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Leistung und Zuverlässigkeit bei Scara-Robotern steigern

Unter die Haube geschaut

Derzeit entwickeln sich die Funktionen und die Leistung von Scara-Robotern weiter. Neue Designs ermöglichen es kleineren Robotern, größere Aufträge zu bewältigen und hohe Auslenkungsgeschwindigkeiten zu erreichen, um die Taktzeit gering zu halten. Diese und weitere Entwicklungen lassen sich durch einen Blick unter die Haube der heutigen Scara-Roboter genauer untersuchen.

Bild: Yamaha Motor Europe N.VBild: Yamaha Motor Europe N.V
Deckenmontierte Scara-Roboter verbinden hohe Geschwindigkeit mit Platzersparnis.

Technische Neuerungen zur Verbesserung der Bewegungsregelung des Roboterkopfs tragen dazu bei, sowohl die Geschwindigkeit als auch die Positionsgenauigkeit von Scara-Robotern zu erhöhen. Pick&Place-Prozesse z.B. erfordern perfekt geregelte Z-Achsen (Hub) und R-Achsen (Rotation). Üblicherweise wird die Bewegung der Z-Achse über eine Gewindespindel realisiert, die vom Vertikal-Spindelmotor angetrieben wird, während die R-Achse über einen Riemen vom Drehwellenmotor gesteuert wird. Beide Riemenantriebe können durch Direktantriebe ersetzt werden, die Alterung und die Gefahr von Bruch oder Dehnung der Riemen ausschließen, was zu einer höheren Langzeitgenauigkeit und reduzierter Wartung führt. Yamaha hat einen direkten Kugelspindelantrieb für die riemenlose Z-Achsenregelung entwickelt und dabei ein kombiniertes System aus Hohlwellenmotor und koaxialem Untersetzungsgetriebe genutzt, das mehrere Vorteile für die R-Achsenbewegungssteuerung bietet. Neben dem präzisen und langlebigen riemenlosen Antrieb ermöglichen der Hohlwellenmotor und das Untersetzungsgetriebe höhere Drehzahlen der R-Achse bei hohen Nutzlasten mit großem Versatz. Im Gegensatz zu einer herkömmlichen riemengetriebenen R-Achse, die beim Positionieren von Lasten mit großem Trägheitsmoment verzögern muss, kann der riemenlose Antrieb ein höheres Trägheitsmoment tolerieren, da die Roboterkopf-Drehachse direkt koaxial zum Untersetzungsgetriebe ist. Darüber hinaus trägt die Anpassung der Antriebsübersetzungen dazu bei, die schnellstmögliche Drehzahl und x-y-Bewegung im gesamten Arbeitsbereich der Maschine zu erreichen, was zu kürzeren Zykluszeiten führt. Das ist besonders wichtig für Prozesse, bei denen Objekte über große Entfernungen bewegt werden.

YAMAHA Motor Europe N.V

Dieser Artikel erschien in ROBOTIK UND PRODUKTION 3 (Juni) 2020 - 09.06.20.
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