anwenderreportage

so soll ein Roboter sein

Schlank, rank, sicher und gewandt – Es heißt, dass Roboter die perfektesten Maschinen sind, die jemals gebaut wurden – dabei stehen wir erst inmitten einer technischen Entwicklung, die unsere Zukunft noch entscheidend prägen wird. Durch die nahtlose Integration der klassischen Ingenieurdisziplinen Maschinenbau, Elektronik und Informatik entstehen immer neue Produkte mit hoher Funktionalität und Leistungsfähigkeit, die bis vor nicht allzu langer Zeit technologisch nicht realisierbar waren. Das macht die Mechatronik/Robotik zu einer derart faszinierenden, aber auch herausfordernden Disziplin. Dieser Disziplin hat sich das Unternehmen HMS Mechatronik mit Leib und Seele verschrieben. In ihrer Eigenschaft als automatisierender Systemintegrator steht das Unternehmen immer wieder vor Herausforderungen, welche ‚Hirnschmalz’, eine gute Portion Know how, Erfahrung und auch den Rückhalt verlässlicher und innovativer Technologiepartner benötigen – wie z. B. einem Spezialisten in Sachen Energieführungs-Systeme. Autorin: Luzia Haunschmidt / x-technik

Der von TSUBAKI KABELSCHLEPP entwickelte Protector schützt die Energieführung und Leitungen vor starkem Abrieb und vorzeitigem Verschleiß.

Der von TSUBAKI KABELSCHLEPP entwickelte Protector schützt die Energieführung und Leitungen vor starkem Abrieb und vorzeitigem Verschleiß.

Infos zum Anwender

HMS Mechatronik verkettet seit gut 14 Jahren bestehende Produktionsprozesse, optimiert diese und lässt sich darüber hinaus höchst produktive wie sichere und langlebige Lösungen einfallen. Eine ihrer Spezialdisziplinen ist die der Robotertechnik im Einsatz des industriellen Umfelds. Als Systempartner von FANUC Robotics kombiniert das Unternehmen deren Robotertechnik mit flexiblen leistungsfähigen Einzelkomponenten zu einer schlüsselfertigen Gesamtlösung.

An seinem idyllisch gelegenen Standort nahe am Attersee im oberösterreichischen Aurach am Hongar ist die HMS Mechtronik GmbH stetig am ‚tüfteln’. Seit gut 14 Jahren verkettet das als mehr als innovativ bekannte Unternehmen bestehende Produktionsprozesse, optimiert diese und lässt sich darüber hinaus höchst produktive wie sichere und langlebige Lösungen einfallen. Eine ihrer Spezialdisziplinen ist die der Robotertechnik im Einsatz des industriellen Umfelds. „Seit mehr als 12 Jahren beschäftigen wir uns intensiv mit den Technologien in und um die Mechatronik. Automatisierung im Allgemeinen und Robotik im Speziellen zählen zu unseren Kernkompetenzen. Als Systempartner von FANUC Robotics kombinieren wir deren innovative Robotertechnik mit flexiblen leistungsfähigen Einzelkomponenten zu einer schlüsselfertigen Gesamtlösung“, erklärt dazu DI Manuel Ebner, Geschäftsführer der HMS Mechatronik.

So gilt es für HMS des öfteren, die Performance der FANUC Roboter für den Einsatz individueller Sonderapplikationen nicht nur zu steigern, sondern diese auch in ihrer mechatronischen Gesamtausstattung noch schlanker, ranker und aufs äußerste gewandt zu gestalten. Für die Erreichung solch hehrer Ziele greift HMS gerne auf die Partnerschaft starker Spezialisten zurück – wie beispielsweise jüngst und wieder einmal – auf seinen Technologiepartner TSUBAKI KABELSCHLEPP – dem Insider mit dem nötigen Blick über den Tellerrand bezüglich Energieführungs-Systeme.

Speziell für die dreidimensionalen Schwenk- und Drehbewegungen eines Roboters und auch dessen Arms hat TSUBAKI KABELSCHLEPP die perfekte Energieführung Robotrax entwickelt.

Speziell für die dreidimensionalen Schwenk- und Drehbewegungen eines Roboters und auch dessen Arms hat TSUBAKI KABELSCHLEPP die perfekte Energieführung Robotrax entwickelt.

Wer will, der kann …

Handhabungsroboter führen ein nicht gerade leichtes Leben – müssen sie sich doch mit schwer zu bewegenden Lasten abrackern, punktgenau zugreifen, mit engen Platzverhältnissen auskommen und dies alles noch grazil wie wendig, sicher und vor allem ohne Stillstand erledigen. Fein ist’s, wenn sie in ihrer mechatronischen Ausstattung derart gestaltet sind – die FANUC Roboter sind’s auf alle Fälle. Und das in jeder Hinsicht – dazu tragen auch im Detail ihre besonderen Energieführungen bei. Verantworten sie doch einen Gutteil der schnellen und doch punktgenauen Bewegungen und werken ohne Unterlass …

Allerdings, dem war nicht immer so. Energieführungen benötigen im Normalfall eines, nämlich Platz – und das unter anderem direkt am Roboterarm – was sich weniger gut macht, wenn der Roboterarm beispielsweise in beengten Räumlichkeiten werken muss. „Darüber hinaus entstanden bei raschen Bewegungen des Roboters Fliehkräfte, welche immer wieder Schlaufbildungen bei den Kabellasten bildeten. Nun, dass diese ‚Missbildungen’ nicht gerade produktivitätsfördernd waren, lässt sich nicht bestreiten“, erklärt Robert Ganglberger, Geschäftsführer von TSUBAKI KABELSCHLEPP Österreich. Somit war guter Rat – so sollte man meinen – teuer. TSUBAKI KABELSCHLEPP nahm sich dieser Behinderung an und entwickelte gemeinsam mit HMS Mechatronik eine entsprechende Lösung, die sich einfach, präzise, rank und schlank sowie langlebig und vor allem als gar nicht teuer erwies.

