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Interview Wer kauft einen Hexapod?

| Redakteur: Carina Schipper

Den meisten sind noch aus Schulzeiten die x- und y-Achsen ein Begriff. Im Raum gibt es aber nicht nur zwei Richtungen. Insgesamt sprechen Experten von sechs Freiheitsgraden. Besonders, wenn es um höchste Genauigkeit geht, werden alle davon wichtig. Hexapoden können sich in allen Achsen bewegen. Die Redaktion der elektrotechnik sprach mit Jürgen Fehrenbacher, dem zuständigen Produktbereichsleiter bei Physik Instrumente.

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Jürgen Fehrenbacher leitet den Produktbereich Hexapoden bei PI.
Jürgen Fehrenbacher leitet den Produktbereich Hexapoden bei PI.
(Bild: Physik Instrumente)

Wer sollte einen Hexapod kaufen?

Jürgen Fehrenbacher: Hexapoden sind ideale Produkte für diejenigen, die ein Objekt präzise in mehreren Achsen bewegen müssen. Seien dies Milligramm oder auch Tonnen. Insbesondere wenn hierbei auch Dreh- und Kippbewegungen stattfinden und der Pivotpunkt (Dreh- und Angelpunkt) frei gewählt werden soll. Dieser per Software frei im Raum definierbare Pivotpunkt erhöht die Flexibilität für die Positionierung unterschiedlich großer Objekte in derselben Maschine und vermeidet beispielsweise das Neuaufspannen einer Probe oder eines Werkstücks für verschiedene Prozessschritte.

Warum sollte ein Unternehmen einen Hexapod kaufen?

Jürgen Fehrenbacher: Im Gegensatz zu einem gestapelten System aus Einzelachsen, summieren sich bei einem Hexapod nicht die Einzelfehler der Achsen. Dadurch erreicht der Hexapod eine höhere Positioniergenauigkeit. Zusätzlich bewegt der Hexapod nur eine einzige Plattform und dadurch eine geringere Masse. Dies erhöht die Dynamik einer Mehrachsbewegung. In der Regel lässt sich ein Hexapod auch kompakter aufbauen als eine serielle Kinematik, bietet aber dennoch die Möglichkeit einer großen freien Apertur. Und last but not least, entfällt beim Hexapod das lästige Mitschleppen von Kabeln.

Wie schwierig ist die Anbindung eines Hexapods in die Automatisierungslandschaft?

Jürgen Fehrenbacher: Die Anbindung an die Automatisierungslandschaft ist kinderleicht. Kernstück ist hier der spezielle Hexapodcontroller, der dem Anwender die komplette Mathematik hinter einem Hexapod abnimmt. Die vorhandenen Schnittstellen sind vielfältig. Von RS-232 über TCP/IP zu Schnittstellen wie EtherCAT oder Profinet findet sich für jeden das passende Interface. Die Kommandierung ist denkbar einfach und erfolgt in kartesischen Koordinaten, also X, Y, Z und der entsprechenden Drehwinkel um diese Achsen. Über einen integrierten Funktionsgenerator können auch spezielle Bahnkurven vorgegeben werden. Um eine perfekte Anpassung der Bahn an die Applikationserfordernisse zu gewährleisten, ist es möglich verschiedene Koordinatensysteme zu definieren, beispielsweise Work- und Toolkoordinatensysteme, die sich auf die Lage des Werkstücks oder des Werkzeugs beziehen.

Wo entstehen Märkte für Hexapoden?

Jürgen Fehrenbacher: Traditionelle Märkte sind seit Jahrzehnten Forschungseinrichtungen wie beispielsweise Synchrotrons und die Astronomie. In ersteren werden Objekte zum Durchleuchten in der Bremsstrahlung positioniert. In letzterem hochpräzise Spiegel oder Receiver ausgerichtet. Jüngere Märkte sind die Medizin- und Halbleitertechnik, der Anlagen- und Gerätebau.

Welche Techniken sind Wettbewerber zum Hexapod?

Jürgen Fehrenbacher: Neben klassischen seriellen Roboterarmen sind dies hauptsächlich andere Formen der Parallelkinematik. Auch hierzu bietet PI Lösungen in Form von Spacefabs. Dabei handelt es sich um Tripoden, deren Fußpunkte auf gestapelten XY-Achsen sitzen. Jede Form hat ihre speziellen Vorzüge und die Kunden von PI können hier aus einer großen Bandbreite von Lösungen auswählen.

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