Entwicklung und Konstruktion eines besonders steifen und schnellen Montage-Portalroboters

Die flexible Automatisierung von bisher manuell durchgeführten Montageabläufen für Kleinteile erfordert sehr schnelle und sehr genaue positionierende Montageroboter. Auch die Offline - Programmierung gewinnt an Bedeutung und erfordert eine hohe Positionsgenauigkeit. Ziel dieses Projektes war die Entwicklung eines Gerätes, das diese Anforderungen erfüllt.

Projektergebnis:
Durch die Reduzierung der bewegten Massen und einem extrem steifen Aufbau als Portal mit gekoppelten X-Y-Achsen sowie hoch beschleunigenden Direktantrieben konnten die Anforderungen erfüllt werden. Der Prototyp erreichte eine Beschleunigung des Tool Center Points (Robotergreifer) von 100 m/s bei leichten Handhabungsgewichten. Bei einer Verwendung einer Punkt zu Punkt Steuerung konnte dabei eine Positionsgenauigkeit von + 0,01 mm realisiert werden. Bei einer weiteren Reduzierung der bewegten Roboterkomponenten durch die Verwendung von Kohlefaserwerkstoffen ist eine weitere Erhöhung der Beschleunigung möglich. Erfahrungen hierzu konnten durch erste Studien gewonnen werden. 

Direktangetriebenes Kreuzgelenk


Studie:

Bewegte Führungen aus Kohlefaser - Kunststoff zur weiteren Reduzierung der Gewichte ermöglicht eine höhere Beschleunigung

Portal - Roboter

 

Kohlefaserrohr hart verchromt 

und geschliffen

 

Vierkant - Kohlefaserrohr mit aufgeklebten und geschliffenen Federstahlbändern.

Der Einsatz im Dauertest zeigte für kleine zu handhabende Bauteile bei hohen Beschleunigungen hohe Standzeiten

 

Der Abreiß-Versuch zeigt eine gute Verbindung zwischen Federblech und Kohlefaser. Teile des Gewebes haften am Federblech.

Einsatz des leichten Kohlefaserrohres als Roboter - Z -Achse mit Greifer

Werkzeug für das Vierkant - Kohlefaserrohr

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