Lineartechnik Auf der siebten Achse ist mehr Platz für Cobots

Ein Mechatronikpaket soll helfen, den Arbeitsraum von UR-Cobots zu erweitern. Das Komplettset mit Linearachse, Steuerung und Software ist UR+ zertifiziert.

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Technische Spezifikationen sind vielfach nicht mehr alleine ausschlaggebend. Zunehmend spielen darüber hinaus noch andere Kriterien wie einfache Installation, schnelle Inbetriebnahme und intuitive Bedienbarkeit eine Rolle. Auch in der Robotik und Automatisierung sind anwenderfreundliche Konzepte gefragt.

Vor allem für kleinere und mittelgroße Unternehmen ist eine unkomplizierte Mensch-Maschine-Interaktion wichtig. Denn oft haben sie nicht die personellen, technischen und finanziellen Ressourcen für den Einsatz komplexer Robotertechnik. Hier positioniert sich beispielsweise der dänische Herstellers Universal Robots mit seinen Leichtbaurobotern. Sie kombinieren Funktionalität, Flexibilität sowie Kosteneffizienz mit einer leichten Handhabbarkeit. Allerdings: Aufgrund ihres kompakten Designs stoßen die schlanken Roboterarme schnell an ihre Grenzen, wenn es um die Reichweite geht. Wer seine Cobots effizienter auslasten oder größere Bauteile handhaben möchte, ist auf eine siebte Achse angewiesen. Rollon hat dafür eine Plug-and-Play-Lösung entwickelt.

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Das international agierende Unternehmen Rollon ist Spezialist für lineare Bewegungssysteme und bietet ein modulares Sortiment an unterschiedlichen Linearführungen, Teleskopauszügen und Linearachsen. Auf Basis dieses Portfolios realisiert Rollon flexible Automationssysteme und maßgeschneiderte Konzepte. Im Bereich der siebten Achse hat der Lineartechnikexperte ein Portfolio für kleine und mittlere Nutzlasten aufgebaut. Wird ein Roboter mit einer siebten Achse mobil gemacht, lässt sich sein Arbeitsbereich deutlich vergrößern. Dabei verfährt er auf einer Linearachse und kann so Aufgaben an mehreren Orten übernehmen. Das Ergebnis: effizientere Auslastung, flexiblere Prozesse und geringere Kosten.

Die neue CTU – Cobot Transport Unit wurde speziell zur Arbeitsraumerweiterung von UR-Robotern entwickelt und ist komplett in die Programmierwelt von Universal Robots integriert. Wer einen UR-Roboter bedienen kann, soll auch mit den Rollon-Verfahrachsen auf Anhieb zurechtkommen. Diese sind UR+-zertifiziert und sollen sich Rollon zufolge durch eine hohe Systemsteifigkeit, Traglast, Verfahrgeschwindigkeit sowie Positioniergenauigkeit auszeichnen. Für die einzelnen Robotermodelle stehen unterschiedliche Baugrößen zur Verfügung, die in puncto Größe und Leistungsfähigkeit abgestimmt sind.

Linearachse einfach integriert

Es gilt üblicherweise als langwierig, einen UR-Roboter auf eine Linearachse zu bringen, da sowohl die Achs-Auslegung als auch die Wahl und Anpassung der Steuerung und des Getriebes technisches Know-how und eine anspruchsvollere Softwareprogrammierung erfordern. Anders der Ansatz bei der CTU – Cobot Transport Unit von Rollon: Es besteht aus einer konfigurierbaren Linearachse mitsamt vorkonfektionierten Kabeln, einem Schaltschrank sowie der Software-Komponente für URCaps, einer einfachen Inbetriebnahme und Bedienung. Aufwendige Prozesse für die Achsauslegung, Anpassung und Programmierung entfallen.

