrwerke vergrößern Radius von Roboterarm

Da der Roboterarm meist zu kurz ist, um beide Maschinen zu bedienen, bietet Indunorm dafür Bodenfahrwerke für einen großen Aktionsbereich an. „Darauf kann der Roboter frei programmierbar verfahren“, sagt Klaus-Dieter Matthes, Geschäftsführer der Indunorm Bewegungstechnik. Die Bodenfahrwerke bestehen aus einer stabilen Unterkonstruktion, auf der Kugelumlaufführungen angebracht sind. Den Antrieb übernimmt eine Zahnstange, die über eine fest installierte Dauerschmierung verfügt. Damit erreichen die Einheiten Verfahrgeschwindigkeiten von bis zu 90 Metern in der Minute. Die Fahrwerke lassen sich über Bodenanker und -nivellierungen befestigen und mit einem Blech abdecken. Alle Oberflächen sind gut zu reinigen und die Einheiten sind bei Servicearbeiten leicht zugänglich. „Durch den einfachen und robusten Aufbau können wir die Bodenfahrwerke jederzeit in der Länge erweitern – entweder millimetergenau oder mit standardisierten Modullängen“, sagt der Indunorm-Geschäftsführer. Es sind 4 Baugrößen von 500 bis 1.400 mm Breite verfügbar.

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Knickarmroboter versus Linearachs-Lösung

Das Problem bei Knickarmrobotern in dieser Anwendung: Durch ihre Bauweise führt bei der Bewegung des Arms eine axiale Auskragung von etwa 500 mm über das Bodenfahrwerk. Dementsprechend groß muss der Abstand zu den Regalen / Bauteilen sein. „Wollen Anwender ihre Anlagen nachrüsten, fehlt ihnen meist der Platz für eine Automatisierung“, weiß Matthes von seinen Kunden. Fläche anmieten oder kaufen ist teuer und finanziell oft nicht umsetzbar. Andere Maschinen zu verschieben, ist ebenfalls aufwendig und teuer. Wichtig ist daher eine kompakte Bauweise.

Wie sich dies nun umsetzen lässt, zeigt Indunorm mit seinen Linearachsrobotern. Diese wurden nun mit einem neuen Schwing- bzw. Roboterarm ausgestattet – ähnlich wie bei einem Scara-Roboter. Dies bietet in Sachen Platzbedarf einen deutlichen Vorteil, weiß Matthes: „Wir binden ihn an einen Turm an, der sich auf dem Bodenfahrwerk befindet. Im Vergleich zu einem klassischen Roboterarm kragt dieser bei der Bewegung nicht aus. Damit kann die Lösung komplett an das Regal oder die Maschine herangeschoben werden. Wir können um bis zu 50 Prozent kompakter bauen.“

Weil die Indunorm-Lösungen kompakter bauen, sinken auch die Energiekosten. Ein Aspekt, der aktuell für produzierende Unternehmen immer wichtiger wird, da die steigenden Preise sie erheblich unter Druck setzen. Eine kleinere Stellfläche und kompaktere Bauweise verringern auch den ökologischen Fußabdruck – es entstehen somit weniger Abfallprodukte.

Linearachsroboter einfach erweitern

Mit einem zweiten Szenario beschreibt Matthes weitere Vorteile seiner Linearachsroboter: „Nehmen wir einmal an, die personenlosen Laufzeiten sollen in einem Betrieb verlängert werden. Zum Beispiel soll der Betrieb nicht mehr nur bis morgens um drei Uhr durchlaufen, sondern bis um sechs Uhr, also bis zum Beginn der Frühschicht. Dafür benötigt man mehr Kapazität. Eine Lösung: die Regale höher bauen. Sind diese einen Meter oder 1,50 Meter höher, bieten sie Platz für mehr Paletten bzw. Bauteile“. Um solche Regale bedienen zu können, müsste ein Knickarmroboter allerdings größer dimensioniert werden. Damit erhöht sich jedoch sein Störkreisdurchmesser: Innerhalb dieses Kreises ließen sich keine Regale stellen. Die Anlage würde deutlich mehr Platz in Anspruch nehmen. Das kostet Fläche und damit Geld. „Mit unserer Lösung müssen wir nur den Turm erhöhen und ihn möglicherweise optional auf einer Drehachse aufbauen“, beschreibt Matthes. „Dafür haben wir Standardbaugruppen und Module im Programm.“

Deutscher Robotik Spiegel

Viele stehen dem Roboter noch skeptisch gegenüber

Die Kunden, die auf den Linearachsroboter von Indunorm setzen, kommen aus ganz verschiedenen Branchen, unter anderem aus dem Werkzeugmaschinenbau, wie oben beschrieben, zum Be- und Entladen von Bearbeitungszentren. „Spannend ist auch der Einsatz in der Intralogistik“, berichtet Matthes. Ein Anwender setzt diese Lösung zum Beispiel bei einem automatisierten Hochregallager ein: Der Linearachsroboter wirkt als Regalbediengerät und nimmt Palette automatisiert zur Ein- und Auslagerung auf. Ein weiteres Beispiel aus der Praxis: Um in hohen Stückzahlen vorliegende Bauteile zu temperieren, bringt sie der Linearachsroboter nacheinander in verschiedene Öfen ein. Die Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig – das Ziel immer gleich: eine möglichst effiziente Automatisierung zu ermöglichen.

Antriebstechnik und Steuerung inklusive

Beim Automatisieren des Bearbeitungszentrums liefert Indunorm bei Bedarf die komplette Zelle, sogar in der Nachrüstung der Maschine beim Fertigungsbetrieb vor Ort. Diese verfügt dann über eine eigene Antriebstechnik und Steuerung inklusive Software.

Bei den anderen oben aufgeführten Beispielen kaufen die Kunden überwiegend die Mechanik inklusive der Antriebstechnik bei Indunorm. Die Anlage wird dann in die eigene Steuerung und Software integriert. Der Kunde ist in diesem Fall auf keine weitere Steuerung angewiesen. Er spart sich die zusätzliche Robotersteuerung und verwendet seine eigene ohnehin erforderliche Steuerung. D. h. auch, es gibt nur ein Gerät bei der Inbetriebnahme und im Service. Auch aufwendige Schnittstellen entfallen.

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