Knickarmroboter/Gelenkroboter

Knickarmroboter (auch als Gelenkarmroboter bezeichnet) sind Industrieroboter mit einer seriellen Anordnung von Achsen. Knickarmroboter werden hauptsächlich für flexible Aufgabenbereiche in der Industrie verwendet, am häufigsten in der Automobilbranche. Knickarmroboter werden aufgrund ihrer großen Verbreitung und ihrer Verwendungsmöglichkeiten auch als Universalroboter bezeichnet.

Synonym(e): Gelenkarmroboter

Aufbau

Abbildung eines Knickarmroboters mit hohlem Oberarm bei EGS auf der #AMB18.

Darstellung der Toolachse eines Knickarmroboters bei EGS auf der #AMB18.

Vertikal- und Horizontal- Knickarmroboter verfügen über eine serielle Kinematik, bei der sich ein Gelenkarm an den anderen anschließt. Sie sind mit drei rotierenden Hauptachsen ausgestattet, was sie dazu befähigt sich in drei Dimensionen bewegen zu können. Die erste Achse dient zur Bewegung auf dem Roboterfuß, alle weiteren Achsen schließen sich jeweils an den jeweils vorhergehenden Gelenkarm an.

Die am häufigsten verbreitete Form ist der 6-Achs-Knickarmroboter. Um den Arbeitsradius zu vergrößern, kann dem Knickarmroboter eine Linearachse hinzugefügt werden in Form einer Schiene, so dass der Roboter auch Distanzen überbrücken und mehrere Arbeitsplätze bedienen kann. Eine derartige Linearachse kann auch an Wand oder Decke montiert werden.

Vorteile

Knickarmroboter sind im Vergleich zu Portalrobotern deutlich flexibler. Gerade der sechsachsige Knickarmroboter kann mehrere Arbeitsgänge in einem Fluss erledigen. Durch ihre Beweglichkeit nehmen Gelenkarmroboter hohen technischen Aufwand ab. Sie haben jedoch gegenüber den Portalrobotern nur eine beschränkte Reichweite.

Nachteile

Durch das hohe Eigengewicht werden die Antriebe sehr beansprucht, was einen Ausgleich des Gewichts nötig macht. Die Steuerung ist aufwändig, was

Knickarmroboter Achsen

Serielle Kinematik.

Knickarmroboter von Yaskawa, Kuka und Epson

5, 6 und 7Achs-Knickarmroboter/Gelenkroboter sind einarmige serielle Anordnungen von Rotationsachsen.

5Achs-Knickarmroboter

Der 5Achs-Knickarmroboter erreicht kürzere Taktzeiten als 6Achs-Roboter. Gegenüber dem 6Achsroboter fehlt ihm die 4. Achse, somit ist keine Drehung des Oberarmes möglich. Teilweise wird eine solche Kinematik als Alternative zu Scara-Robotern da aufgrund der reduzierten Achsenzahl gegenüber dem 6Achser eine schneller Bewegung möglich ist und der Robot in der Regel etwas günstiger ist.

6Achs-Knickarmroboter

Der 6Achs-Knickarmroboter ist die bekannteste und verbreitetste Bauform. Es ist ein weites Spektrum von 1kg bis aktuell 1700kg Traglast erhältlich. Den derzeit stärksten Roboter stellt Fanuc mit dem M-2000iA/1700L mit 1700kg Traglast und einer Reichweite von 4683mm. Die kleinsten Modelle bewegen sich im Traglastbereich von 3kg und einer Reichweite von rd. 500mm. Während bis zur Jahrtausendwende das Parallelogramm im Aufbau verbreitet war, sind die meisten Hersteller inzwischen dazu übergegangen Motor und Getriebe für die dritte Achse direkt zu montieren. Damit erlaubt die Kinematik den Überschlag und dem Anwender steht ein deutlich größerer Arbeitsbereich zur Verfügung. Das Parallelogramm kommt in der Regel nur noch bei Schwerlastrobotern zum Einsatz.

7Achs-Knickarmroboter

Der 7Achs-Knickarmroboter bietet mit seiner zusätzlichen Achse zwischen der zweiten und dritten Achse einer 6Achs-Kinematik die Möglichkeit „um die Ecke“ zu arbeiten.

15Achs-Zweiarm-Roboter

Dieser Industrieroboter besitzt zwei 7achsige Arme auf einer gemeinsamen Basis mit Drehachse. Er ist für die Automation komplexer Aufgaben geeignet, die zwei Arme erfordern.

Verwendung von Knickarmrobotern

Diese Art der Industrieroboter wird in vielen Industriebereichen eingesetzt, vor allem dort, wo Bewegungsabläufe komplex sind, aber gleichzeitig Flexibilität erfordern z. B. in Bereichen des Maschinenbaus und der KfZ-Branche. Aufgaben, die der Knickarmroboter übernimmt, sind zum Beispiel:

• Montageaufgaben
• Werkzeughandhabung
• Palettieren
• Entgraten
• Kunststofffräsen
• Punktschweißen
• Laserschweißen
• Lackieren und Beschichten

Anbieter Knickarmroboter

YASKAWA

Yaskawa entwickelt verschiedenste Roboter, wie die MOTOMAN Serie, für die Anwendungsbereiche Handling, Montage, Kollaborativ, Schweißen / Schneiden, Verpacken / Palettieren, Lackieren.

EPSON

Epson bietet ganze Automatisierungslösungen mit flexibel erweiterbarem Produktprogramm an und hat eine der größten Auswahlen an SCARA-Robotern.

KUKA (Robotics)

Kuka bietet ein vielfältiges Angebot an Industrierobotern. Je nach Anwendungsbereich bietet KUKA Roboterserien mit verschiedenen Traglasten und Reichweiten.

FANUC

FANUC bietet eine sehr große Auswahl an Industrierobotern. Sowohl einige Knickarmroboterserien und Deltaroboterserien als auch Spezialserien für Schutzgasschweißen.

Concetti Group

Concetti Group produziert Palettierroboter (Funktion, Arten), wie die flexiblen und schnellen Knickarmroboter für Punkt-zu-Punkt-Bewegung.

MITSUBISHI

MITSUBISHI bietet mit den Melfa Industrierobotern vertikale Knickarmroboter und SCARA Roboter an.

EGS Automatisierungstechnik

EGS produziert nicht selbst Knickarmroboter oder allgemein Industrieroboter, sondern vertreibt die Roboter, von den Firmen EPSON, KUKA und YASKAWA, sowie den Service und die Wartung drum herum.

AGS Automation Greifsysteme Schwope

Bei AGS erhält man den kompletten Service für den Knickarmroboter, wie Wartung, Instandhaltung, Kabelbaumerneuerung, Reparatur am Roboter und der Steuerung. Zu dem kann man bei AGS gebraucht Knickarmroboter von KUKA, YASKAWA und UR Universal Robots erwerben.

UR Universal Robots

UR bietet vier verschiedene Modelle zum Thema kollaborierende Roboter an.

fruitcore robotics

fruitcore robotics entwickelt und produziert seine 6-Achs-Industrieroboter in Deutschland. Der Industrieroboter HORST wird in verschiedenen Traglast- und Reichweitenklassen angeboten und ist in nahezu allen Industriebereichen einsetzbar.