Mit neuen Motoman-Roboter-Modellen und Steuerungen der aktuellen Generation erweitert Yaskawa die Möglichkeiten roboterbasierter Automatisierungslösungen. Was das in der Praxis bedeutet, zeigt insbesondere ein Blick auf beispielhafte Anlagensysteme für die Automation von Werkzeugmaschinen und Bearbeitungszentren.
Die 2014 vorgestellte Steuerungsgeneration DX200 von Yaskawa erweitert nicht nur das Vorgänger-Modell DX100 um Safety-Features und neue Funktionen. Sie ermöglicht auch den Einsatz neuer Manipulatoren. So zum Beispiel die Handhabungsroboter Motoman MH12 und MH24: Mit ihrer hervorragenden Präzision und hohen Taktzahlen versprechen die 6-Achsroboter bei einer Vielzahl von Anwendungsbereichen Höchstleistungen – beispielsweise beim Handling oder der Maschinenbestückung. Die interne Medienführung und das hole Handgelenk gewährleistet bei beiden Modellen eine deutlich verringerte Störkontur.
Motoman MH12: Schlankes Design
Mit dem Motoman MH12 präsentiert Yaskawa das schnellste Modell in seiner Klasse. Der Hochgeschwindigkeitsroboter ist auf eine Tragkraft von bis zu 12 kg ausgelegt. Um die interne Medienführung zum Greifer zu verbessern, hat der Roboterhersteller das hohle Handgelenk des dynamischen 6-Achsers von 42 auf 50 mm erweitert. Damit sinkt die mechanische Belastung der Kabel deutlich. Eventuelle Verbindungsstörungen werden eliminiert und die Programmierung und Wartung des Roboters so vereinfacht. Das schlanke, stromlinienförmige Design des Knickarmroboters verringert nicht nur Störkonturen zwischen Maschine und Werkstück. Es ist auch konsequent platzsparend und erlaubt so das Handling in engen Räumen sowie eine hohe Roboterdichte. Darüber hinaus bietet Yaskawa für den MH12 die Funktion „Servo-Float“, mit der der Roboter „weichgeschaltet“ werden kann. Dies ermöglicht beispielsweise bei Kunststoff-Spritzgussmaschinen das sichere Greifen des Werkstücks, das einschließlich des Roboterarms vom Stößel zurückgedrückt wird.
Motoman MH24: starker Oberarm
Störkonturen durch von außen geführte Medienkabel gehören beim MH24 der Vergangenheit an. Möglich macht dies der hohle obere Arm des 6-achsigen Universalroboters mit einem Durchmesser von 50 mm. Trotz der hohlen Konstruktion zeigt sich der Hochgeschwindigkeitsroboter ausgesprochen leistungsstark. Er verfügt über eine Tragkraft von 24 kg und ein stromlinienförmiges Design, das eine geringe Installationsfläche erfordert. Damit ist der MH24 vielseitig einsetzbar.
Die hohe Verfügbarkeit des Motoman-Roboters ist nicht nur dank der internen Medienführung gewährleistet, die die Lebenszeit des Medienschlauchpakets deutlich verlängert. Zusätzlich bietet Yaskawa für dieses Modell auch eine präventive Wartungsfunktion für Getriebemotoren und Hardware. Darüber hinaus sind optional neue Sicherheitsfunktionen wie beispielsweise die Überwachung der Roboter- und Werkzeug-Position für Bewegungseinschränkungen oder ein externes Medienpaket für Feldbus-Kabel erhältlich.
CNC-Robotik-Lösung mit Motoman ES165D
Ein Beispiel aus der Praxis: Der griechische Systemintegrator Gizelis Robotics hat eine CNC-Robotik-Zelle mit unbegrenztem Speicher entwickelt. Wegen seiner außergewöhnlich hohen Bahngenauigkeit kommt dabei ein Motoman ES165D zum Einsatz.
Die Lösung ersetzt eine elektronisch gesteuerte CNC-Werkzeugmaschine (Computerized Numerical Control) durch einen Roboter. Dieser nutzt die gängige Automatisierungs-Software Powermill. Er kommuniziert dabei mit einem PC, von dem er auch alle Programminformationen bekommt. Anders als bei herkömmlichen CNC-Robotik-Anlagen ist die Speicherkapazität damit beliebig erweiterbar. Durch die Offline-Programmierung am PC sind die Stillstandszeiten des Roboters zudem minimal. Diese Vorteile lassen sich bei der automatisierten Bearbeitung von vielfältigen Materialen nutzen wie zum Beispiel Stahl und Edelstahl, Marmor etc. Zusätzliche Achsen ermöglichen auch die Bearbeitung von sehr großen Teilen.
Voraussetzung für die Umsetzung komplexer Bearbeitungsaufgaben ist eine sehr hohe Bahngenauigkeit des Roboters. Deshalb hat sich Gizelis für einen 5-achsigen Motoman ES165D von Yaskawa entschieden. Als einziges Modell erfüllt der Roboter die hohen Anforderungen bereits in der Standard-Version. Er ist ausgestattet mit Spindel, automatischem Werkzeug-Wechsler und integrierter Schmierung.
Zur Kalibrierung reicht es aus, die Länge des Werkzeugs zu vermessen. Die Software leitet die notwendigen Koordinaten selbstständig daraus ab. Die Umstellung auf neue Werkzeuge ist entsprechend einfach. So eignet sich die Zelle ideal für die unkomplizierte Herstellung von Prototypen.
Die neu entwickelte Roboterzelle von Gizelis Robotics ist das Ergebnis der von der EU geförderten Initiative COMET (COmponents and METhods for adaptive control of industrial robots). Bei dem auf 30 Monate angelegten Projekt arbeiten Forschungseinrichtungen und Industrieunternehmen aus acht Ländern an innovativen Ideen zur Effizienzsteigerung in der Produktion. Ziel sind Kosteneinsparungen von durchschnittlich 30 Prozent im Vergleich zu herkömmlichen Werkzeugmaschinen.
Yaskawa Europe GmbH www.yaskawa.eu.com
Der Autor
Matthias Trenner, Area Sales Manager West, GI Robot & Products, Yaskawa Europe GmbH, Robotics Division
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