Flexible Lineartechnik für die Robotik

Sie erweitert die Möglichkeiten der Robotik und schafft die Basis für flexible, effiziente und skalierbare Automatisierungslösungen. Mit dem Portalroboter H-Bot und der Robotertransfereinheit RTU bietet Rollon zwei Konzepte für unterschiedliche Anwendungen. Anwender profitieren von präziser Positionierung und hoher Flexibilität. 

„In der Robotik geht es nicht mehr nur um maximale Performance“, so Andreas Kaiser, Senior Sales Manager DACH/NL bei der Rollon GmbH, und erläutert: „In vielen Anwendungen sind heute Systeme gefragt, die präzise an den jeweiligen Einsatzfall abgestimmt sind und sich effizient in bestehende Prozesse integrieren lassen. Ausschlaggebend ist dabei nicht die technisch maximal mögliche Leistung, sondern eine wirtschaftlich sinnvolle Auslegung. Lineartechnik ist dafür ideal. Sie verbindet Leistungsfähigkeit mit Wirtschaftlichkeit und bietet die nötige Flexibilität, um vielfältige Aufgaben abzudecken. Hohe Steifigkeit und Laufleistung bleiben dabei entscheidende Kriterien für lineare Bewegungssysteme.“ 

Skalierbare, flexible Lineartechnik macht den Unterschied 

Ob Handhabung, Palettierung, Materialfluss oder die Verkettung einzelner Prozessschritte: In der robotergestützten Automatisierung stellt jede Anwendung eigene Anforderungen. Skalierbare, flexible Lineartechnik ist daher entscheidend. Mit dem Portalroboter H-Bot und der RTU (Robot Transfer Unit) bietet Rollon zwei Systeme, die unterschiedliche Schwerpunkte setzen. Während sich der H-Bot für einfache und schnelle Handhabungsaufgaben eignet, etwa beim Teiletransport zwischen zwei Punkten, ist die Kombination aus Roboter und RTU für komplexere Aufgaben die passende Wahl. 

Portalroboter H-Bot: Innovatives Antriebskonzept 

Der H-Bot ist ein kartesisches Mehrachssystem mit zwei X-Achsen und einer Y-Achse für Lasten bis 10 kg und deckt trotz kompakter Bauweise einen großen Arbeitsbereich ab. Das System steht für hohe Präzision und Dynamik und nutzt ein innovatives Antriebskonzept mit Einzelriemen und zwei feststehenden Motoren auf der X-Achse. Auf einen Antrieb auf der Y-Achse kann prinzipbedingt verzichtet werden. Dadurch bleiben die bewegten Massen gering, was Vibrationen reduziert und eine hohe Dynamik ermöglicht. Gleichzeitig wird weniger Energie benötigt, um das System an sich (ohne die Nutzlast) zu bewegen. Eine Antriebswelle zwischen den beiden X-Achsen ist nicht erforderlich – die Synchronisation erfolgt über einen durchgehenden Zahnriemen. Bei gleicher verbauter Leistung sind höhere Dynamik und längere Hübe möglich als bei alternativen Konzepten. 

Linearachsen für hohe Dynamik und große Hübe 

Die Linearachsen mit Zahnriemenantrieb und Kugelumlaufführungen erreichen einen maximalen Hub von 2.500 mm auf der X-Achse und von 1.500 mm auf der Y-Achse. Geschwindigkeiten bis zu 5 m/s und Beschleunigungen bis zu 50 m/s² bei einer Wiederholgenauigkeit von ±0,1 mm sind in beiden Achsrichtungen möglich. Die Schmierung kann automatisch über ein optionales Schmiersystem oder manuell über Schmiernippel realisiert werden.

Schnelle Montage und flexible Integration 

Die Montage erfolgt horizontal und erlaubt die Integration der Z-Achse. Die Motoren können an den vorderen oder hinteren Köpfen jeweils oben oder unten montiert werden. So lässt sich der Platzbedarf optimieren und das System an unterschiedliche Anwendungen anpassen. Zum Lieferumfang gehören unter anderem Nivellierfüße, Befestigungssysteme, Sensoren für den Nullabgleich, Axialschnittstellen-Kits für drei Getriebetypen, ein automatisches Schmiersystem und eine Kabelkette für die Z-Achse. 

