Robotik Aktuell: Vier Neuentwicklungen zur Robotik

Redakteur: Gudrun Zehrer

Mit dem aktuellen Themencluster zur Robotik stellen wir vier neue Entwicklungen vor: kompakter Roboter für leichte Scara-Anwendungen, Kleinroboter mit sechs Achsen, Greifer mit integrierter Messfunktion für UR-Roboter sowie Roboter-Starter-Box für einfache Greifer-Integration.

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Greifen, vermessen und platzieren von Kleinteilen mit nur einer Roboter-Workstation.
Greifen, vermessen und platzieren von Kleinteilen mit nur einer Roboter-Workstation.
(Bild: SI Scientific Instruments)

Kompakter Roboter für leichte Scara-Anwendungen

Ausgelegt ist die kompakte Roboter-Modellreihe von Omron für leichte Scara-Anwendungen. Mit der hohen Dynamik und Wiederholgenauigkeit stellt der I4L Scara den gesamten erforderlichen Leistungsumfang bereit. Beim Einsatz mehrerer Roboter verringern sich durch die einfache Integration und Synchronisierung sowohl die Komplexität bei der Einrichtung als auch die Programmierzeit. Aufgrund der kompakten Bauweise und des geringen Platzbedarfs eignet sich der I4L Scara sowohl für die horizontale als auch für die vertikale Installation, ohne dass dafür zusätzliche Adapter oder Halterungen notwendig sind. Seine Geschwindigkeit trägt dazu bei, das Materialhandling zu beschleunigen. Darüber hinaus maximiert der I4L die Betriebszeit aufgrund schnellerer Problemdiagnose: Die gut sichtbare mehrfarbige LED-Lichtkuppel ermöglicht die vorausschauende Wartung und gibt den Roboterstatus gut sichtbar an.

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Technische Merkmale:

  • 5 kg maximale Nutzlast
  • Bewegungsradius: 350 mm, 450 mm und 550 mm
  • Gewicht bei 350 mm/450 mm = 15 kg
  • Gewicht bei 550 mm (180 mm Hohlwelle) = 16,38 kg
  • Gewicht bei 550 mm (350 mm Hohlwelle) = 16,52 kg

Kleinroboter mit sechs Achsen

Der Motoman GP4 erweitert das Portfolio kompakter und schneller 6-Achs-Roboter von Yaskawa um eine Variante mit 4 kg Traglast. Dieser Roboter ist präzise, schnell und wirtschaftlich für alle Automatisierungsaufgaben in kleinen Arbeitsräumen.

Mit Achs-Geschwindigkeiten bis zu 1.000 Grad/s ist der Motoman GP4 agil und schnell. Seine Wiederholgenauigkeit von +/-0,01 mm erlaubt dabei den Einsatz für viele automatisierte Anwendungen, die höchste Präzision bei kleinen Werkstücken erfordern – zum Beispiel das flexible Handling und Zuführen von Kleinteilen, Montage, Be- und Entladung von Maschinen oder taktzeitkritische Prüfaufgaben. Zudem benötigt der Roboter eine nur kleine Aufstellfläche.

Das „GP“ der Roboter steht für „General Purpose“ und damit für vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Die 6-Achser sind in der hohen Schutzklasse IP67 ausgeführt und geschützt gegen das Eindringen von Flüssigkeiten und Stäuben. Sie können damit unter rauen Arbeitsbedingungen eingesetzt werden und lassen sich leicht reinigen. Der Roboter kann ohne Einschränkungen in beliebiger Einbaulage arbeiten, Roboterkabel lassen sich entweder seitlich oder durch den Sockel hindurch einführen. Die integrierte Medienversorgung in den Achsen optimiert den Aufbau von Greifern und sorgt für Zuverlässigkeit im späteren Betrieb.

Gesteuert wird der Roboter mit der Hochleistungssteuerung YRC 1000 Micro. Zum Bedienen und Programmieren kann entweder das klassische Programmierhandgerät oder das Smart-Pendant verwendet werden. Alternativ kann der Roboter direkt über SPS-Funktionsbausteine (Moto-Logix) in eine übergeordnete Maschinensteuerung eingebunden werden. In punkto Konnektivität, Schnittstellen sowie Förderband-, Kamera- und Sensorikanbindung profitiert der GP4 von allen vielseitigen Eigenschaften, Tools und Optionen der kompakten Yaskawa-Standard-Robotersteuerung.