Darüber hinaus sind alle Anschlüsse und Verbindungen so designt, dass kaum Verwechslungsgefahr besteht. Insgesamt dauert der Aufbau der Achse Rollon zufolge kein 15 Minuten. Das intuitive UR-Interface führt den Anwender Schritt für Schritt durch die Installation, besondere Programmierkenntnisse sind dafür nicht erforderlich. Auch Änderungen am Produktionslayout kann der Anwender jederzeit selbst vornehmen. Im Fall der Fälle erleichtert das integrierte Fehlerprotokoll die Fehlerbehandlung.

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Robuste Linearachsen aus Aluminium

Mit den neuen UR+-zertifizierten Linearachsen können Anwender ihre UR-Roboter noch flexibler einsetzen – sei es beim Handling, bei der Palettierung, der Maschinenbestückung, in der Intralogistik oder zur Verkettung von mehreren Arbeitsstationen. Sie lassen sich in das Sicherheitskonzept des UR-Roboters integrieren und sind sowohl für horizontale als auch vertikale Applikationen geeignet. So bringen die Linearkomponenten für den Vertikaleinsatz eine motorintegrierten Haltebremse sowie zusätzliche pneumatische Klemmelemente mit, die im Falle einer Betriebsstörung sicherstellen, dass es zu keinen unerwünschten Bewegungen der Achse kommt.

Zum Einsatz kommen die besonders geschützten Lineareinheiten der Serie Robot aus dem Plus-System der Actuator Line. Die Achsen verfügen über eine robuste Struktur aus einem stranggepressten, eloxierten Aluminiumprofil. Der Einsatz von Aluminium sorgt für ein geringes Gewicht, eine schnelle Montage, große Flexibilität sowie Wirtschaftlichkeit. Auch auf die Dynamik wirkt sich das Leichtmetall positiv aus, durch die Aluminium-Bauweise reduziert sich die Eigenträgheit. Das ist insbesondere für Roboter und Cobots mit dynamischen Handhabungsaufgaben von Vorteil. Trotz ihres geringen Gewichts zeichnen sich die stranggepressten Profile laut Rollone durch eine hohe Steifigkeit, Belastbarkeit, Präzision und Zuverlässigkeit aus – und das bei kompakter Bauweise.

Die Antriebskraft wird durch einen stahlverstärkten Zahnriemen aus Polyurethan übertragen. Der UR-Roboter verfährt auf zwei parallelen Profilschienenführungen mit insgesamt vier Laufwagen, die alle auftretenden Lasten und Momente stützen. So ist auch bei auskragenden Lasten – wie es bei einem Roboter bzw. Cobot naturgemäß der Fall ist – eine hohe Steifigkeit und somit Genauigkeit (Wiederholgenauigkeit: ±0,05 mm) gewährleistet. Ein Abdeckriemen aus Polyurethan schützt den Riemenantrieb vor Staub, Schmutz, Fremdkörpern, Flüssigkeiten und anderen Verunreinigungen. Erlaubt die Einsatzumgebung eine offene Lösung, kann alternativ die R-Smart als Economy-Variante genutzt werden. Die kugelgeführten Robot- und R-Smart-Systeme beschreibt Rollon mit einer hohen Tragfähigkeit und Belastbarkeit, einem wartungsarmen Betrieb, geringer Geräuschentwicklung sowie einer langen Lebensdauer.

Insgesamt stehen drei Baugrößen zur Verfügung: SEV-130 für den UR3, SEV-160 für den UR5 sowie SEV-220 für den UR10 und den UR16. Dank elf Hublängen in 500-mm-Schritten lässt sich die Achse individuell an die spezifischen Anforderungen der Applikation anpassen. Die maximale Hublänge beträgt 5.500 mm. Durch einfaches Verbinden mehrerer Profile kann die Länge der Verfahrachsen erweitert und damit die Reichweite des Cobots auf ca. 10 m erhöht werden. Für die notwendige Dynamik sorgen Geschwindigkeiten von bis zu 1,5 m/s sowie Beschleunigungen bis zu 3 m/s² . (pf)

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