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Kartesische Roboter-CD
KARTESISCHE PICK-AND-PLACE-ROBOTER DER CD-SERIE MIT 2 BIS 6 ACHSEN
Dieser Robotertyp verfügt über eine am Boden befestigte Achse (X-Achse), auf der eine zweite Achse (Y-Achse)
sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung (zwei Freiheitsgrade) verläuft.
Die dritte kartesische Achse ist die Z-Achse, die an einem Ende der Y-Achse quer zur Y-Achse verläuft.
Die kartesischen Roboter der CD-Serie werden in drei Größen hergestellt:
- Leichte Größe mit Nutzlast am Handgelenk bis 10 kg
- Mittlere Größe mit Nutzlast am Handgelenk bis 50 kg
- Schwere Größe mit Nutzlast am Handgelenk bis 100 kg
Die Pick-and-Place-Achsen können unabhängige Positionierungen oder interpolierte Bewegungen
(linear, kreisförmig oder mit bestimmten Kurven) haben.
Komplexe Interpolationsformen werden durch den Einsatz von Achsenkarten erreicht.
Der kartesische Pick-and-Place-Roboter CD ist in der nebenstehenden Abbildung schematisch dargestellt.
Pick-and-Place ist mit den 3 kartesischen Achsen und mit jeder Kombination von Drehachsen möglich.
Die U-, W- und J-Drehungen werden durch Servomotoren gesteuert.
Wenn nur zwei Positionen vorhanden sind, können pneumatische Antriebe montiert werden.
Für besonders lange Verfahrwege der Pick-and-Place-Z-Achse
kann die Achse teleskopierbar sein, um die vertikalen Abmessungen zu reduzieren.
Die Getriebe mit kartesischen Achsen bestehen aus spielreduzierten Planetengetrieben.
Die Motoren sind Panasonic oder Danaher Motion.
Die Pick-and-Place-Geräte der CD-Serie können mit Riemen- oder Zahnstangenantrieb geliefert werden.
Bei den Versionen mit Riemenantrieb kann der X-Achsenmotor "am Boden" oder mit dem Motor
an Bord des Schlittens installiert sein, der sich entlang der X-Achse bewegt.
Die Positionsrückmeldung der Pick-and-Place-Achsen wird über den Motor-Resolver oder Encoder erreicht.
Für Anwendungen, bei denen eine hohe Präzision bei der wiederholten Positionierung erforderlich ist,
kann die Positionsrückmeldung der Pick-and-Place-Linearachsen mit optischen Maßstäben erreicht werden.
Es stehen kostengünstige Pick-and-Place-Lösungen für die CD-Serie zur Verfügung.
Die kartesischen Pick-and-Place-Geräte sind außerdem mit Asynchronmotoren und Wechselrichtern
für mittlere und schwere Größen ausgestattet, bei Anwendungen mit reduzierter
Beschleunigung und Positionierungsgenauigkeit.
Bei den verwendeten Umrichtern handelt es sich um die Lenze 8400 High Line-Serie,
die eine Servopositionierungssoftware für Asynchronmotoren integriert.
Die Light-Versionen können alternativ zu Servomotoren mit Sanyo-Schrittmotoren und RTA-Antrieben ausgestattet werden.
Die kartesischen Pick-and-Place-Geräte der CD-Serie können in den folgenden Konfigurationen geliefert werden:
- Grundversorgung nur mit Achsen, ohne Motoren, ohne Sensoren und ohne Elektrik
- Lieferung wie unter Punkt 1 plus Stützrahmen
- Lieferung wie unter Punkt 1 plus Schalttafel mit SPS (Siemens oder Omron) oder CNC, 7"-Farb-Touchscreen-Bedienfeld, Motoren, Antrieben und Sensoren
- Lieferung wie unter Punkt 3 plus Steuer- und Befehlssoftware
ROBOTER ZUM BE- UND ENTLADEN VON SPRITZGUSSPRESSEN
Größen der Pick-and-Place-Roboter der CD-Serie entsprechend der Tonnage der Spritzgießmaschine:
- Leichte Größe mit einer Kapazität von bis zu 10 kg für die Handhabung von Formteilen auf Pressen mit kleiner und mittlerer Tonnage (von 40 bis 500 Tonnen)
- Mittlere Größe mit einer Kapazität von bis zu 50 kg für die Handhabung von Formteilen auf Pressen mittlerer Tonnage (von 500 bis 1200 Tonnen)
- Schwere Größe mit einer Kapazität von bis zu 100 kg für die Handhabung von Formteilen auf Pressen mittlerer bis großer Tonnage (von 1200 bis 2500 Tonnen)
Der dreiachsige kartesische Roboter der CD-Serie mit horizontaler Traverse stellt den Arm des Automatisierungssystems der Spritzgießmaschine dar.
Die kartesischen Roboter der CD-Serie sind hauptsächlich auf die besonderen Anforderungen des Spritzgießens ausgelegt.
Alle diese Roboter sind mit einer vertikalen Z-Achse ausgestattet, die es ihnen ermöglicht,
den Bereich zwischen den beiden Halbformen einer Maschine zu erreichen,
und einer Y-Achse, die den vertikalen Arm in einer Linie mit der Maschine bewegt,
und zwar so Nehmen Sie die Produkte aus der Form und positionieren Sie sie außerhalb des Formbereichs.
Wenn Sie lediglich einen Roboter zum Entnehmen von Teilen aus der Presse benötigen,
um schnelle und wiederholbare Zyklen zu erreichen, ist ein Drei-Achsen-Roboter mehr als ausreichend.
