Roboter-Verfahrachsen

Ein Schwergewicht für schwere Gewichte

Was tun, wenn der Roboter nicht ausgelastet, dessen Reichweite am Limit, Platz Mangelware und der Einsatz eines zweiten Automaten nicht rentabel ist? Verfahrachsen von IPR Intelligente Peripherien für Roboter sind geeignet, den Aktionsbereich von Robotern zu erweitern und die Effizienz automatisierter Lösungen zu steigern.

Extrem belastbare Fahrachse IP 400 RA von IPR.

Er ist einer der größten und schwersten seiner Art: Der Fanuc 6-Achs-Roboter M-2000iA wiegt knapp neun Tonnen und hantiert Lasten bis 1,3 Tonnen am bis zu nahezu vier Meter ausgestreckten Arm. Als zentraler Bestandteil einer automatisierten Beladelösung ist er bei einem großen Hersteller von Aluminium-Grundprodukten im Einsatz. Gabelstapler stellen Stahlhülsen auf speziellen Transportwagen bereit, die vom Roboter auf Haspeln gestülpt und im Anschluss daran zu lieferfertigen Aluminiumcoils gewickelt werden. Was einfach klingt, hat aufgrund der enormen Gewichte von bis zu 1.000 kg sowie unterschiedlichen Durchmessern von bis zu 650 mm durchaus seine Tücken. Noch bis vor kurzem erledigte diesen Job ein Mitarbeiter mit einem manuell bedienbaren Hebekran. Rund 4 bis 5 Minuten nahm der Beladevorgang pro Hülse in Anspruch, das Unternehmen erkannte hier ein erhebliches Optimierungspotenzial.

Fanuc-Schwerlastroboter M-2000iA montiert auf Fahrachse von IPR.

BS Automatisierung mit Sitz in Rosenfeld bei Balingen erhielt den Auftrag, eine sowohl wirtschaftliche wie einfach handhabbare Robotiklösung zu entwickeln. Das Unternehmen hat sich auf das schnelle und präzise Be- und Entladen von Produktionsmaschinen spezialisiert. Es bietet seinen Kunden sowohl komplette Automatisierungen und Anlagen als auch die erforderlichen Engineering-Dienstleistungen, wie Roboterprogrammierung, Steuerungsprogrammierung, Elektrokonstruktion und Bildverarbeitung. Mittels einer flexiblen magnetischen Greifeinheit sollte es der Roboter mit sämtlichen Formaten aufnehmen können. Darüber hinaus, so die Anforderung, musste der Roboter mit den je nach Größe und Gewicht unterschiedlich gestapelten Hülsen zurechtkommen. Zusätzlich musste hierfür ein sehr genaues System zum Vermessen der Hülsen integriert werden. Ein komplexer Algorithmus wurde eigens für das Erkennen der Anwesenheit, Lage und Ebenheit entwickelt und programmiert. Dennoch wurde deutlich, dass in einigen Fällen selbst der Schwergewichtsroboter an Grenzen stoßen könnte.

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Um sämtliche im Lastenheft definierten Last- und Lagerfälle zuverlässig hantieren zu können, mussten sich die Projektpartner entscheiden, ob in bestimmten Fällen alternativ weniger Hülsen auf den Wagen gestapelt, ein noch größerer Roboter oder gar eine weitere Automatisierungseinheit vorgesehen werden sollte. Letzteres schied aus Platzgründen aus, BS Automatisierung fand einen weiteren Weg: Reicht der Arm des Roboters nicht bis an den gewünschten Ort, muss eben der Roboter insgesamt bewegt werden. Aber wie? „IPR war uns als Hersteller robuster Fahrachsen bereits ein Begriff. Wir wussten um die Kompetenz des Unternehmens und die hohe Qualität seiner Produkte. Nach einer ersten Konsultation haben wir die Kollegen mit ins Boot geholt“, sagt Corrado Coin, Vertrieb und Projektierung bei BS Automatisierung. „In Kombination mit Verfahrachsen von IPR lassen sich Roboter optimal auslasten. Mit aufgabenspezifischen Handling-Applikationen und entsprechender Software können flexible Anlagenkonzepte realisiert werden. Solche mobilen Robotiklösungen rechnen sich inzwischen auch für kleine und mittlere Unternehmen mit nicht durchgängig standardisierten Aufgaben.“

Die Verfahrachsen sind stets modular aufgebaut und flexibel erweiterbar. Das Grundmodul misst zwei Meter mit einem Verfahrweg von einem Meter. Bei der Länge sind praktisch keine Grenzen gesetzt, der Roboter kann entlang der Fahrachse eine beliebige Zahl unterschiedlichster Stationen anfahren. Führungsleisten, formschlüssige Verbindungen und Laufwagen mit Rollenführung garantieren einen präzisen Lauf. Die Geschwindigkeit des Laufwagens erreicht maximal 3 m/sec, die Beschleunigung beträgt bis zu 4 m/sec. Um Schwergewichte von bis zu 10 Tonnen bewegen und die entsprechenden Lastmomente zuverlässig beherrschen zu können, kommt in der automatisierten Beladestation des Aluminiumherstellers die extrem belastbare Fahrachse IP 400 RA mit einem speziellen Profilschienen-/Rollenumlaufsystem zum Einsatz. Schräg verzahnte Zahnstangen und Ritzel stehen für höchste Präzision und Wiederholgenauigkeit. Die robuste Schweißkonstruktion und die Integration leistungsstarker Antriebe und Komponenten garantieren eine lange Lebensdauer selbst bei höchster Belastung. ee

Motek, Halle 5, Stand 5320

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