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.
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Bewegte Führungen aus Kohlefaser - Kunststoff zur weiteren Reduzierung der Gewichte ermöglicht eine höhere Beschleunigung |
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Portal - Roboter
Kohlefaserrohr hart verchromt und geschliffen |
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Vierkant - Kohlefaserrohr mit aufgeklebten und geschliffenen Federstahlbändern. Der Einsatz im Dauertest zeigte für kleine zu handhabende Bauteile bei hohen Beschleunigungen hohe Standzeiten |
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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 |