Der ultimative Leitfaden für Positionierer für Roboteranwendungen

Glauben Sie, dass Sie einen Roboter-Positionierer benötigen könnten? Welches ist das Beste für Sie?

Es gibt eine große Auswahl an Positionierern mit unterschiedlichen Achsen, Nutzlasten und Konfigurationen. Wie finden Sie heraus, welcher Stellungsregler den Anforderungen Ihrer Anwendung entspricht?

Hier ist eine Übersicht über Roboterpositionierer – was sie sind und was Sie wissen müssen.

Es ist schwer genug, den richtigen Industrieroboter für Ihre Anwendung auszuwählen. Sie haben sich wahrscheinlich Dutzende verschiedener Robotermodelle angesehen, bevor Sie das beste für Ihre Anforderungen gefunden haben, und dabei auf die beste Reichweite für einen Roboter, die beste Nutzlast und die beste Marke geachtet.

Gerade als Sie dachten, alle Ihre Entscheidungen seien abgeschlossen und Sie könnten mit der Automatisierung Ihres Prozesses beginnen, trifft eine neue Entscheidung ein:Brauche ich einen Roboterpositionierer?

Wenn Sie mit einem erfahrenen Roboterintegrator zusammenarbeiten, könnten Sie versucht sein, ihm die Entscheidung zu überlassen. Ihr Fachwissen wird sicherlich wichtig sein, um Ihnen zu helfen, die richtige Wahl zu treffen. Es ist jedoch immer noch eine gute Idee, sich selbst mit den Vor- und Nachteilen von Roboterpositionierern vertraut zu machen.

Bei richtiger Anwendung können Positionierer die Fähigkeiten eines Roboterarms erheblich verbessern. Schon mit ein wenig Wissen können Sie sicherstellen, dass Sie das Beste aus Ihrer Roboteranwendung herausholen.

Dieser Artikel bietet einen allgemeinen Leitfaden für Roboterpositionierer und gibt Ihnen gerade genug Informationen, um eine fundierte Entscheidung zu treffen.

Was ist ein Roboterpositionierer?

Ein Roboterpositionierer (auch bekannt als Werkstückpositionierer) ist ein programmierbarer Mechanismus mit einer oder mehreren Achsen, der im Einklang mit einem Industrieroboter arbeitet, um die Fähigkeiten des Roboters zu erweitern. Das Werkstück wird auf dem Roboterpositionierer montiert und kann unabhängig vom Roboter gesteuert werden, wodurch seine Flexibilität verbessert wird.

Werkstückpositionierer gibt es in vielen verschiedenen Größen, Typen und Konfigurationen. Sie reichen vom einfachsten einachsigen Drehtisch bis zu den komplexesten kundenspezifischen Kombinationen mehrerer programmierbarer Achsen.

Der grundlegende Zweck eines Werkstückpositionierers besteht darin, den Arbeitsbereich des Roboters zu erweitern. Damit ähneln sie anderen Hilfsachsen, bei denen der Roboter selbst auf einer Linearbahn, Kurvenbahn oder einem Portalkran montiert ist. Anders als bei diesen Hilfsachsen bewegt sich jedoch nicht der Roboter, sondern das Werkstück selbst. Eine Anleitung zur Verwendung der Offline-Programmierung mit jeder Hilfsachse finden Sie in unserem vorherigen Artikel.

Ist Ihre Anwendung für einen Roboterpositionierer geeignet?

Wenn Sie einen Stellungsregler in Betracht ziehen, sollten Sie zunächst feststellen, ob Ihre Anwendung geeignet ist. Viele Roboteranwendungen benötigen keine zusätzlichen Freiheitsgrade (DoF) und können allein mit dem Roboter erreicht werden.

Ein guter Ausgangspunkt, um darüber nachzudenken, ist die Frage:„Bin ich derzeit in dieser Anwendung durch den Arbeitsbereich des Roboters eingeschränkt?“

Dann lohnt es sich zu prüfen, ob ein Positionierer (oder eine andere Hilfsachse) für Sie in Frage kommt.

Die wahrscheinlich häufigsten Anwendungen, bei denen Positionierer routinemäßig eingesetzt werden, sind das Roboterschweißen und die Roboterbearbeitung. Bei diesen Aufgaben werden alle 6 DoF des Roboters selbst verwendet, um das Werkzeug präzise zu positionieren. Es gibt nicht viel Spielraum, um das Werkstück aus einer anderen Ausrichtung anzufahren. Daher ist beim Schweißen oder Bearbeiten von Teilen mit komplexeren Geometrien häufig ein Positionierer erforderlich.

Weitere häufige Aufgaben sind Lackieren, Beschichten und Prüfen.

