Der Fachkräftemangel zwingt kleine und mittelständische Unternehmen ihre Produktion neu zu denken. Dafür sind intelligente Roboter-Lösungen gefragt, die sich nicht nur kosteneffizient, platzsparend und schnell integrieren lassen, sondern auch einfach zu bedienen sind und die nötige Flexibilität gewährleisten. Eine Antwort darauf bietet das Unternehmen Robco aus München mit seinen modularen Roboter-Kits für die industrielle Fertigung. In den Robotern im Einsatz: schlanke, leichtbauende Roboterbremsen aus dem Standard-Baukasten von Mayr Antriebstechnik.
Lego für Erwachsene oder über 2000 Roboter-Kinematiken aus nur 12 Standard-Modulen – was steckt hinter dem weltweit ersten modularen Roboterarm? Im Kampf gegen den Fachkräftemangel stehen kleine und mittelständische Industrieunternehmen heute vor einer Vielzahl an Herausforderungen, gerade auch, wenn es um die Integration von Roboter-Lösungen geht. So ist beispielsweise das Investment für Roboterzelle, Peripherie, Integration und Sicherheit einerseits hoch, die Zahl der Anwendungsfälle andererseits dagegen begrenzt. Damit sind bisherige Lösungen oft nur bedingt geeignet für ein Produktionsprogramm mit vielen verschiedenen Varianten in kleinen Mengen. Auch die Programmierung und das häufig aufwändige Anlernen der Roboter für bestimmte Arbeitsschritte machen die Integration komplex. Dass sich die Investition gerade für kleine und mittelständische Unternehmen (KMUs) schnell amortisieren muss und die Roboter insgesamt wenig Platz auf der Produktionsfläche einnehmen sollten, versteht sich fast schon von selbst. „Mit unseren flexiblen und anpassbaren modularen Roboter-Kits wollen wir dieser Zielgruppe einen einfachen Einstieg in die Automatisierung ermöglichen“, beschreibt Paul Maroldt, Co-Founder und Head of Robot Engineering bei Robco die Herangehensweise.
Plug-and-Play-Lösung
Das Unternehmen wurde ursprünglich an der Technischen Universität München gegründet und basiert auf Forschung, Produktentwicklung und seit 2013 auch auf einer starken kommerziellen Umsetzung. „Wir bieten für unsere Roboterarme eine Auswahl an Modulen, die innerhalb kurzer Zeit auch von ungeschultem Personal zu verschiedenen Konfigurationsmöglichkeiten zusammengebaut werden können“, so Paul Maroldt. Dadurch entstehen mit einem Baukastenprinzip Roboter, die individuell auf die Bedürfnisse der jeweiligen Anwendung zugeschnittenen sind. Durch die von Robco entwickelte Software können diese innerhalb weniger Minuten neue Automatisierungsprozesse ausführen. Das ist nicht nur hilfreich bei der Integration, sondern auch beim Erlernen neuer Fähigkeiten. „Die moderne No-Code-Bedienung ermöglicht unseren Kunden, nicht nur die Installation selbst durchzuführen, sondern auch Anpassungen während des gesamten Lebenszyklus vorzunehmen“, ergänzt Paul Maroldt. Speziell abgestimmte Roboterzellen ermöglichen zudem eine Reduzierung der Integrationszeit auf unter einen Tag.
Zertifizierte Technik made in Germany
Die Roboter von Robco sind nach der Industrieroboter-Norm DIN EN ISO 10218-1 vom TÜV Nord zertifiziert. Neben einer Reichweite von bis zu 2 m, einer Tragkraft von bis zu 20 kg und einer Geschwindigkeit von max. 2 m/s zeichnen sie sich durch eine Wiederholgenauigkeit von 0,1 mm aus. Mit dem modularen Baukastenprinzip sind vom 2-Achs-Roboter bis zum 8-Achser verschiedene Konfigurationen möglich. Eine Verbindung mit Klemmen hält dabei die Module zusammen. „Der Roboterarm erkennt sich selbst und kann einen digitalen Zwilling von sich erstellen“, erläutert Paul Maroldt. „Jedes Modul hat dafür einen Chip mit gespeicherten Informationen zu Kinematik und dem dynamischen Modell wie z. B. Masse, Geometrie und Antrieb an Board.“ Die Antriebsmodule, bestehend aus Motor, Getriebe und Bremse sind in drei Größen mit verschiedenen Drehmomenten erhältlich
Sichere und zuverlässige Roboterbremsen
Die Sicherheitsbremsen in den Antriebsmodulen halten die Achsen beim Ausschalten des Stroms, bei Stromausfall oder Not-Halt zuverlässig und sicher in ihrer Position. Sie sorgen also dafür, dass in diesen Situationen bewegte Lasten nicht unkontrolliert absinken oder abstürzen. „Die Bremsen mussten mit ihrem Gewicht und ihrer Größe zu unseren Modulen passen, also sehr klein und leicht sein“, beschreibt Paul Maroldt die Anforderungen. „Die Standardbremsen von Mayr Antriebstechnik haben sich hier sehr gut geeignet.“ Das Familienunternehmen aus Mauerstetten im Allgäu hat speziell für die Robotik schlanke, leichtbauende und gleichzeitig leistungsdichte Bremsen in Hohlwellenausführung im Programm. Bernd Kees, Produktmanager bei Mayr Antriebstechnik erklärt: „Bei Leichtbaurobotern wird meist eine Hohlwellenkonstruktion zur Leitungsdurchführung im Innenraum bevorzugt, damit keine außenliegenden Leitungen stören. Die Baureihe ROBA-servostop Cobot lässt sich aufgrund ihres Aufbaus perfekt in diese Konstruktionen integrieren. Wir wollen, dass die Roboter eine möglichst hohe Dynamik erreichen. Dafür müssen die rotierenden Teile der Leichtbaubremsen ein möglichst geringes Massenträgheitsmoment haben.“
Standardbaukasten für Roboterbremsen bietet Flexibilität und Orientierung
Im Bereich der Servobremsen bietet Mayr Antriebstechnik ein smartes Baukastenprinzip, das eine breite Auswahl an verfügbaren Standardlösungen abdeckt und das gut zum modularen Konzept der Roboterarme passt. „Der neue Standardbaukasten, der jetzt auch die Hohlwellen-Ausführungen umfasst, schafft nicht nur ein hohes Maß an Flexibilität für die verschiedenen Einbausituationen“, so Bernd Kees weiter. „Sondern für Anwender bedeutet das auch einen leichten und unkomplizierten Zugang zu den Bremsen und einen schnellen Überblick über die einzelnen Lösungen.“ Und Kees ergänzt: „Wir liefern auch den Zugang zu den für die Auslegung und die Auswahl notwendigen Daten wie z. B. die Definition der Bremsmomente, Schaltzeiten, Massenträgheiten, Reibarbeiten bei Notstopp, die Anzahl zulässiger Notstopps bei verschiedenen Anwendungsbedingungen oder auch Informationen zur geometrischen Anbindung. Das sorgt für gute Orientierung.“
Bildquelle (Bilder unten): Robco
