Spielfreie Getriebe für flexible Leichtbauroboter MM

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Spielfreie Getriebe für flexible
Leichtbauroboter
Zur Prozessoptimierung hat sich ein Unternehmen aus der Spritzgießindustrie für
einen flexiblen Leichtbauroboter entschieden. Durch die eingesetzten Wellgetriebe
steht dafür genug Drehmomentkapazität zur Verfügung. Ihre Eigenschaften  
erlauben zudem eine direkte Zusammenarbeit zwischen Roboter und Menschen.
Henrik Vesterlund Sørensen und Dominik Kaiser
E
in Roboter, der an vier verschiedenen
Maschinen abwechselnd eingesetzt werden kann und durch dessen Einsatz Fertigungsprozesse optimiert werden – das ist
das richtige Produkt für kleine und mittlere
Unternehmen, die meist wenig Platz und
Geld für große Industrieroboter haben. Der
flexible Leichtbauroboter des dänischen Herstellers Universal Robots benötigt nicht nur
wenig Platz, sondern lässt sich auch innerhalb kürzester Zeit von einem Einsatzort an
einen anderen bringen.
Das Schweizer Unternehmen Profatec AG
setzt solch einen Roboter in der Kunststoffspritzerei ein – und hat dabei nicht nur
den Zeitaufwand für das Bedienen seiner
Maschinen deutlich verringert, sondern auch
viel Spaß mit Kollege Roboter UR 5.
Getriebe sorgen für ausreichend
Drehmomentkapazität
Bild: Harmonic Drive
Universal Robots baut in allen Roboterachsen spielfreie Getriebe der Harmonic Drive
AG ein. Diese haben gleich mehrere Vorteile:
▶▶ Die einstufige Untersetzung von 100:1
sorgt für ausreichend Drehmomentkapazität
an den Robotergelenken, ohne dass man zugleich sehr starke und damit schwere Motoren einsetzen muss.
▶▶ Trotz der hohen Getriebeuntersetzung ist
die Geschwindigkeit am Abtrieb der Getriebe noch schnell genug, um den Roboter sehr
dynamisch arbeiten zu lassen.
▶▶ Die spielfreien Wellgetriebe von Harmonic Drive arbeiten mit einem Nenndrehmoment von mehr als 100 Nm bei weniger als
1 kg Eigengewicht.
In den Robotern von Universal Robots
kommen 4 verschiedene Baugrößen der Getriebe zum Einsatz.
Der Grund für den Einsatz des Roboters
bei Profatec war die Prozessoptimierung. So
sollte eine mögliche Lösung zugleich drei
Anforderungen erfüllen: die Handarbeit so-
In den beiden Leichtbaurobotern UR 5 und UR 10 kommen Wellgetriebe von Harmonic Drive
zum Einsatz.
64 MM MaschinenMarkt 39 2013
Henrik Vesterlund Sørensen ist Area Sales Manager
bei der Universal Robots A/S in 5260 Odense (Dänemark), Tel. (00 45-28) 49 89 85, [email protected]; Dominik Kaiser ist Leiter Kommunikation bei der Harmonic Drive AG in 65555 Limburg,
Tel. (0 64 31) 50 08-6 70, [email protected]
Bild: Harmonic Drive
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Mit dem Leichtbauroboter UR 5 können auch kleinere und mittlere Unternehmen ihre Prozesse
optimieren und automatisieren.
zeln ab. Eine sortenreine Trennung ist so
garantiert und muss nun nicht mehr von
Hand gemacht werden.
Bei einer anderen Anwendung beweist der
Roboter, dass er die Teile abzählen kann:
Immer einhundert Teile werden sortiert und
vom Roboter auf einem getakteten Laufband
abgelegt. Auch das Umsetzen des Roboters
von einer Maschine auf eine andere funktioniert ohne Probleme.
