Schwebetechnik ist auf dem Sprung in die Praxis – so wird flexibel automatisiert

Die Software-Branche macht es mit Apps vor. Nun wird die Flexibilität auch in der Automatisierungstechnik immer besser umgesetzt. Welche Herausforderungen dabei die Mechanik meistert, wurde vorige Woche auf der Messe Smart Production Solutions (SPS) deutlich.

Mechanisch starr verkettete Anlagen widersprechen dem Bedürfnis, Prozesse flexibel zu gestalten. Eine bereits in vielen Unternehmen etablierte Technik sind deshalb autonome bzw. teilautonome Plattformen, sogenannte Fahrerlose Transportsysteme (FTS) oder Autonome Mobile Roboter (AMR). Auf der SPS standen hierfür vor allem die benötigten Komponenten in Form kompakter sowie energieeffizienter Antriebe, Regelungselektronik und Sensorik im Mittelpunkt. Auf dem Sprung in die praktische Anwendung sind inzwischen auch Lösungen, die auf der Transrapidtechnik beruhen, also elektrische Felder, auf denen sich Werkstückträger – sogenannte Mover bzw. Shuttles – schwebend bewegen.

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Roboter und autonome Systeme: Komponentenanbieter liefern neue Impulse

Ein Beispiel aus dem Komponentenbereich ist die Firma Heidenhain. Das Unternehmen aus Traunreut hat sich mit seinen CNC-Steuerungen und präzisen Messsystemen bisher vor allem in der Werkzeugmaschinenbranche einen Namen gemacht. In Nürnberg stellen die Oberbayern u. a. neue induktive Drehgeber für anspruchsvolle Aufgaben in der Robotik vor. Dazu zählen neue kompakte Drehgeber (ECI 1122 und EQI 1134) für thermisch hoch beanspruchte Antriebe, bei denen die induktive Abtastung überarbeitet wurde. Elektronikbausteine und Leiterbahnen werden dazu direkt auf einen Metallträger aufgebracht, der z. B. als Lagerschildabdeckung fungieren kann. Das reduziert nicht nur die Zahl der Bauteile sondern ebenso den benötigten Bauraum.

Darüber hinaus stellte Heidenhain einen neuen dualen Drehgeber (Dual Encoder KCI 120 Dplus) mit Motorfeedback und Positionsmessung vor. Weil alle Funktionen in einem Messgerät vereint wurden, wird damit bei gleicher Funktionalität Bauraum gespart. Die funktionale Sicherheit, die für die Mensch-Roboter-Zusammenarbeit nötig ist, gewährleistet dabei laut Hersteller eine rein serielle Schnittstelle (EnDat 2.2). Durch zusätzliche hochgenaue Winkelmessgeräte an der Roboterachse kann die absolute Positionsgenauigkeit von Robotern weiter verbessert werden. Dazu zeigte das Unternehmen mit seiner Tochter AMO sogenannte „Secondary Encoder“. Hinter dem Getriebe montiert, erfassen diese die tatsächliche Position des jeweiligen Robotergelenks.

Auch beim italienischen Antriebsspezialisten Bonfiglioli standen auf der Messe SPS Komponenten für die Antriebstechnik im Mittelpunkt. Hier reicht das Portfolio jedoch von Einzelkomponenten wie Wellen und Zahnräder über spielarme Komplettgetriebe für die Achsen eins bis drei von Knickarmrobotern bis hin zu kompakten elektromechanischen Antriebslösungen für Autonome Mobile Roboter (AMR). Um die erste Achse, auch Karussell genannt, dreht sich der Knickarmroboter auf der Grundplatte. Die zweite Achse bewegt die Schwinge und die dritte den Arm. Bonfiglioli entwickelt und baut dazu roboterspezifische Lösungen. Als Beispiel hierfür wurden in Nürnberg Produkte gezeigt, die in Kooperation mit ABB Robotics entstanden.