Mittels der Rückholeinheit Pull-Back Unit (PBU) gibt es keine Schlaufbildungen der Kabellasten mehr - deren aktiver Rückholmechanismus hält die Energieführung auf Spannung und verhindert ein Anschlagen am Roboter. Der Aufbau der PBU erfolgt am oberen Bereich des Roboterhandgelenks - das spart Platz am Roboterarm.

Mittels der Rückholeinheit Pull-Back Unit (PBU) gibt es keine Schlaufbildungen der Kabellasten mehr - deren aktiver Rückholmechanismus hält die Energieführung auf Spannung und verhindert ein Anschlagen am Roboter. Der Aufbau der PBU erfolgt am oberen Bereich des Roboterhandgelenks - das spart Platz am Roboterarm.

Wer kann, der hat …

„Jeder gewonnene Zentimeter Platz im vorderen Bereich eines Roboterarmes, also direkt vor der Schnittstelle zum Greifer, ist ein Vorteil. Und somit galt es als erste Prämisse die Energieketten in diesem Bereich so platzsparend als auch irgend möglich zu gestalten“, beleuchtet Manuel Ebner die Vorgabe. „Gleichzeitig sollten auch die Schlaufbildungen der Kabellasten bei schnellen Bewegungen des Roboterarmes verhindert werden, um die dadurch entstandenen Ausfallzeiten zu vermeiden.“

… Energieführung eigens für Roboterarme

Speziell für die dreidimensionalen Schwenk- und Drehbewegungen eines Roboters und auch dessen Arms hat TSUBAKI KABELSCHLEPP die perfekte Energieführung in seinem Produktportfolio. Robert Ganglberger führt dazu aus: „Gerade für Handhabungsroboter, eignen sich unsere Robotrax Energieführungen bestens, da deren Grundkonstruktion aus Kunststoffgliedern besteht, welche auf beiden Seiten kugelförmige Schnappverbindungen haben – dadurch können die einzelnen Glieder zu einer Energieführungskette zusammen geschnappt werden. Die internen Krümmungsradius-Anschläge sorgen dafür, dass der minimale Krümmungsradius in keiner Richtung unterschritten wird. Und auch in radialer Richtung ist eine Verdrehung der Glieder möglich. Die Robotrax erlaubt somit die flexible Energieführung der Kabelstränge auf engem, sich stetig in Bewegung befindlichen Raum in sämtlichen Schwenkungsarten.“

… Schlaufbildungen verhindert

Auch der Aufgabe der Schlaufbildungen konnte bestens zu Leibe gerückt werden. Gelöst wurde diese mittels einer Rückholeinheit, namens Pull-Back Unit (PBU), deren aktiver Rückholmechanismus hält die Energieführung auf Spannung und verhindert so ein unerwünschtes Anschlagen am Roboter. Der Aufbau der PBU erfolgt am oberen Bereich des Roboterhandgelenks und nimmt somit keinen unnötigen Platz am Roboterarm selbst in Anspruch. Die Größenordnung der PBU bestimmt sich durch den Arbeitsbereich des Roboters – je weiter die Bewegungen des Roboters zur Erreichung definierter Arbeitspunkte langen (bis zu maximal 4 m), desto größer gestaltet sich die Bauweise des PBUs. Somit gibt es mittlerweile verschiedene PBU-Modulgrößen – sie sind alle an den jeweils geforderten Arbeitsbereich des Roboters ausgerichtet.

… Langlebigkeit erhöht

Bei schnellen Bewegungsabläufen innerhalb eines Radius von ca. 4 m und großen Arbeitsräumen konnte es passieren, dass die Energieführungen am Roboterarm anschlugen und sich somit schneller abnutzten. Mittels dem eigens von TSUBAKI KABELSCHLEPP entwickelten Protector lässt sich dieser Effekt nun vermeiden: Er schützt Energieführung und Leitungen und dient gleichzeitig als Begrenzung des kleinsten Krümmungsradius. Gleitet der Robotrax über den Roboterarm, schützt der Protector die Energieführung vor starkem Abrieb und vorzeitigem Verschleiß. So muss nicht die gesamte Energieführung ersetzt werden, sondern nur der Protector. Der Anschlagschutz ist für alle Robotrax-Baugrößen lieferbar und lässt sich an jedem gewünschten Kettenglied einfach montieren.

„Die Kombination der Robotrax-Energieketten mit der Rückholeinheit PBU ist wirklich toll. Denn mit diesem System haben wir nicht nur die Bildung von Schlaufen bei der Energiekette in den Griff bekommen und sparen nun teure Ausfallzeiten. Wir haben nun auch eine Energieführung, die ausgesprochen flexibel sich den Bewegungen des Roboterarmes anpasst, ohne dass diese wie eine schwere Last mit viel Platzanspruch den Roboterarm beschwert. Ganz nebenbei konnte auch der Verschleiß der Energiekette deutlich reduziert werden. Tja, wer hat, der kann und wer kann, der hat!“, zeigt sich Manuel Ebner begeistert und freut sich mit Robert Ganglberger über ihre seit Jahren mehr als gut funktionierende technologische Partnerschaft.

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