Leichtbauroboter und ihre Peripherie
Leichtbauroboter oder kollaborierende Roboter (Cobots) sind sehr flexibel einsetzbar und tragen in immer mehr Unternehmen zu einer einfachen Automatisierung von Prozessen bei.
Doch erst mit einem passenden Unterbau können sie ihre Funktion optimal ausführen. Perfekt geeignet ist dazu ein Gestell, das sich modular und flexibel an unterschiedliche Einsatzbedingungen anpassen lässt. Mit einem Unterschrank zur sicheren Aufbewahrung der Robotersteuerung, einer vielseitig nutzbaren Arbeitsfläche und weiteren Komponenten bietet diese Konstruktion die ideale Basis für zahlreiche Anwendungen.
Die vertikalen Profile können unten wahlweise mit Stellfüssen – wenn gewünscht auch mit Bodenbefestigung – oder mit nivellierbaren Heberollen ausgestattet werden.
Cobots sind für unterschiedliche Anwendungen geeignet. Mit Endeffektoren wie Saugern und Greifern können sie zum Montieren und Sortieren, aber auch zur Palettierung und Platzierung von Werkstücken eingesetzt werden. Darüber hinaus lassen sich beispielsweise auch Schweissprozesse automatisieren. Die Leichtbauroboter sind vor allem für Prozesse prädestiniert, die Mitarbeitende belasten, eine Gesundheitsgefahr darstellen oder einfach sehr monoton sind. Bei manchen Arbeitsabläufen nehmen die Beschäftigten ergonomisch ungünstige Positionen ein oder führen Bewegungen aus, die sich dauerhaft nachteilig auf ihre Gesundheit auswirken können. Im Schweissprozess sind sie zusätzlich gesundheitsgefährdenden Schweissrauchemissionen ausgesetzt. Cobots können diese Aufgaben komplett übernehmen oder auch als ideale Unterstützung für bestimmte Prozesse eingesetzt werden.
Maximale Flexibilität durch clevere Gestaltung
Auch Roboter-Arbeitsstationen in unterschiedlicher Ausführung sind als weitere Musterlösungen verfügbar. Links und rechts von dem zentral positionierten Cobot befindet sich jeweils ein Ablageplatz, der individuell gestaltet werden kann.
Für den Einsatz in der Produktion oder im Lager benötigen Cobots den passenden Unterbau. Dieser muss zum einen stabil sein, sich zum anderen aber auch bei Veränderungen der Arbeits- und Produktionsabläufe anpassen lassen. Eine hohe Flexibilität bieten beispielsweise die Roboter-Inseln von Item. Diese Arbeitsstationen ermöglichen eine universelle Befestigung von Vorrichtungen sowie des Cobots und verfügen über einen durchdachten Aufbau mit entsprechender Auswahl an Komponenten.
Über das breite Portfolio an Montageplatten lassen sich Modelle sämtlicher Hersteller auf der Nutenplatte fixieren.
Das Grundgestell basiert auf der Aluminiumprofiltechnik. Zum Einsatz kommen die Profile der Baureihe 8, die ein geringes Gewicht und eine maximale Stabilität optimal miteinander vereinen. In Kombination mit seitlichen Verkleidungen und einer frontalen Tür ergibt sich ein kompakter Unterschrank, der beispielsweise benutzt werden kann, um die Steuerung aufzubewahren. Optional lässt sich das Gestell auch mit zwei Türen gestalten. Die vertikalen Profile können unten wahlweise mit Stellfüssen – wenn gewünscht auch mit Bodenbefestigung – oder mit nivellierbaren Heberollen ausgestattet werden. Letztere kombinieren eine Rolle mit einem höhenverstellbaren und rutschfesten Standfuss, um sowohl Mobilität als auch einen sicheren Stand zu ermöglichen.
Somit lässt sich der Cobot schnell und einfach an verschiedene Einsatzorte schieben. Möglich wird dies auch durch das relativ geringe Gewicht des Cobots im Vergleich zu klassischen Industrierobotern. Da er sich leichter bewegen lässt, kann er in Kombination mit der passenden Peripherie flexibel für unterschiedliche Prozesse im Lager oder in der Produktion eingesetzt werden. Position und Ausrichtung lassen sich nach Belieben verändern. Ein bei Bedarf seitlich am Grundgestell montierter Handgriff erleichtert das Handling. Maximale Flexibilität bietet auch die Oberfläche der Roboter-Insel. Die Nutenplatte ist skalierbar und daher in unterschiedlichen Massen verfügbar – von 200 mm x 200 mm bis hin zu 3000 mm x 1600 mm. Sie wird über ein Regelwerk aus Profilen und Direktverbindern in Kombination mit Laschen und Stufendistanzprofilen konfiguriert, um die gewünschte Grösse zu erreichen.
Die Platte verfügt über exakte Nutabstände von 40 mm. Damit ergibt sich eine vollflächige, belastbare Arbeitsfläche, auf der Cobots sicher und gleichzeitig variabel befestigt werden können. Über das breite Portfolio an Montageplatten lassen sich Modelle sämtlicher Hersteller auf der Nutenplatte fixieren. Soll der Cobot an einer anderen Stelle auf der Arbeitsfläche positioniert werden, kann er mitsamt der Montageplatte einfach innerhalb der Nut bewegt werden. Darüber hinaus kann er auch an jeder anderen beliebigen Position auf der Nutenplatte montiert werden. Die Stirnseite der Platte besitzt offene Nuten und ermöglicht damit eine komfortable Anbringung von Werkstückträgern, Stativen oder anderen Aufbauten ohne umständliche und prozessinstabile Klemmmontage oder Schraubprozesse.
