Robotik

Low-Cost-Roboter aus dem Baukasten

| Autor: Jan Vollmuth

Robolink Gelenkroboter und Portalroboter montieren gemeinsam e-ketten in der igus Fabrik in Köln – die Amortisationszeit beträgt oft vier bis sieben Monate. (Quelle: )
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Robolink Gelenkroboter und Portalroboter montieren gemeinsam e-ketten in der igus Fabrik in Köln – die Amortisationszeit beträgt oft vier bis sieben Monate. (Quelle: ) (Bild: Igus GmbH)

Mit dem modularen Baukastensystem Robolink Apiro von Igus können einfache Portale ebenso schnell und einfach konstruiert werden wie komplexe humanoide Roboter.

Warum Tag für Tag die selben ermüdenden Handgriffe ausführen, wenn es doch ein Roboter erledigen kann? Das Argument, Roboter seien zu teuer und zu kompliziert hat sich erledigt: Der Kunststoffspezialist Igus hat auf der diesjährigen Hannover Messe das modulare Baukastensystem Robolink Apiro als Prototyp vorgestellt, das einen kostengünstigen, einfachen Einstieg in die Automatisierung von Fertigungsprozessen ermöglicht.

Modularer Baukasten

Laut Hersteller Igus ist der Name des neuen Bewegungsbaukastens von Igus Programm: Der Begriff Apiro ist an das griechische Wort für „unendlich“ angelehnt. Bei der Entwicklung der neuen Serie lag der Fokus auf der Entkopplung von Motor und Getriebe sowie der Einführung völlig neuartiger Schneckengetriebe zur Erreichung von beispielsweise sechs Achsen in einem Knickarmroboter. Getriebe mit Linearbewegung, invertierte und herkömmliche Robolink-Schneckengetriebe sind in vier verschiedenen Größen geplant und können durch die hohe Modularität des Baukastens nach Wunsch miteinander kombiniert werden.

So sollen sich mit dem neuen Baukasten selbst komplizierte Bewegungen umsetzen lassen: Zum Beispiel kostengünstige und individuelle Scara- und Portalroboter sowie Angusspicker zur Entnahme von Produkten aus Spritzgussmaschinen. Transport- und Handlingsysteme, ebenso wie humanoide und animatronische Roboter, die beispielsweise Bewegungen wie die einer Spinne realisieren können. Auch für den Bereich der Ausbildung, Entwicklung und Forschung bietet sich die neue Robolink-Serie an, da unterschiedliche Kinematiken leicht und schnell zu bauen sind.

Stabile Schneckengetriebe

In den Schneckengetrieben der Apiro-Serie kommen hochwertige Tribopolymere mit Festschmierstoffen zum Einsatz. Die korrosionsfreien und chemikalienresistenten Hochleistungskunststoffe sollen für hohe Stabilität, geringes Gewicht, Langlebigkeit und Wartungsfreiheit sorgen.

Die Verbindung der Gelenke erfolgt beim Robolink-Apiro-Baukasten über ein Multifunktionsprofil aus Aluminium. Es ermöglicht, Antriebswellen in der Mitte durch einen Hohlraum zu führen, was sich das invertierte Schneckengetriebe zu Nutze macht. Durch das Getriebe rotiert das durchlaufende Aluminiumprofil, wodurch sich sein Einsatz ideal für Robotik- und Rotationsanwendungen eignet.

Ergänzendes zum Thema
 
Robolink-Baukasten bietet hohen Grad an Flexibilität bei der Automatisierung

Besonder spielarm

Bei dem neuen Schneckengetriebe mit Linearbewegung kann das Aluminiumprofil linear durch das Getriebe verfahren oder das Getriebe verfährt auf dem Linearprofil. Alle Schneckengetriebe sind zudem besonders spielarm. Das Multifunktionsprofil bietet dem Anwender zusätzlich die Möglichkeit, die verschiedenen Getriebe der Robolink-Apiro-Serie beispielsweise seriell zu verbinden. Parallele Gelenkverbindungen sind ebenfalls möglich, indem mehrere Apiro-Gelenke nebeneinander gesetzt werden. Dank dieser Eigenschaft ergeben sich unzählige Kombinationsmöglichkeiten, um verschiedenste Anwendungen zu automatisieren, erklärt Igus.

Auf der Hannover Messe 2018 stellte Igus nicht nur seinen neuen Apiro-Baukasten vor, sondern erstmals auch ein neuartiges wellgetriebenes Gelenk namens Rebel als Einzelkomponente. Das neue Low-Cost-Robotic-Konzept unterscheidet sich grundlegend von den vorherigen Robolink-Gelenken: Anstelle von Schrittmotoren kommen bürstenlose Gleichstrommotoren (BLDC-Motoren) zum Einsatz, wie sie in der Servicerobotik bereits zum Stand der Technik gehören.

Steuerung integriert

Durch ihre geringe Größe können die BLDC-Motoren platzsparend im wartungsfreien Wellgetriebe eines Rebel-Gelenks verbaut werden. Auch die Steuerungstechnik ist in die Achsen eingebaut und macht einen externen Schaltschrank somit überflüssig. Die Leitungen können als BUS-System direkt in einem Roboterarm durchgeführt werden. Zudem verfügen die neuen Gelenke über Absolutencoder, die auch im Falle eines Stromausfalls die Position eines Arms speichern.

Der Rebel ermöglicht erstmalig die 6. Rotationsachse im Robolink-Baukasten. Als Lagerung kommen die schmiermittelfreien und leichtläufigen Xiros-Kunststoffkugellager zum Einsatz. Die Getriebe bestehen ebenfalls zum überwiegenden Teil aus Polymeren, was das Rebel-System besonders leichtgewichtig macht.

Seine Tauglichkeit für den praktischen Einsatz bewies Rebel in der Studie eines 6-Achs-Serviceroboters am Stand des Kunststoffspezialisten. (jv)

Automatica 2018: Halle A4, Stand 103

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