Rotorblattfertigung Mobiles Robotersystem poliert Rotorblätter

Autor / Redakteur: Alois Buchstab* / Jan Vollmuth

Mit einer mobilen Konzeptstudie demonstriert das Augsburger Unternehmen Kuka Roboter die flexible Bearbeitung von großen Bauteilen wie Rotorblätter von Windkraftanlagen.

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(Bild: Kuka)

In dem „Kuka moiros“ genannten Projekt (mobile industrial robot system) verbaut der Augsburger Roboterhersteller eigene Standardkomponenten, die für den mobilen Einsatz nicht modifiziert, jedoch geschickt kombiniert werden. Auf der Automatica 2014 zeigte Kuka insbesondere die Oberflächenbearbeitung eines Rotorblattsegmentes mit dem mobilen System.

Große Bauteile flexibel zu bearbeiten stellte die Automatisierungsbranche bisher vor große Herausforderungen. In vielen Bereichen, wie etwa im Schiffs- oder Flugzeugbau oder bei der Herstellung von Windkraftanlagen, gibt es heutzutage nur begrenzte Automatisierungslösungen. Die bislang dort eingesetzten starren Automationslösungen können weder mit kompakten Abmessungen noch mit Flexibilität punkten.

Mobiles System deckt mehrere Arbeitsstationen ab

Dennoch sind gerade für diese Arbeitsbereiche aufgrund der hohen Belastungen und aus ergonomischen Gründen für den Menschen, wie etwa beim Bearbeiten großer Teile, Automationslösungen gefragt. Auch für die Automation von Prozessen, bei denen sich heute keine Festinstallation eines Roboters amortisiert, sondern nur Kombination mit einem mobilen System, welches mehrere Arbeitsstationen abdecken kann, fehlten bislang geeignete Lösungen.

Der Augsburger Roboterhersteller Kuka für diese besonderen Anforderungen hat ein mobiles Robotersystem entwickelt: Das Konzeptfahrzeug „Kuka moiros“ besteht aus einem Kuka Omni-Move und einem KR Quantec Konsol-Roboter mit der Steuerung KR C4, welche durch handelsübliche Bleibatterien und einen Converter mit der notwendigen Stromversorgung betrieben wird.

Autonome Navigations-Software

Mithilfe der von Kuka selbst entwickelten autonomen Navigations-Software bewegt sich das Technologieträgerfahrzeug ohne Kabelverbindungen frei im Raum und demonstriert das Polieren der Oberfläche von einem 10 m langen Segment eines Windkraft-Rotorblattes. Der Poliervorgang erfolgt in einer kontinuierlichen Bewegung entlang des Rotorblattes, was durch die sich in Längsrichtung bewegende mobile Plattform in Verbindung der überlagerten sensorbasierten Roboterbewegung umgesetzt wird.

Durch die Kombination aus der omnidirektional angetriebenen Schwerlastplattform, dem Standard-Industrieroboter, der Robotersteuerung, welche durch eine USV aus handelsüblichen Bleibatterien mit Strom versorgt wird, und der autonomen Navigation werden erstmals die grundlegenden Funktionalitäten vereint, welche an ein mobiles Robotersystem für den industriellen Einsatz gestellt werden.

Manövrierfähigkeit auf engstem Raum

Das komplette System ist batteriebetrieben und abhängig von der verbauten Batteriekapazität für einen Dauerbetrieb von etwa acht Stunden ausgelegt. Periphere Aggregate, welche zum Betrieb der Werkzeuge oder Greifer benötigt werden, können ebenfalls durch die USV mit Spannung versorgt werden. Durch die omnidirektionale Radtechnik und die autonome Navigation ist es möglich, die mobile Roboterplattform auf engstem Raum zu manövrieren und sicher an die gewünschte Position zu verfahren. Die Größe und die Traglast der mobilen Plattform können variiert werden, was den Einsatz von Robotern mit bis zu 1000 kg Traglast zulässt. Selbst mehrere Roboter auf einer Plattform sind denkbar.

Die Konzeptstudie stellt ein Versuchsträgerfahrzeug dar, das die heutigen vorhandenen Technologien vereint. Die genaue Ausführung des Systems für die jeweilige Aufgabenstellung muss zusammen mit dem potentiellen Kunden erarbeitet und spezifiziert werden. (jv)

* Alois Buchstab ist Vice President Division Industrial Business Development bei der Kuka Roboter GmbH.

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