Kabel sicher und variabel verlegen
Die vertikalen Profile aus der Baureihe XMS bieten eine intelligente Kabelführung bei gleichzeitigem Schutz der Kabel. Der integrierte Kabelkanal ist von aussen oder auch innen zugänglich – je nach Bedarf. Damit lässt sich die Verkabelung sogar nachträglich noch ändern und anpassen. Auf der Aussenseite der Profile können Bedienelemente einfach angebracht und modifiziert werden. Das System ist nicht starr, sondern ermöglicht jederzeit Anpassungen und eine nahtlose Integration der Systeme. Auch die Bürstenleisten gewährleisten eine flexible und sichere Verkabelung. Die Kabel lassen sich so von der Versorgungsebene zum Cobot führen, ohne dabei eingeklemmt zu werden. Zusätzliche Geräte lassen sich ebenfalls einfach anschliessen.
Dabei können die Bürstenleisten sowohl seitlich als auch mittig angebracht werden. Die dichten Bürsten schützen die Technik im Unterschrank vor Staub und Schmutz. Die Steuerung lässt sich im Unterschrank nicht nur staubsicher aufbewahren, sondern ist auch vor ungewolltem Zugriff bestens geschützt. So kann die Tür bei Bedarf mit einem Schloss gesichert werden. Ein zusätzlicher Sicherheitssensor kann optional hinzugefügt werden. Er erkennt das Öffnen der Tür, wodurch beispielsweise der Roboterarm sofort gestoppt wird. Das führt zu einer erhöhten Sicherheit während des Betriebs. Darüber hinaus ist auch das Anbringen von Sicherheitssensoren an der Aussenseite des Gestells möglich. Dadurch kann beispielsweise die Insel um einen Laserscanner erweitert werden, mit dem je nach Anwendung eine erhöhte Sicherheit gewährleistet werden kann.
Musterlösungen individuell anpassen
Mit dem frei verfügbaren Item Engineeringtool lassen sich einige der Musterlösungen nach individuellen Vorstellungen direkt verändern und konfigurieren.
«Wir versuchen mit unseren vorgedachten Lösungen viele Anwendungsbereiche abzudecken und stehen dabei auch im direkten Austausch mit namhaften Roboterherstellern», sagt Hannes Fröhlich, Produktmanager Robotik bei Item. «Mit unserem umfangreichen Systembaukasten und Komponenten wie der Nutenplatte ermöglichen wir dabei individuelle Anpassungen. Denn wir wollen unsere Kunden dabei unterstützen, die für sie und ihren Anwendungsfall optimale Lösung zu konstruieren.» Auch Roboter-Arbeitsstationen in unterschiedlicher Ausführung sind als weitere Musterlösungen verfügbar. Das Gestell ist grösser als die Roboter-Insel und ermöglicht wahlweise die Integration von Werkstückträgern anstelle von Nutenplatten. Links und rechts von dem zentral positionierten Cobot befindet sich dann jeweils ein Ablageplatz, der individuell gestaltet werden kann. Besitzt die Roboter-Insel als Musterlösung die Abmasse 800 mm x 800 mm x 900 mm, so ist die Roboter-Arbeitsstation doppelt so breit.
Allerdings lassen sich sämtliche Gestelle nach Belieben in den Abmassen verändern. Je nach Skalierung der Lösung, Betriebsart und Robotermodell muss dabei die Standsicherheit der Konstruktion geprüft werden. Mit dem frei verfügbaren Item Engineeringtool lassen sich einige der Musterlösungen nach individuellen Vorstellungen direkt verändern und konfigurieren. Das Online Tool ermöglicht eine freie und regelgestützte 3D-Konfiguration im Browser und liefert sämtliche CAD-Daten und Aufbauanleitungen mit. Die fertige Konstruktion kann anschliessend sofort bestellt werden und wird innerhalb kürzester Zeit geliefert.
Kontinuierliche Weiterentwicklung
Da der Aufbau der Roboter-Inseln so vielfältig gestaltet werden kann, ergeben sich zahlreiche Möglichkeiten der Anwendung. So werden die Unterbauten in Kombination mit Cobots unterschiedlicher Hersteller sowohl für die Maschinenbeschickung oder Pick-and-Place-Aufgaben eingesetzt als auch im Forschungsbereich. Die Konstruktionen punkten nicht nur mit ihrer Funktionalität, sondern auch mit ihrem schlichten und zeitlosen Design.
«Viele Unternehmen starten jetzt mit dem Einsatz von Cobots und fragen nach konkreten Peripherielösungen», erklärt Hannes Fröhlich. «Da wir in engem Austausch mit unseren Kunden sind, widmen wir uns gemeinsam dieser Thematik und entwickeln unsere Musterlösungen entsprechend den Anforderungen kontinuierlich weiter.» Die vorkonfigurierten Unterbauten dienen zunächst einmal als Grundlage, mit der gestartet werden kann, aber auch als Inspiration für weitere Konstruktionen. Im Ergebnis profitieren die Kunden von einer grossen Bandbreite an kompatiblen Komponenten und einem modularen System, das eine enorme Variation der Unterbauten ermöglicht.