Hexapoden

Sechsbeinige Roboter-Hilfe

Hexapoden. Neue Formen der Robotik sind gesucht – vor allem in der Automobilindustrie sind Alternativen zu den klassischen Industrierobotern gefragt. Hexapoden eignen sich für Aufgaben in der Qualitätssicherung und Fertigungstechnik ebenso wie für den Prototypenbau und den Einsatz am Produktionsband.

Die sechsachsigen Positioniersysteme gibt es mit Stellwegen von wenigen bis zu einigen Hundert Millimetern. Sie können selbst große Lasten auf den Mikrometer genau positionieren und eignen sich damit für das präzise Handling kleinster Bauteile ebenso wie für die Positionierung ganzer Karosserieteile. (Bild: PI)

Die Automobilindustrie kennt die Vorzüge der Parallelkinematik längst. Sie können selbst tonnenschwere Lasten mikrometergenau positionieren und eignen sich für das präzise Handling kleinster Bauteile ebenso wie für die Positionierung ganzer Karosserieteile. Darüber hinaus können sie ohne zusätzlichen Sicherheitsaufwand direkt mit dem Werker zusammenarbeiten. Hexapoden positionieren präziser, als das mit den seriellen – also gestapelten – Systemen der klassischen Robotik möglich ist, meint Physik Instrumente in Karlsruhe. Da bei Hexapoden alle sechs Aktoren unmittelbar auf die gleiche Plattform wirken, können sich keine Führungsfehler addieren. Zu der präziseren Bewegung kommen weitere Vorteile wie die geringere bewegte Masse, da nur die Plattform bewegt wird und nicht die Positioniersysteme für andere Achsen. Daraus ergeben sich eine höhere Dynamik, eine bessere Bahntreue sowie Wiederhol- und Ablaufgenauigkeit für alle Bewegungsachsen. Weil es keine geschleppten Kabel gibt, ist die Präzision nicht durch Reibung oder Momente eingeschränkt. Außerdem sind Hexapoden kompakt; das vereinfacht zum Beispiel auch Sicherheitsschaltungen, da sich der Hexapod nur innerhalb eines vergleichsweise überschaubaren Arbeitsraums bewegt.

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Systemlieferanten nutzen die Technik längst. Sie verbauen Hexapoden zum Beispiel in Koordinatenmessmaschinen zur Kalibrierung von Scheinwerferlampen, beim Prototypenbau, der hochpräzisen Bearbeitung komplexer Bauteile oder bei kontaktlosen Verfahren wie dem Laserschweißen. Auch in Produktionslinien haben Hexapoden Einzug gehalten. So können sie beispielsweise im Zusammenspiel mit klassischen Industrierobotern eingesetzt werden und gleichen durch präzises Bewegen und Positionieren Ungenauigkeiten des Roboterarms aus.

Durch die direkte Anbindungsmöglichkeit an die Steuerung über Feldbusschnittstellen lassen sich Hexapoden praktisch in jeden Automatisierungsverbund integrieren. Die Taktsynchronisierung mit anderen Automatisierungskomponenten sei leicht realisierbar. Anwender müssen sich in der Praxis nicht mit der Parallelkinematik und ihrer komplexen Transformationsalgorithmus auseinandersetzen. Ein digitaler Controller übernimmt die Berechnungen und steuert die einzelnen Motoren in Echtzeit an. Verschiebungen und Drehungen der Plattform werden einfach in kartesischen Koordinaten kommandiert. für eine perfekte Anpassung der Trajektorie an die Applikationserfordernisse sind verschiedene Koordinatensysteme definierbar, etwa Work- und Toolkoordinatensysteme, die sich auf die Lage des Werkstücks oder des Werkzeugs beziehen. Für die Hexapod-Steuerung lassen sich alle Funktionen der SPS-Standardsprachen verwenden. pb

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