Die Anforderungen waren komplex: Gesucht wurde eine automatisierte Handhabungslösung, die Standrohre mit einer Länge von 250 bis 4000 mm und einem Gewicht bis maximal 30 kg nach dem Trennprozess aus der Schneidmaschine entnimmt, bündelt und weiter zur Ablage auf Paletten transportiert. Der Platzbedarf vor Ort ist jedoch begrenzt.

Bild 1. An jedem der vier Scara-Roboterarme ist jeweils ein Vakuumgreifer verbaut, der die Blechrohre zuverlässig aufnimmt. Jede Saugplatte kann 40 kg Last handhaben.

© SEW-Eurodrive

Speziell für diese Anforderungen entwickelte und fertigte der Sondermaschinenbauer RTT Robotertechnik-Transfer aus Zittau eine Handling- und Transfer-einheit mit vier Scara-Robotern. Jeweils zwei Roboter sind auf zwei parallelen Führungsschienen unter der Hallen-decke montiert und können auf einer Strecke von 12 m entlang der Linearachse verfahren. Aufgrund der Anordnung können die Greifarme entsprechend der Länge und der Geometrie der unterschiedlichen Artikel flexibel positioniert werden. Zentrale Elemente für die Scara-Roboter sind Präzisions-Servogetriebemotoren, Umrichter sowie die Softwarelösung Movikit Robotics aus dem Automatisierungsbaukasten Movi-C von SEW-Eurodrive.

Mit spezifischer Roboterkinematik konstruiert

Da die Roboter an einer Führung hängend gelagert sind, war das Gewicht der einzelnen Arme gering zu halten. Zudem erfordert die Aufgabe eine spezielle Konstruktion mit spezifischer Kinematik. Aus diesem Grund sind die Ober- und Unterarme der Scara-Roboter in optimierter Leichtbauweise konstruiert. Am Lastaufnahmepunkt greift eine Vakuum-Saugplatte die Rohre und transportiert sie weiter zum Bündeln und Verpacken auf Paletten (Bild 1).

Bild 2. Zwei Präzisions-Servomotoren mit Getrieben der Baureihe ZN sind an jedem Scara-Arm verbaut. Alle Motordaten werden in Echtzeit an den Applikationsumrichter und die damit verbundenen Netzwerke geleitet. So lassen sich detailliert sämtliche Betriebsdaten erfassen und Wartungsprognosen erstellen.

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Je Roboterarm kommen drei Antriebe zum Einsatz: Ein Servo-Kegelrad-Getriebemotor dient dem Vorschub entlang des Trägers (Bild 2). Die beiden anderen Antriebe sorgen für die Bewegung des Ober- und Unterarms. Hier kommen Servomotoren in Kombination mit Getrieben der Baureihe ZN zum Einsatz, zu deren Eigenschaften die Spielfreiheit und die Präzision bei extremen Beschleunigungsmomenten zählen. Die Torsions- und Kippsteifigkeit der Getriebe ermöglichen das exakte Positionieren und die schnelle Bewegung großer Lasten wiederholgenau und bieten darüber hinaus die Möglichkeit, hohe Drehmomente aufzunehmen. Zudem ermöglicht die kompakte Bauweise der Antriebseinheiten die Montage selbst bei kleinem Bauraum. Die Motoren sind ab Werk lebensdauergeschmiert, einbaufertig und in zwölf Baugrößen verfügbar.

Der Automatisierungsbaukasten Movi-C bietet dabei ein skalierbares System an mit Engineering-Software, Steuerungs- und Umrichtertechnik sowie die passenden Motoren. Bei der beschriebenen Handlinganlage wurde das konfigurierbare Mehrachssystem ‚Movidrive modular‘ eingesetzt (siehe Kasten).