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Cobots: Lineartechnik sorgt für mehr Bewegungsspielraum

Bei der Automatisierung von Maschinen und Anlagen können kollaborierende Roboter den Werker in vielerlei Hinsicht unterstützen. Die Bandbreite reicht von einfachen Stand-alone-Lösungen für Materialanreichung und den Abtransport der Fertigteile bis hin zu komplexen Automatisierungslösungen. Dabei tragen zusätzliche elektrische Antriebsachsen wie die Lineareinheiten und Hubsäulen von RK Rose+Krieger zu einem erweiterten Bewegungsradius der Cobots und damit zu einem möglichst effizienten und genauen Einsatz der Roboter bei. Übrigens: Nicht immer muss es gleich ein Cobot sein, um den Werker zu unterstützen. Häufig können auch durchdachte zwei- oder dreiachsige Linearsysteme das Problem lösen.

Erweiterter Handlungsbereich

Als 7., 8. oder sogar 9. Achse eingesetzt vergrößert Lineartechnik den Bewegungsradius eines Cobots um ein Vielfaches.

Dauerhaft präzise

Elektrisch angetriebene Linearachsen oder Hubsäulen führen bahngesteuerte Tätigkeiten mit höchster Genauigkeit und Zuverlässigkeit aus.

Ergonomisches Arbeiten

Cobots und Lineartechnik entlasten den Werker beispielsweise bei monotonen und/oder einseitig belastenden Aufgaben.

Lineartechnik optimiert Cobot-Einsatz

Cobots sind in der Regel kleine Roboter mit sechs Gelenken, geringen Nutzlasten und Aktionsradien um die 1000 mm. Sie heben Gegenstände oder übernehmen monotone, einseitig belastende Aufgaben. Auch für bahngesteuerte Tätigkeiten, die ein Mensch entweder nicht so präzise, dauerhaft oder schnell und sicher ausführen kann wie eine Maschine, bieten sie sich an.

Mit Lineartechnik lässt sich der Aktionsradius der Cobots auf einfache und sehr effektive Weise um bis zu drei zusätzliche Achsen erweitern. So dienen Hubsäulen wie der RK Powerlift Z der elektrischen Höhenverstellung des Cobots (Y-Achse). Linearachsen aus der RK MonoLine– oder RK DuoLine-Baureihe verfahren den Cobot zusätzlich auf der X- und Z-Achse und erweitern so seine Reichweite. Selbst ganze Portalsysteme zur Reichweitenverlängerung bzw. zur Erweiterung des Aktionsradius im Raum lassen sich realisieren.

RK DuoLine – die dynamische Linearachse

Für Fälle, bei denen eine hohe Dynamik gefragt ist, bietet RK Rose+Krieger die RK DuoLine-Baureihe an. Die Lineareinheiten mit Kugelschienenführung sind in den Baugrößen 40/60/80/120/160 wahlweise mit und ohne Antrieb in einer zahnriemen- und einer spindelgetriebenen Version lieferbar.

Optionale Klemm- und Nutenleisten senken den Konstruktionsaufwand und erleichtern die kundenspezifische Anpassung. Profilnuten bieten größtmögliche Flexibilität bei der Befestigung von kundenspezifischem Zubehör wie beispielsweise Energieketten, Schlauchhalterungen oder End- oder Näherungsschaltern zur Endlagenabschaltung. Die Nutzlast wird über die im Zubehör erhältlichen Nutensteine mit Gewindebohrungen sicher befestigt. Für den Anwender bedeutet dies einen geringeren Konstruktionsaufwand, niedrigere Montagkosten und eine schnellere Montage.

Dank der zentralen Schmiermöglichkeit erübrigt sich das Anfahren einer besonderen Wartungsposition oder die Demontage von gegebenenfalls vorhandenen Anbauteilen. Die Wartung wird schneller, sicherer und einfacherer.