„Der H-Bot ist überall dort interessant, wo kleine bis mittlere Handlingsmassen schnell und präzise bewegt werden müssen“, so Andreas Kaiser. „Er bietet eine wirtschaftliche Alternative, wenn klassische Portalsysteme zu aufwendig oder SCARA-Roboter im Arbeitsbereich an Grenzen stoßen.“ Typische Einsatzfelder sind Anwendungen mit begrenztem Bauraum und hohen Anforderungen an Präzision und Dynamik, etwa in der Pharma- und Lebensmittelindustrie, in der Laborautomation, im 3D-Druck sowie bei Montage-, Sortier- und Transferprozessen.

Modulare Verfahrachsen für die Robotik 

Mehrachssysteme wie der H-Bot eignen sich vor allem für standardisierte Prozesse mit hohen Taktzahlen und klar definierten Bewegungen. Geht es dagegen um komplexere Aufgaben oder die Anbindung unterschiedlicher Stationen, sind Roboter – oft in Kombination mit einer Verfahrachse – im Vorteil. „Roboter sind in der Regel stationär gebunden und in ihrem Arbeitsbereich begrenzt. Mit einer Verfahrachse wie der RTU lässt sich ihr Aktionsradius deutlich erweitern. Dabei verfährt der Roboter bzw. Cobot auf einer Linearachse und kann so Aufgaben an mehreren Orten übernehmen“, erklärt Andreas Kaiser. 

Vielfältige Lösungen für unterschiedliche Anforderungen 

Die Robot Transfer Unit (RTU) von Rollon ist mit unterschiedlichen Antriebs- und Führungssystemen sowie in zahlreichen Varianten erhältlich. Ein breites Portfolio an stranggepressten Aluminium- und Stahlprofilen ermöglicht Lösungen für nahezu alle Anforderungen und Umgebungsbedingungen – von sehr dynamisch und flexibel über besonders sauber und hygienisch bis hin zu extrem robust. Dank der modularen Struktur können die Verfahrachsen in Längen von bis zu 5.000 mm ausgeführt werden, durch Verbindungselemente lassen sich auch deutlich größere Verfahrwege realisieren. Speziell für die Leichtbauroboter von Universal Robots hat Rollon die Cobot Transfer Unit (CTU) entwickelt – eine einfache Plug-and-Play-Lösung für die schnelle UR-Integration. 

Das Beste aus Robotik und Lineartechnik 

Die RTU bringt das Beste aus Robotik und Lineartechnik zusammen und eröffnet so neue Effizienzpotenziale. Der Roboter bzw. Cobot ist flexibel einsetzbar, die Linearachse realisiert höhere Geschwindigkeiten und verfügt über eine größere Reichweite. Kombiniert man beides, hat man die Anwendungsvielfalt des Roboters verfügbar, kann diesen jedoch auf wirtschaftliche Art und Weise mehr Arbeitsstationen zuweisen. Insbesondere Applikationen mit langen Zykluszeiten profitieren vom zusätzlichen Freiheitsgrad. Grundsätzlich gilt: Je größer die benötigte Reichweite für den Prozess ist, desto mehr spart der Anwender durch die Kombination aus Roboter und Linearachse im Vergleich zu zwei oder mehreren Einzelrobotern. Zum Einsatz kommt die RTU vor allem bei der Anbindung mehrerer Stationen, der Bearbeitung langer Werkstücke, dem Materialhandling entlang einer Produktionslinie sowie bei präzisen Pick-and-Place-Aufgaben mit hohen Lasten. 

Lineartechnik erweitert die Möglichkeiten der Robotik 

H-Bot und RTU zeigen exemplarisch, wie vielseitig sich Lineartechnik in robotische Anwendungen integrieren lässt. „Wir sehen, dass die Grenzen zwischen klassischer Robotik und linearen Bewegungssystemen zunehmend verschwimmen“, so Andreas Kaiser. „Entscheidend ist, beide Technologien gezielt zu kombinieren und auf die jeweilige Anwendung auszurichten. Nur so lassen sich die steigenden Anforderungen an Dynamik, Effizienz und Anpassungsfähigkeit optimal erfüllen.“ 

Autor: Lars Brandstäter, Marketingleitung Rollon GmbH, Düsseldorf 

Bilder: Rollon GmbH