Roboter oder Portal?

Für den Automatisierungsgrad wird in der Regel die Roboterdichte als Gradmesser herangezogen. Das erscheint sinnvoll, zeichnet aber nicht das gesamte Bild. Zwar gelten Roboter nach wie vor als Automatisierungswerkzeug schlechthin, doch eine Patentlösung sind sie keineswegs. Nicht umsonst hat sich eine Vielzahl an Alternativen etabliert. So ist z.B. in bestimmten Anwendungsfällen eine Kombination von Linearbewegungen die bessere Wahl.

Die Anwendung bestimmt die Lösung

Roboter, Portal oder hybrides System? Welche die passende Technologie ist, hängt vom Anforderungsprofil der Applikation ab. Entscheidend sind dabei vor allem Faktoren wie Bauraum, Taktzeit und Kosten. Generell lässt sich festhalten: Je höher die Komplexität einer Aufgabenstellung ist, desto eher ist ein Roboter bzw. Cobot geeignet. Ein Roboter kann zwar auch einfache Tätigkeiten übernehmen, z.B. den Materialtransport von A nach B, jedoch ist dafür in der Regel seine Reichweite zu begrenzt und/oder er ist überdimensioniert in seinen technischen Fähigkeiten. Müssen große Entfernungen überbrückt werden, ist ein hoher Durchsatz gefordert oder sollen große Massen bewegt werden, sind Portale klar im Vorteil.

Roboter für komplexe Automatisierungsaufgaben

Ein Portal ist normalerweise aus drei Achsen aufgebaut (x, y, z) bzw. vier mit zusätzlicher Schwenkachse. Ein klassischer Industrieroboter hat sechs Achsen und damit konstruktionsbedingt mehr Freiheitsgrade zur Verfügung. Das ermöglicht es ihm, sich flexibler im dreidimensionalen Raum zu bewegen und technisch herausforderndere Aufgaben zu übernehmen. So kann er beispielsweise komplexere Konturen abfahren, besser kleine Hohlräume erreichen oder anspruchsvollere Abläufe durchführen, z.B. einen Werkzeugwechsel. Damit ist er eine Idealbesetzung für komplexe Bearbeitungsvorgänge wie Vermessen, Entgraten, Klebstoff auftragen, Verschrauben, Schweißen etc. Wenn es um sehr lange Verfahrwege, schwere Lasten, große Arbeitsräume oder beengte Platzverhältnisse geht, kommen Industrieroboter jedoch schnell an ihre Grenzen. Auch stellen sie höhere Anforderungen an die Bedienung und haben in der Regel einen höheren Preis als Portalsysteme. Wenn es die Anforderungen zulassen, sind Cobots eine Alternative. Die handlichen Cobots stehen ihren ‚großen Brüdern‘ in puncto Flexibilität in nichts nach, sind aber leichter zu bedienen sowie kostengünstiger in Anschaffung und Betrieb. Zwar ist die Dynamik reduziert, dafür können Cobots auch ohne aufwendige Sicherheitstechnik eingesetzt werden. Gerade kleineren und mittleren Unternehmen eröffnen sich so interessante Möglichkeiten zur Automatisierung ihrer Prozesse.

Portale bei hohem Durchsatz, langen Hüben oder großen Massen

Bestehen höhere Anforderungen hinsichtlich Dynamik, Reichweite, Tragfähigkeit oder Bauraum, sind Portale die optimale Lösung. Die Basis bilden Linearachsen, die sich durch hohe Tragzahlen, Verfahrgeschwindigkeiten sowie Wiederholgenauigkeiten auszeichnen und hohe Taktzahlen bei geringem Eigengewicht erreichen. Mehrachssysteme ermöglichen einen nahezu grenzenlosen Aktionsradius und bewegen schwere Lasten mit hoher Dynamik. Zudem kommen sie mit minimalem Bauraum aus und lassen sich schnell und einfach in bestehende Produktionslayouts integrieren. Auch sehr lange Verfahrwege, große Spannweiten mit geringer Durchbiegung, Dauereinsatz sowie Umgebungen mit abrasiven Stäuben stellen kein Problem dar. Weiteres Plus: Da sich der Effektor über der Applikation befindet, ist eine Beladung der Maschine von oben möglich. Portale sind vielseitig, hocheffizient, kompakt gebaut und haben sich weltweit in unzähligen Anwendungen erfolgreich bewährt – von hochpräzisen Schweißsystemen über Verpackungsanlagen bis hin zu Produktionslinien mit hohen Zyklenzahlen und Geschwindigkeiten. Insbesondere in Anwendungen mit hohem Durchsatz, langen Hüben oder großen Massen ist eine Kombination von Linearbewegungen mit Blick auf Performance und Kosteneffizienz in den meisten Fällen die erste Wahl.

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