RK Rose+Krieger DuoLine

RK MonoLine – die Rollenführung für mittlere Belastungen

RK MonoLine-Achsen verfügen ebenfalls über die oben genannten konstruktiven Merkmale. Allerdings sind sie speziell für mittlere dynamische Belastungen ausgelegt. Sie sind serienmäßig mit einer Zahnriemenführung ausgestattet und überzeugen durch ein gleichmäßiges Laufverhalten und hohe Präzision.

Das große Plus: Variables Anbaukonzept!

Die Linearachsen der RK MonoLine- und der RK DuoLine-Baureihe verfügen über ein variables Anbaukonzept für nahezu alle Motoren am Markt. Die Position des Motors muss nicht mehr bei Bestellung festgelegt werden und kann nachträglich verändert werden.

RK Powerlift Z – Das Kraftpaket zur Aufnahme großer Momente

RK Rose+Krieger entwickelte die zweistufigen Hubsäulen der RK Powerlift-Baureihe speziell für Monosäulenanwendungen entwickelt. Die hohe Stabilität erlaubt erstaunliche Seitenkräfte bei gleichzeitig hoher Verfahrgeschwindigkeit. Dabei macht das moderne und zeitlose Hubsäulendesign zusätzliche Verkleidungen überflüssig. Der RK Powerlift Z mit integriertem Motor ist für Druckbelastungen bis 2000 N ausgelegt und verfährt besonders leise. Die Hublänge ist einstellbar.

RK Rose+Krieger Powerlift
RK Rose+Krieger Raumportal für das Fraunhofer IEM

Raumportal für Cobots – Große Reichweite in drei Dimensionen

Robotergestützte Handling- und Bearbeitungssysteme zählen zu den komplexeren Anwendungen von kollaborierenden Robotern. Sie stellen hohe Anforderungen an zuverlässige Wiederholgenauigkeit und dauerhafte Präzision. Eine solche Cobot-Lösung mit großer Reichweite in drei Dimensionen entwickelte das Fraunhofer IEM in Paderborn mit Unterstützung von RK Rose+Krieger.

Die Mindener Spezialisten konstruierten und realisierten im Rahmen des Projekts ein dreiachsiges Raumportal zur kugelförmigen Erweiterung des Arbeitsbereichs des kollaborierenden Roboters. Intelligente Sensoren und Algorithmen ermöglichen dabei eine reibungslose Kommunikation zwischen Roboter und Raumportal. Das Ergebnis sind synchronisierte Bewegungen von Portal und Cobot sowie die einfache Anpassung des Systems an sich ändernde Anwendungsszenarien ohne aufwendige Umbau- und Rüstarbeiten. Zusätzliche positive Nebeneffekte ergeben sich aus der Steifigkeit des Raumportals, die eine hohe Präzision beim Einsatz des Werkzeugs garantiert, und den im Vergleich zu herkömmlichen Industrierobotern deutlich geringeren Kosten.

Profil- und Lineartechnik vom Profi

Basis für das Raumportal war der Profil- und Lineartechnik-Baukasten von RK Rose+Krieger. Das Grundgerüst besteht aus BLOCAN®-Aluminiumprofilen unterschiedlicher Baugrößen. Es kann auf zwei parallel angeordneten, zahnriemengetriebenen Linearachsen vom Typ RK DuoLine Z 80 Protect über eine Strecke von 1500 mm in der Horizontalen verfahren werden. Zwei weitere, ebenfalls parallel verlaufende RK DuoLine Z 80 Protect bilden die Z-Achse des Raumportals. Sie bewegen eine Rollenführungs-Linearachse vom Typ RK MonoLine Z120) vertikal über 1500 mm.