Der Roboter eignet sich für den Einsatz in der Elektronikindustrie, aber auch für die Montage kleiner Präzisions-Baugruppen. Und als 6-Achser auch für flexible Pick/Place-Kleinteilezuführungen mit Vibrationsplatte und Bildverarbeitung. Aufgrund der kompakten Baugröße ist der 6-Achs-Roboter laut Yaskawa eine Alternative zu herkömmlicher Automation mit kartesischen Bewegungssystemen.

Greifer mit integrierter Messfunktion für UR-Roboter

Mit nur einer Roboter-Workstation lassen sich Kleinteile greifen, vermessen und platzieren. Die Q-Span Workstation von SI Scientific Instruments vereint einen Universal Robots (UR) Roboter und einen Präzisionsgreifer NSR-PG, die gleichzeitig als digitale Messschieber fungieren. Drei verschiedene Fingersätze (glatt, hemisphärisch und sphärisch) eignen sich sowohl zur Bestimmung von Außenabmessungen wie Durchmesser runder Teile oder Abstände glatter Oberflächen, als auch Innendurchmesser von Teilen mit Loch. Alle drei Greifer können an einem Roboterkopf befestigt werden, sodass das Messen mehrerer Dimensionen ohne Ummontieren möglich sind. So sollen sich Reproduzierbarkeit und Wiederholbarkeit bei Messaufgaben steigern lassen.

Die Programmierung des Roboters erfolgt über eine einfach zu bedienende grafische Benutzeroberfläche und Daten können sowohl mit der mitgelieferten Software ausgewertet, als auch als CSV exportiert und statistisch analysiert werden. Die Greifer unterstützen Kleinteile bis zu einem Gewicht von 100 g und 100 mm Länge bei einer Messauflösung von 2,5 µm und mindestens 15 µm Genauigkeit. Neben einer fertig konfigurierten Workstation ist auch ein Do-it-yourself-Kit erhältlich, bei dem Beispielteile, -behälter und -programme mit Standardmessfingern die Erstellung eines individuellen Systems ermöglichen.

Roboter-Starter-Box für einfache Greifer-Integration

Die Roboter-Starter-Box Start-Z stellt die Zimmer Group als eine einfache Möglichkeit vor, um eine Idee für eine Roboteranwendung Realität werden zu lassen. Für den schnellen Einstieg hierfür liefert der Greiferhersteller dem Kunden seine „Innovation in one box“ mit allem, was dazugehört: In einem kleinen Karton befinden sich alle dafür notwendigen Komponenten. Vom Greifer über das Kommunikationsmodul inklusive intuitiver Bediensoftware bis hin zum Werkzeug und den Verbindungselementen.

Einmal die Box ausgepackt soll es bis zum fertigen Anschluss des Greifers an den Roboter nur wenige Minuten dauern: Das anschlussfertige Kommunikationsmodul SCM wird dafür im Robotercontroller platziert und mittels des anschlussfertigen Kabels mit der Steuerung verbunden. Der Greifer kann nun via externem oder internem Roboterkabel betrieben werden. Das Einlernen der Greifparameter kann dabei mittels eines handelsüblichen PCs erfolgen. Die dafür aufgebaute temporäre Netzwerkverbindung wird nach dem Einrichten nicht weiter benötigt. Nach der erfolgreichen Integration der Hardware unterstützt die intuitive Einrichtsoftware Guide-Z bei der weiteren Konfiguration des Greifers. Guide-Z ist ein Wizard für die schnelle und einfache Inbetriebnahme von Komponenten und ermöglicht die benutzergeführte Implementierung für jedermann, so Zimmer. Dabei ist ein Umschalten zwischen Guide-Z-, Expert-Z- und Monitor-Z-Modus mit ein- und demselben Software-Modul möglich. Expert-Z ist dabei das Software-Tool für alle Greifexperten. Hiermit lassen sich die via Guide-Z definierten Greifparameter optional für die jeweilige Anwendung perfektionieren. Monitor-Z erlaubt es, im laufenden Betrieb die Zustände der Greifeinheit auf einen Blick zu überwachen. Greifpositionen, Betriebszustände – alles direkt auf einem Bildschirm, um die Anlagenverfügbarkeit auf maximalem Niveau zu garantieren.

Darüber hinaus bietet die Zimmer Group eine auf den Roboterhersteller abgestimmte Comfort App, die das Ansteuern und Betreiben eines Greifers bequem und direkt über das jeweilige Roboterbedienteil ermöglicht. Sie soll einen einfachen Einrichtbetrieb garantieren und beinhaltet bereits alle notwendigen Befehle für einen reibungslosen Automatikmodus – also plug & work bzw. plug & grip innerhalb von Minuten.

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