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Kartesischer Roboter und Rollenritzel-Zahnstangensystem

Perfektes Zusammenspiel

Zur Verbesserung der Roboterbewegungen innerhalb eines Automatisierungssystems zum Verschweißen von Schweißbolzen mit einer Blechtür wurde eine Robotertransferanlage im mittleren Tragfähigkeitsbereich mit einem Rollenritzel-Zahnstangensystem ausgestattet.

Das Rollenritzel-Zahnstangensystem RPS von Nexen verfügt über ein Ritzel aus 10 bzw. 12 nadelgelagerten Rollen, die in das Zahnstangenprofil eingreifen. (Bild: Nexen Europe Group)

Das Rollenritzel-Zahnstangensystem RPS von Nexen verfügt über ein Ritzel aus 10 bzw. 12 nadelgelagerten Rollen, die in das Zahnstangenprofil eingreifen. (Bild: Nexen Europe Group)

Zu den Projekten des US-amerikanischen Unternehmens Mesh Automation gehört auch die Realisierung eines Automatisierungssystems zum Verschweißen von Schweißbolzen mit einer Blechtür. Herausforderungen waren hierbei die Bildung von Schweißnähten mit hoher Zugfestigkeit, das Verhindern von rückseitigen Fehlstellen auf der Tür und die Beibehaltung der Produktionsgeschwindigkeit bei der positionsgenauen Teilebestückung.

Zusammenspiel von Roboter und Zahnstangensystem

Bei der Anlage sorgen sechs Schweißpistolen für die zugfesten Schweißnähte. Spezielles Material wurde ausgewählt, um Fehlstellen auf der Rückseite zu verhindern. Um Produktionsgeschwindigkeit und Positioniergenauigkeit sicherzustellen, entschieden sich die Konstrukteure für den Einsatz eines kartesischen Roboters. Die erreichbare Geschwindigkeit des Roboters liegt bei 1,25m/s, die hierbei eingehaltene Positioniergenauigkeit bei etwa ±0,075mm. Bei der Konstruktion des Systems ging es insbesondere um die Frage, wie sich die Bewegung des Roboters innerhalb des Arbeitsbereichs am besten bewerkstelligen lässt. Die Ingenieure von Mesh prüften eine Reihe von Ritzel-Zahnstangen- bzw. Kugelumlaufspindel-Systemen, bevor sie sich an ihren örtlich ansässigen Spezialisten für Bewegungssteuerung wandten. MFL empfahl den Einsatz des Rollenritzel-Zahnstangensystems RPS von Nexen in Verbindung mit Servomotor-Getriebeeinheiten. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Ritzel-Zahnstangensystem verfügt das RPS über ein Ritzel aus 10 bzw. 12 nadelgelagerten Rollen, die in das Zahnstangenprofil eingreifen. Die abgedichteten und geschmierten Rollen bewegen sich problemlos über das Profil und bieten Spielfreiheit sowie 99-prozentige Effizienz bei der Umwandlung der Drehbewegung in eine Linearbewegung.

Kartesischer Roboter und Rollenritzel-Zahnstangensystem
Bild: Nexen Europe Group


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