BLOCAN®-Aluminiumprofile – die vielseitigen

Das industrielle Aluminium-Profilsystem umfasst Konstruktions-, Funktions- und Schwerlastprofile in den Baugrößen 30 bis 120. Es zeichnet sich durch hohe Flexibilität und Zuverlässigkeit aus. Da alle Profile nicht nur miteinander sondern auch produktübergreifend mit der Linear- und Verbindungstechnik von RK Rose+Krieger kombinierbar sind, sind den Gestaltungs- und Anwendungsmöglichkeiten kaum Grenzen gesetzt. Dabei erlaubt eine spezielle, von RK Rose+Krieger entwickelte Verbindungstechnik die Montage der Profile ohne vorherige mechanische Bearbeitung. Das spart Vorbereitungs- und Montagezeit.

RK Rose+Krieger Blocan® Aluminiumprofile

RK DuoLine S/Z Protect – sicher ist sicher

Die Lineareinheiten der RK DuoLine Protect-Reihe sind mit einem Edelstahlband gekapselt. Sie erreichen auf diese Weise die Schutzart IP 40. Spindel bzw. Zahnriemen sind damit bestens gegen mögliche Verunreinigungen geschützt. Zudem verhindert bei der Zahnriemenausführung eine Fixierung des Metallbands über Magnetstreifen bei der Überkopfanbringung der Führungen ein unerwünschtes Durchhängen des Riemens. Da die technischen Daten der Lineareinheiten von der Abdeckung nicht beeinflusst werden, eignen sich gekapselte Führungen für jede beliebige Einbaulage.

Arbeitsergonomie im Fokus

Bei „einfachen“ Cobot-Lineartechnik-Lösungen steht häufig die Arbeitsplatzergonomie im Vordergrund. So versorgen beispielsweise fahrbare Cobots den Werker an seinem höhenverstellbaren Montagearbeitsplatz mit Werkstücken, reichen diese an, sammeln die bearbeiteten Teile ein und fahren sie nach der Bearbeitung zum nächsten Produktionsschritt bzw. zur Verpackung. Für einen solchen Einsatz erweiterte RK Rose+Krieger das Sechsachssystem eines Handling-Cobots um eine siebte Antriebsachse: Mit einer Hubsäule vom Typ RK Powerlift Z kann der Cobot synchron mit dem Arbeitsplatz verfahren werden. Zusätzlich erweitert eine Linearachse den Aktionsradius des kollaborierenden Robots in X-Richtung in beliebiger Länge, beispielsweise um mehrere Arbeits- oder Ablageplätze miteinander zu verknüpfen. Kombiniert man einen RK Easywork-Montagearbeitsplatz mit einem per Linearachse und Hubsäule mobilisierten Cobot sowie einem SETAGO®-Pick2Light-System, erhält man einen sicheren, kollaborativen, ergonomischen und 100 % fehlerfreien Montagearbeitsplatz.

RK Rose+Krieger Lineartechnik für Cobots

Fachliche Unterstützung

Vor der konzeptionellen Einbindung des Cobots in die Produktionsumgebung ist es ratsam, Spezialisten wie beispielsweise die Experten für die Entwicklung (teil-)automatisierter Prozesse unter Einbindung von Cobots vom Fraunhofer IEM oder die Experten für Lineartechnik von RK Rose+Krieger zu Rate zu ziehen.

Nehmen Sie mit uns Kontakt auf. Wir beraten Sie gern!

Gegründet 1972 ist die RK Rose+Krieger GmbH heute als Tochtergesellschaft der weltweit operierenden Phoenix Mecano AG ein Komplettanbieter mit einer Produktauswahl an Lineartechnik, Profil-Montagetechnik, Verbindungs- und Modultechnik, die am Markt einzigartig ist. Im Angebot sind Katalogprodukte ebenso wie Maßanfertigungen, Systemlösungen und Sonderentwicklungen. RK Rose+Krieger beschäftigt mehr als 500 Mitarbeiter weltweit, rund 210 davon am Stammsitz in Minden.

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RK Rose+Krieger AnsprechpartnerOlaf Durstewitz

Olaf Durstewitz
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