Automatisierung 23. Mai 2022 Von Martin Ciupek

Cobot-Boom sorgt für Neuentwicklungen in der Antriebstechnik

Das Wachstum bei kollaborierenden Robotern sorgt auch für Bewegung in der Antriebstechnik. Das liegt insbesondere an den speziellen Anforderungen der Cobots.

Leichtbauroboter werden zunehmend für die Zusammenarbeit mit Menschen entwickelt. Ein besonderes Augenmerk liegt dabei neben den abgerundeten Oberflächen auf sensiblen Antrieben.
Foto: KOLLMORGEN Europe GmbH

Bei den kollaborierenden Robotern, den sogenannten Cobots, wird es immer wichtiger, die Achsen feinfühlig zu steuern. Damit rücken die Antriebe in den Fokus. Eingesetzt werden in den Gelenken und Achsen von Robotern typischerweise Wellgetriebe, die auch unter dem Markennamen Harmonic Drive bekannt sind, sowie spielarme Planetengetriebe. Dazu kommen immer besser in die Antriebsgelenke integrierte Sensoren und Steuerungseinheiten.

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Industriezulieferer Schaeffler sieht darin ein strategisches Geschäftsfeld und macht mit neuen Lösungen auf sich aufmerksam. Gleichzeitig setzt im Low-Cost-Segment Kunststoffspezialist Igus auf Antriebskomponenten aus Plastik und entwickelt die Materialien kontinuierlich weiter. Gerade hat auch Automatisierungsspezialist Festo einen Cobot mit pneumatischen Antriebsachsen vorgestellt. Aber auch etablierte Anbieter reagieren auf den Trend.

Antriebshersteller Schaeffler baut Geschäftsfeld für die Robotik auf

Anfang des Jahres hat die Schaeffler AG die Melior Motion GmbH aus Hameln übernommen. Das Unternehmen ist Spezialist für präzise Planetengetriebe, die beispielsweise in Robotern von Kuka zum Einsatz kommen. Mit dem Erwerb baut die Schaeffler-Gruppe ihr Portfolio im Bereich Robotik innerhalb ihrer Sparte Industrial aus. „Die Robotik ist für uns eines der ganz wichtigen Zukunftsthemen“, erklärt Ralf Moseberg, Leiter des Geschäftsfelds Industrial Automation bei Schaeffler.

Nach seiner Einschätzung werden künftig vor allem kleinere Knickarmroboter mit einer Traglast bis zu 20 kg, also Leichtbauroboter und Cobots, eine Rolle spielen. Einsatzbereiche dafür sieht er sowohl bei einfachen repetitiven Aufgaben als auch bei komplexen Montage- und Fertigungsprozessen.

Vor der Übernahme des Getriebeherstellers beschäftigte sich Schaeffler bereits mit der Entwicklung eines eigenen Wellgetriebes. Das Unternehmen betrachtet die Cobot-Gelenke als Ganzes. „Wir sind die Herausforderung grundsätzlich angegangen und haben für Leichtbauroboter und Cobots neue Hauptlager, Motoren, Getriebe sowie eine vollintegrierte Sensorik entwickelt“, berichtet Moseberg. Mit dem Lösungspaket könnten Cobots nun gleichzeitig um circa 50 % schneller arbeiten und um 30 % schwerere Lasten transportieren als bisher gängige Systeme. Eine Besonderheit sind dabei funktionale Oberflächen mit sensorischen Fähigkeiten.

Die funktionalen Schichten werden mikrometerdünn auf die Metallteile aufgetragen. Sie ersetzen Sensoren (Dehnmesstreifen), die bisher Dehnung und Torsion erfassen, ohne zusätzlichen Bauraum zu beanspruchen. Das ist besonders dann wichtig, wenn die Roboter feinfühlig mit Menschen interagieren sollen. Moseberg zeigt sich überzeugt, dass damit die Produktivität im Robotereinsatz signifikant gesteigert werden kann und sich die Investition schnell bezahlt macht. Zudem ließen sich damit weitere Anwendungsfelder für die Robotik erschließen.