Aber nicht nur die vielfältige Funktionalität überzeugte Profatec. Bei der gewählten
Automatisierungslösung war es wichtig, dass
der vorhandene Platz in der Produktionshalle optimal genutzt wird. Ein weiterer Vorteil
des UR 5: Er darf, je nach Anwendung, ohne
Schutzzaun in nächster Nähe zum menschlichen Kollegen arbeiten. Aufgrund dieser
Tatsache können auch kleine und mittlere
Unternehmen, die oft über begrenzte finanzielle Budgets und wenig Freiraum in der
Produktion verfügen, den Roboter einsetzen.
Auf Schutzzäune und Sicherheitselektronik
kann je nach Anwendung verzichtet werden.
In jedem Fall ist vor Inbetriebnahme eine
intensive Risikoanalyse erforderlich.
Die gleichen Personen, die früher monotone Arbeiten erledigen mussten, übernehmen heute andere Aufgaben. Sie sind nun
zuständig für das Einrichten, Programmieren und Handling des Roboters.
Bild: Profatec
Bedienstunden reduzieren
und Fertigungszeit ausweiten
In der Kunststoffspritzerei haben die Leichtbauroboter den Zeitaufwand für das Bedienen der
Maschinen deutlich verringert.
weit wie möglich ersetzen, auch außerhalb
der normalen Arbeitszeiten produzieren (also autonomer werden) und sensible Teile
ohne Schaden auf ein Förderband legen.
Sechsarmige Knickarmroboter
auf vier Spritzgießmaschinen
Erste Überlegungen von Profatec drehten
sich um den Einsatz von Linearsystemen, wie
sie in vielen Werkshallen vorkommen. Allerdings sind diese unflexibel, schwer und
benötigen viel Platz. Eine Lösung bot der
Leichtbauroboter UR 5 des dänischen Herstellers Universal Robots. Denn im Gegensatz zu den möglichen Alternativen im Bereich des Linearhandlings passte der UR 5
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genau zu den spezifischen Anforderungen
von Profatec.
Der sechsachsige Knickarmroboter mit
einem Eigengewicht von 18 kg, einem Arbeitsradius von 850 mm und der Traglast von
bis zu 5 kg kommt bei Profatec auf vier verschiedenen klassischen Spritzgießmaschinen
zum Einsatz. Dabei sitzt der Roboter jeweils
auf den Maschinen auf – das spart Platz und
ist zugleich praktisch. Mit anwendungsspezifischen Greifern entnimmt der Roboter
Teile aus der Maschine. Auch um eine Nachbearbeitung, beispielsweise um das Abtrennen von Angüssen, kümmert er sich. Sind
verschiedene Teile in einer Maschine, nimmt
er diese gemeinsam heraus und legt sie ein-
Für die Kunden von Universal Robots ist der
Roboter ein Gewinn, denn er ermöglicht
zusätzliche Autonomie in der Produktion.
Die Fertigung kann nun bis spät in die Nacht
laufen oder schon früher gestartet werden,
ohne dass sie personell besetzt sein muss.
Außerdem konnten die Bedienstunden deutlich reduziert werden. Im Extremfall heißt
das: Bei einer Anwendung, die zuvor hundertprozentig bedient wurde, kann jetzt eine
zehnstündige Geisterschicht gefahren werden. In vielen anderen Fällen gilt, dass früher
alle zehn Minuten etwas bedient werden
musste, nun aber nur noch alle zwei Stunden.
Die Firma Profatec zeigt, dass Robotertechnologie auch in kleinen Betrieben erfolgreich eingesetzt werden kann. Universal
Robots hat sich vorgenommen, Robotik besonders für solche Unternehmen erschwinglich zu machen – deshalb sind die Roboter
UR 5 und UR 10 besonders benutzerfreundlich, flexibel und kostengünstig.
Dank des sechsachsigen Leichtbauroboters von Universal Robots konnte das Unternehmen seine Prozesse optimieren – ohne
großen Aufwand und innerhalb kürzester
Zeit.
MM