Erst wenn Sie mehr vom Roboter verlangen, zum Beispiel zusätzliche Funktionen für die Manipulation
innerhalb der Form oder außerhalb der Presse, denken Sie über die Anschaffung fortschrittlicher Roboter mit vier, fünf oder sechs Assen nach.
Die Hinzufügung eines servoangetriebenen Handgelenks verleiht kartesischen Robotern zwei oder drei z
usätzliche Achsen und eine Funktionalität, die denen von sechsachsigen Gelenkarmmodellen sehr ähnlich ist.
Am anderen Ende des Spektrums verfügen sechsachsige Gelenkroboter über einen Arm,
der in vielerlei Hinsicht einem menschlichen Glied ähnelt und in der Lage ist,
ein Objekt in nahezu jedem Winkel und an jedem Punkt in seiner Reichweite zu greifen.
Einige dieser Bewegungen wurden auch mit pneumatischem Antrieb in das Handgelenk
des dreiachsigen Roboters integriert (pneumatische U-, J-, W-Achsen).
Diese Bewegungen ermöglichen eine kontinuierliche Drehung des Handgelenks von 0° auf 90° oder von 0° auf 180° ohne Zwischenstopps.
Abhängig von der Anzahl zusätzlicher Automatisierungslösungen,
die in der Formzelle installiert sind, beispielsweise Vorrichtungen zum Zuführen von Einsätzen,
Messen, Entgraten, Schweißen oder Dekorieren, kann jedoch allein die Hinzufügung
der Handgelenksdrehungen eines dreiachsigen Roboters zu einer recht komplexen Automatisierung führen System.
Fünf- und sechsachsiger Servoroboter
Diese Roboter bieten viele der Artefakthandhabungsfunktionen von sechsachsigen Knickarmrobotern,
jedoch in einer Konfiguration, die für jeden intuitiv ist, der schon einmal ein dreiachsiges Modell verwendet hat.
Die X-, Y- und Z-Achsen sind identisch: Es ist das servoangetriebene Handgelenk am Ende des vertikalen Arms, das den Unterschied macht.
U J- und W-Bewegungen sind verfügbar, aber anstatt volle Schwünge von 0° auf 90° oder 0° auf 180° auszuführen,
kann das Handgelenk an jedem Punkt des Bogens nach Belieben angehalten werden; Darüber hinaus können alle diese Bewegungen gleichzeitig ausgeführt werden.
Tatsächlich ist der Roboter in der Lage, alle Achsen gleichzeitig und absolut kontrolliert zu nutzen. Das Geheimnis liegt in den Servomotoren.
Bei pneumatisch betriebenen Modellen öffnet sich das Ventil und der Luftdruck aktiviert das Handgelenk;
Letzterer bewegt sich weiter, bis er ein Anschlagelement (Endschalter) erreicht, das das Ventil schließt und die Stromversorgung unterbricht.
Ein Servomotor hingegen ist mit einem Positionsgeber ausgestattet, der jederzeit die Position der Getriebewelle genau ermitteln kann.
An dieser Stelle kann die Systemsteuerung die von den Servomotoren aller fünf Achsen gesendeten Positionssignale integrieren und so
jederzeit genau erkennen, an welchem ??Punkt im Raum sich der Greifer und das Produkt befinden.
Dadurch kann der Roboter äußerst komplizierte Bewegungen mit großer Präzision ausführen und perfekt wiederholen.
Die Vorteile von Fünf-, Sechs-Achs-Robotern:
Wenn Sie ein Produkt mit komplexer Geometrie haben, das nicht mit einer linearen Bewegung aus der Form entnommen werden kann,
oder wenn der Abstand zwischen den beiden Halbformen oder zwischen den Säulen begrenzt ist,
kann es erforderlich sein, das Produkt zu drehen, um es herauszunehmen der Presse und hob sie an.
Das servobetriebene Handgelenk ist in der Lage, diese Art von mehrachsigen Bewegungen genau wie eine menschliche Hand
und ein menschliches Handgelenk auszuführen, jedoch mit weitaus größerer Geschwindigkeit und Präzision.
Sobald das Produkt aus der Form entnommen wurde, kann es erforderlich sein, es sekundären Prozessen zu unterziehen,
z. B. dem Auftragen von Leim und dem Zusammenfügen mit anderen Bauteilen oder dem Entfernen der Grate an den Kanten mithilfe einer Flamme.
Der Fünf-Achsen-Roboter ist in der Lage, den Artikel, ohne ihn loszulassen, präzise in die Nähe der Flamme oder des Klebekopfes zu bewegen.
Das durch diese Lösung garantierte Effizienzniveau ist weitaus höher als das, was ein menschlicher Bediener bieten könnte,
der damit beschäftigt ist, dieselben Vorgänge auszuführen oder das Produkt in einem Befestigungssystem zu blockieren,
damit andere Automatisierungsgeräte die erforderlichen Sekundärprozesse ausführen können.
Moderne servoangetriebene fünfachsige kartesische Roboter bieten zahlreiche Vorteile, wie z. B.
eine hohe Eingangsgeschwindigkeit, die verkürzte Zykluszeiten garantiert, und die volle Flexibilität
eines Knickarmroboters sowohl innerhalb als auch außerhalb der Form.
Fünfachsroboter sind daher in der Lage, viele der komplexen Produkthandhabungsvorgänge durchzuführen,
die typischerweise von Gelenkarmmodellen ausgeführt werden.
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