Nutzer können aus den im ATRO-Baukasten von Beckhoff vorhandenen Modulen fast beliebige Roboterbauformen für ihre Anwendungen erstellen - von simplen 1-Achs-Rundtakttisch-Applikationen über Delta-Kinematiken bis hin zu mehrachs-seriellen Robotern. Die aus dem Baukasten zusammengestellten Robotersysteme sind direkt in Beckhoffs 'PC-based Control' integriert, was die Inbetriebnahme und Handhabung vereinfacht und eine durchgängig optimierte Komplettlösung für die Maschine oder Anlage ermöglichen soll. Die Anzahl der benötigten Steuerungen reduziert sich so auf einen Industrie-PC, auch wenn mehrere Roboter beteiligt sind.

Eine ATRO-Kinematik ist aus aktiven Gelenken, den Motormodulen, aufgebaut. Die Motormodule gibt es in unterschiedlichen Bauformen: gerade Module in I-Form oder abgewinkelte Module in L-Form, die in fünf Leistungsgrößen ausgeführt werden. Jedes Motormodul bildet ein vollständiges Antriebssystem für eine Achse des Roboters. Als externe Komponenten sind lediglich eine Spannungsversorgung und eine Steuerung nötig, was den Platzbedarf im Schaltschrank verringert. Neben den aktiven Modulen gibt es Verbindungsmodule ohne eigenen Antrieb:

• Basismodule als Sockel, inklusive der Medieneinspeisung;
• Linkmodule in I-, L- und Y-Form zur Realisierung individueller Roboterkonfigurationen;
• Systemmodule, mit denen sich Zusatzfunktionen wie etwa eine Kamera integrieren lassen.

Vorteile durch interne Medienführung

Alle Module sind über das ATRO-Interface miteinander verbunden, das für eine starre Verbindung sorgt und obendrein die eingespeisten Medien durchleitet. Daten, Energie und Fluide (Druckluft, Vakuum oder Wasser) werden somit in der ATRO-Kinematik durch die Module innen geführt. »Herkömmliche Roboterlösungen führen diese außen und sind daher in der Rotation und Nutzung des Arbeitsraums eingeschränkt«, hieß es dazu bei Beckhoff Automation. »Diese Limitierung entfällt bei unserer Lösung vollständig – jede Achse ist endlos drehbar, was eine bessere kartesische Erreichbarkeit und kurze Positionierungswege ermöglicht. Zudem werden Störkonturen etwa wegen außen liegender Kabel und - besonders bei Cobots - Störmomente durch eine externe Medienführung vermieden.« Hinzu kommt, dass über die ATRO-Interfaces die Medien wieder ausgeleitet werden und fast beliebige Roboter-Tools, etwa komplexe Greifersysteme, leicht anzubinden sind.

Nahtlose Systemintegration

ATRO ist ein flexibles Robotersystem, das durch die nahtlose Integration in die Automatisierungs-Software TwinCAT mit allen wichtigen Maschinenfunktionalitäten verbunden ist. Hierzu zählen beispielsweise Bildverarbeitung für komplexe Applikationen wie den »Griff in die Kiste«, Verbesserung der Bewegungsperformance durch Machine Learning oder die direkte Cloud-Anbindung für Analyse und Wartung. Offene Schnittstellen und universelle Standards ermöglichen ein Plug-and-Play der erstellten Roboterkonfiguration und ein einfaches Engineering. Die in einer Steuerung konzentrierte Funktionsvielfalt verringert die Hardware-Kosten und sorgt für hohe Synchronität aller Komponenten sowie für geringe Totzeiten in der Datenkommunikation. Dies umfasst auch die direkte Kombination mit intelligenten Transportlösungen wie XTS und XPlanar von Beckhoff Automation. Weitere Aspekte wie etwa Kommunikation, funktionale Sicherheit und die eigentliche Applikation lassen sich mit wenig Aufwand erstellen. Dies ermöglicht nicht nur die Konfiguration leistungsfähiger Gesamtlösungen mit hohem Anlagen-Output, sondern auch eine deutliche Reduzierung des Maschinen-Footprints.

Die Serienlieferung der Komponenten des ATRO-Baukastens soll in zwei Jahren beginnen.