NPE 2018: Roboter, die schneller, intelligenter und kollaborativer sind

Auf der North American Industrial Automation Conference & Exposition (NPE) 2018 waren die ausgestellten Roboter spürbar schneller, intelligenter und vernetzter als ihre Vorgänger. Brancheninsider hoben drei Kerntrends hervor: fortschrittliche Steuerungssysteme, die Zykluszeiten beschleunigen, integrierte Roboter-Maschinen-Koordination und ein wachsender Trend zu automatisierten Zellen, die mehrere nachgelagerte Operationen mit der Presse bündeln. Diese Entwicklung erweitert auch die Palette der Roboterarten auf der Messe – von SCARA- und Delta-„Spider“-Modellen bis zu einer Vielzahl kollaborativer Roboter.

Sechsachsige Gelenkarmroboter bleiben der häufigste Anblick auf der NPE, doch sie konkurrieren nun mit fünf-, sechs- oder siebenachsigen Linearrobotern mit servogetriebenen Handgelenken. Beide Kategorien profitieren von Programmiertools, die Mehrfachbewegungen simultan ausführen, Klemm- und Auswerferaktionen antizipieren und den Roboter in optimale Standby-Positionen bringen – was Millisekunden pro Zyklus einspart.

Intelligente Steuerungen sind auch zu adaptiver Zyklusoptimierung fähig: Sie lernen das effizienteste Timing und Positionieren für repetitive Aufgaben und verlangsamen den Roboter absichtlich, wenn der Workflow es zulässt, um Verschleiß zu reduzieren, ohne den Durchsatz zu beeinträchtigen.

Die Präzision und Programmierbarkeit von Servomotoren haben Pneumatik bei Entnahmerobotern weitgehend verdrängt – sowohl bei Hauptachsen als auch bei Handgelenkrotation. Auf der Messe gewinnen servogetriebene Anguss-Picker an Bedeutung als miniature Hochleistungsroboter für fein abgestimmte Teileorientierung. Dennoch sind sich die meisten Anbieter einig, dass pneumatische Systeme noch lange für einfache Pick-and-Drop-Anwendungen dienen werden.

Die Nachfrage nach höherer Produktivität intensiviert auch die Prüfung von Vertikalachsen-Flattern durch Beschleunigung, Verzögerung und Maschinenschocks. Hersteller begegnen diesem durch Reduktion der Armmassen, Erhöhung der Steifigkeit und Einsatz aktiver Vibrationsunterdrückungs-Software, die Beschleunigungsprofile managt und Gegenbewegungen einführt – analog zu Noise-Cancelling-Kopfhörern – um unerwünschte Bewegungen zu dämpfen.

Programmiereinfachheit ist zum Branchenstandard geworden. Viele Anbieter erreichen dies durch eine einheitliche Oberfläche über gesamte Produktfamilien, andere angleichen das Look-and-Feel von Sechs-Achs-Gelenkarmen an Lineare oder Kartesische Modelle. Die neueste Generation – kollaborative Roboter oder „Cobots“ – eliminiert den Bedarf an spezialisierter Programmierexpertise durch Unterstützung von „Lead-Through“-Teach-Modus, der es dem Roboter erlaubt, komplexe Aufgaben schnell zu erlernen. Mehrere auf der NPE gezeigte Cobots verfügen über eingebaute Kameras, die QR-Codes an Verarbeitungsstationen scannen und sofort vorprogrammierte Sequenzen für diesen spezifischen Ort auslösen.