Was macht einen Roboter so präzise?

Roboter nehmen mit rasender Geschwindigkeit Proben aus Reagenzgläsern, ohne dass etwas danebengeht. Aber wie funktioniert das?

Was macht einen Roboter so präzise?

Moderne Industrieroboter bestehen für gewöhnlich aus einem Roboterarm (Manipulator), einem Effektor (dem eigentlichen Werkzeug, z. B. einem Greifer oder einem Fräskopf) sowie der Steuerung als „Gehirn“. Zuverlässig und schnell erledigen sie verschiedenste Aufgaben. So montieren und testen Roboter beispielsweise Navigationssysteme, stellen Dinge beim sog. Palettieren in Transportbehälter oder nehmen mit rasender Geschwindigkeit Proben aus Reagenzgläsern, ohne dass etwas danebengeht. Aber wie funktioniert das? Was macht Roboter so präzise?

Präzision bedeutet in diesem Fall Wiederholgenauigkeit der Bewegung des Effektors zu einem Endpunkt. Die Programmierung der Robotersteuerung legt fest, wie sich  der Roboter um seine Achsen bewegen muss, um diesen sog. TCP (Tool Center Point) in die gewünschte Position zu bringen. Neben der Programmierung hängt die Genauigkeit auch von den verbauten Komponenten ab, die größtenteils von Mitsubishi Electric sind, z. B. Servomotoren, Getriebe und die interne Regelungssensorik. Letztere gleicht im Millisekunden-Takt die vorgegebene mit der aktuellen TCP-Position ab und trägt so entscheidend zur Präzision bei. Noch mehr Präzision lässt sich mit einer Kamera erreichen, die den Roboter exakt führt und auch mit verschiedenen Werkstücken immer genau arbeiten lässt.

Für den RP-1ADH hat sich Mitsubishi Electric noch etwas Besonderes ausgedacht. Er verfügt über einen Doppel-Arm, mit dem der Effektor noch stabiler geführt werden kann. Dadurch erreicht er eine Wiederholgenauigkeit von sage und schreibe 5 μm, d. h., ein Arbeitsschritt weicht maximal um 0,005 mm vom vorherigen ab. Als einer der präzisesten Industrieroboter der Welt kommt der RP-1ADH u. a. zur Platzierung winzigster Uhrwerk-Bauteile zum Einsatz. Dabei ist er übrigens nicht nur präzise, sondern auch besonders schnell: Mit einer Pick & Place-Zykluszeit von nur um 0,29 Sekunden kann er jede Minute z. B. über 200 Pralinen einzeln von einem Förderband aufnehmen und in eine Box legen, ohne dass er dabei müde wird!

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