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Lowcost-Parallelkinematik als Bausatz

Mein erster Delta – Teil 2

Die Robotik erobert neue Anwendungen und Branchen – gerade im Mittelstand. Doch ein Faktor bremst diesen Siegeszug: Es gibt nicht genügend Spezialisten im Markt und der Fachkräftemangel tut sein Übriges. In der Folge setzen einige Hersteller darauf, die Installation, Inbetriebnahme und Bedienung von Robotern deutlich einfacher zu machen. Dazu gehört das Unternehmen Igus. Dessen Deltaroboter soll sich sogar von Laien in Betrieb nehmen lassen. Ist das wirklich so oder nur Marketing? Teil 2 des Selbstversuchs von ROBOTIK UND PRODUKTION.

 (Bild: TeDo Verlag GmbH)

(Bild: TeDo Verlag GmbH)

Dass die Montage des Igus-Delta keine Herausforderung darstellt, hatte unser Selbstversuch bereits eindrücklich gezeigt (der QR-Code führt direkt zu Teil 1). In der Redaktion konnten wir die Parallelkinematik zwar nicht ganz so schnell aufbauen, wie vom Hersteller promotet – sonderlich viel mehr Zeit war aber auch nicht nötig.

Bedient wird der Roboter über ein Siemens-HMI, angeschlossen mit Chainflex-Leitungen von Igus. (Bild: TeDo Verlag GmbH)

Bild: TeDo Verlag GmbH

Es folgt die Inbetriebnahme

Doch da die Montage selbst nur der erste Schritt ist, setzt sich der Praxisversuch sinnvollerweise mit der Inbetriebnahme des Deltaroboters fort. Doch nachdem die Kinematik im ersten Schritt in einem provisorischen Holzgestell aufgehängt wurde, stand für den zweiten Schritt zuallererst der Transfer in einen professionellen Profilrahmen auf der Agenda. Igus bietet für seine Deltas einen solchen als passenden Bausatz oder auch fertig montiert ab Werk an. Mit wenigen Schrauben fest verankert und um die Endschalter ergänzt, wartet der Delta nun im Verlag auf die endgültige Verkabelung und Inbetriebnahme. Für das richtige Experten-Backup vor Ort und alle Eventualitäten, bekommen wir Besuch von Rene Erdmann, der bei Igus für die elektrische Antriebstechnik verantwortlich ist. Mit im Gepäck: ein bereits vorverdrahteter Demo-Schaltschrank, der bei Kundenbesuchen oder für Messe-Applikationen genutzt wird.

 (Bild: igus GmbH)

(Bild: igus GmbH)

Elektronik für den Delta

Das Herzstück im Schaltschrank bilden drei Igus-Antriebssteuerungen vom Typ D1, die für Stepper, wie sie im Delta verbaut sind, aber auch für EC- und DC-Motoren ausgelegt sind. „Auf diese Weise lassen sich verschiedene Roboterkonzepte wie Parallelkinematik, kartesischer Roboter oder auch Einzelachsen realisieren“, beruft sich Erdmann auf bereits umgesetzte Applikationen. Als übergeordnete SPS kommt eine Simatic S7-1200 zum Einsatz. „Sie ist für einfache Bewegungsprofile vollkommen ausreichend“, so Erdmann. Für komplexere Bahnen oder Kreisfahrten erfordere es allerdings einer leistungsstärkeren Master-Steuerung. „Das wiederum wäre aber für 80 bis 90 Prozent der typischen Pick&Place-Anwendungen überdimensioniert.“ Die Motor- und Encoder-Leitungen zur Anbindung der Antriebe an die Igus-Dryve-D1-Motorsteuerungen stammen aus dem Igus-eigenen Chainflex-Programm. Da in den Schrittmotoren Inkrementalgeber verbaut sind, ist vor der ersten Bewegung des Roboters eine Referenzfahrt zwingend notwendig. „Dafür kosten die Motoren aber auch nur halb so viel wie z.B. Servos mit Absolut-Encodern“, unterstreicht Erdmann den Lowcost-Ansatz bei Igus.

 (Bild: TeDo Verlag GmbH)

(Bild: TeDo Verlag GmbH)

Mein erster Delta – Teil 2
Bild: TeDo Verlag GmbH


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