Lineartechnik

Das Beste aus zwei Welten

Linearportale in Kombination mit Robotern
Moderne Produktionslinien sind heute ohne automatisiertes Be- und Entladen nicht mehr vorstellbar. Besonders im Automobilumfeld stellen Handhabungsgeräte einen vertrauten Anblick in den Produktionshallen dar. Wenn bei diesen Anwendungen einerseits hohe Reichweite und andererseits Bewegungsgeometrie und Flexibilität gefordert sind, bietet sich eine Kombination aus Linearportal und Roboter an.

Am Markt findet man zwei Konzepte, die je nach Anwendungsfall zum Einsatz kommen – Gelenkarmroboter und Linearportale. Beide Systeme haben ihre Stärken. Wenn es beispielsweise darum geht, Teile zu schweißen, die Schweißzangen bezüglich einer Blechgeometrie in einem beliebigen Raumwinkel zu positionieren, ist ein Roboter mit sechs Achsen und einer freiprogrammierbaren Bahnkurve der Roboterhand die bevorzugte Lösung.

Bei der Verkettung von Bearbeitungszentren spielen dagegen Linearportale ihre Stärken aus. Die einzelnen Zentren können entlang einer Linie platzoptimiert in der Werkhalle aufgebaut werden. Das Be- und Entladen der Werkstücke erfolgt in einem solchen Fall über ein Linearportal wie sie die Firma Fibro aus Weinsberg herstellt. Durch ein einziges Portal kann ein Teil zehn, 30 oder 50 Meter von Maschine zu Maschine transportiert werden. Durch einen oder mehrere Laufwagen mit jeweils einer vertikalen Servoachse lassen sich der Teilefluss und damit die Taktzeit optimieren.

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Gemeinsam stark

Es gibt jedoch immer wieder Anwendungsfälle, in denen weder der Roboter noch das Linearportal die optimale Lösung bilden. Zwar wird die Bewegungsgeometrie und Flexibilität der Roboterhand benötigt, die einzelnen Bearbeitungsstellen liegen jedoch soweit auseinander, dass sie sich mit einem Roboter nicht wirtschaftlich erreichen lassen.

Anstatt jetzt zwei Roboter einzusetzen oder – falls möglich – auf einen Roboter mit wesentlich größerer Reichweite zu wechseln, bietet sich die Kombination beider Systeme an. Die Lösung besteht darin, den Roboter mit ein oder zwei zusätzlichen Linearachsen zu kombinieren, um so den möglichen Arbeitsbereich des Roboters zu erweitern. Dabei ist es grundsätzlich egal, ob sich die Linearachse am Boden befindet und der Roboter stehend verfahren wird – oder ob man mit einer hängenden Roboterlösung an einer Portalachse arbeitet. Weil die Länge der Linearachsen nicht limitiert ist, lässt sich auf diese Weise der Arbeitsbereich des Roboters beliebig erweitern. Das begrenzende Kriterium ist die Taktzeit. Derartige Lösungen sind wirtschaftlich oft die bessere Lösung. Eine Zusatzachse kostet wesentlich weniger als ein zweiter Roboter; die bestehende Robotersteuerung lässt sich durch Einsteckkarten einfach und kostengünstig erweitern.

Fibro hat auf die Anforderungen des Marktes reagiert und bietet derartige Lösungen an. Aufgrund einer langjährigen Zusammenarbeit hat sich das Unternehmen für eine Kombination seiner bewährten Portalachsen mit Kuka-Robotern entschieden. Beide Firmen haben langjährige Erfahrungen in der Handhabungstechnik. Die Produkte überzeugen durch ihre hohe Qualität und sind bei namhaften Kunden schon lange im Einsatz.

Hohe Wiederholgenauigkeit

Die Weinsberger bieten zunächst zwei Lösungen für Teilemassen von 30 und 50 Kilogramm an. Dazu werden die Roboter KR60/3 beziehungsweise KR150/3 mit den bewährten Linearportalen der Baureihen KL5/KL5S kombiniert. So entsteht ein flexibles System mit sieben programmierbaren Servoachsen. Mit derartigen Systemen kann man Wiederholgenauig­keiten vom plus/minus 0,2 Millimeter realisieren. Der Roboter wird dabei durch die Portalachse hängend transportiert. Diese Anordnung ermöglicht höchste Flexibilität und maximalen Freiraum bei der Beladung von Werkzeugmaschinen oder Bearbeitungszentren.

Der Anwender hat alle Vorteile eines modernen Industrieroboters. Durch die Kombination mit der Lineartechnik lassen sich auch entfernte Punkte präzise anfahren. Bei der Inbetriebnahme können die Punkte nach wie vor in der gewohnt komfortablen Weise geteacht werden. Die entsprechende Funktionalität ist in der Robotersteuerung hinterlegt. Dadurch entfällt aufwendiges Ausrichten, Inbetriebnahmezeiten verkürzen sich wesentlich. Auf Basis dieses Systems sind auch andere räumliche Kombinationen von Roboter und Linearachse möglich. (gm)

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