3 weniger offensichtliche Vorteile der Verwendung eines Roboterpositionierers

Die Erweiterung des Arbeitsbereichs des Roboters ist sicherlich ein überzeugender Grund, sich für einen Positionierer zu entscheiden. Es gibt jedoch auch andere Vorteile, die etwas weniger offensichtlich sind:

1. Gleichzeitige Prozesse – Einige Positionierer ermöglichen die Montage mehrerer Werkstücke auf gegenüberliegenden Seiten. Dadurch können zwei oder mehr Operationen gleichzeitig mit mehreren Robotern durchgeführt werden, wie in diesem Beispiel von ABB.

2. Kleinerer Platzbedarf — Obwohl es nicht intuitiv ist, kann ein Positionierer tatsächlich die Menge an Bodenfläche reduzieren, die eine Roboterzelle verwendet, verglichen mit beispielsweise der Verwendung einer anderen Art von Hilfsachse mit auf Bänken ausgelegten Werkstücken.
3. Hohe Ladekapazität — Einige Positionierer können riesige, schwere Werkstücke handhaben. Was auch immer Ihre Aufgabe ist, es gibt wahrscheinlich einen Positionierer, der die Last bewältigen kann.

5 gängige Arten von Roboterpositionierern

Es gibt viele Arten von Roboterpositionierern, aber hier sind die gebräuchlichsten:

1. Plattenspieler

Die grundlegendste Art von Positionierern, Drehtische, sitzen auf dem Boden oder einer Werkbank und drehen das Werkstück nur um eine Achse (die vertikale Achse). Sie werden häufig beim Roboterfräsen verwendet, wie wir im Protolab-Projekt mit RoboDK gesehen haben (der Drehtisch bewegt sich in diesem Video nicht).

2. Einachsiger Positionierer

Ein Drehtisch ist nur ein bestimmter Typ eines einachsigen Drehpositionierers. Einachsige Positionierer gibt es jedoch für fast jede Ausrichtung. Die gängigsten drehen das Werkstück ähnlich wie bei einer Drehbank um die horizontale Achse.

3. Spindelstock und Reitstock

Wenn Ihr Werkstück zu lang oder zu schwer für einen einzelnen Positionierer ist, besteht ein gängiger Ansatz darin, zwei einachsige Positionierer zu kombinieren, von denen einer an jedem Ende des Werkstücks (bekannt als Spindelstock und Reitstock) angebracht wird. Die Steuerung ist synchronisiert, sodass sie so einfach zu programmieren ist wie ein einzelner Stellungsregler.

4. Mehrachsige Positionierer

Hier wird es komplex. Positionierer finden Sie in nahezu jeder Konfiguration und Ausrichtung. Die einfachsten kombinieren zwei programmierbare Achsen auf demselben Positionierer, die komplexesten können mit fast beliebig vielen Achsen angepasst werden.

5. 3-Achsen (Riesenrad) Positionierer

Eine sehr gebräuchliche Art von mehrachsigen Positionierern ist das „Riesenrad“. Dazu gehören 3 programmierbare Achsen, die unabhängig voneinander arbeiten. Um korrekt zu funktionieren, müssen sie ausgeglichen werden, indem sie auf beiden Seiten das gleiche Gewicht haben, was normalerweise bedeutet, dass zwei Werkstücke derselben Art vorhanden sind.

So wählen Sie den besten Roboterpositionierer für sich aus

Der beste Positionierer für Sie hängt von den Anforderungen Ihrer Anwendung ab.

Sie sollten Fragen wie die folgenden berücksichtigen:

• Wie viel Platz haben wir, um den Roboter und den Positionierer unterzubringen?
• Welche Geometrie haben unsere Werkstücke?
• Sind die Werkstücke zu groß oder zu schwer für einen einzelnen Positionierer?
• Welche Positionierungsart ist am sinnvollsten?
• Welche Nutzlast benötigt der Positionierer?

Wenn Sie den besten Positionierertyp ermittelt haben, schauen Sie sich die verschiedenen Hersteller von Roboterpositionierern an, um ein geeignetes Modell zu finden.

RoboDK enthält bereits viele Positionierer von ABB und KUKA in unserer Roboterbibliothek. Es gibt jedoch noch weitere Anbieter von Positionierern, die wir auf Anfrage gerne in RoboDK integrieren.

Sie können auch Ihre eigenen Positionierer erstellen und mit Ihrem Roboter synchronisieren. Mit der RoboDK-Software können Sie auch die Bewegung Ihrer externen Achsen gemäß Ihren bevorzugten Einstellungen optimieren.

Welche Aufgabe würde Ihrer Meinung nach von einem Roboterpositionierer profitieren? Teilen Sie uns dies in den Kommentaren unten mit oder beteiligen Sie sich an der Diskussion auf LinkedIn, Twitter, Facebook, Instagram oder im RoboDK-Forum.