Von Delta bis Scara: Industrierobotertypen im Überblick

Sie sind die Klassiker in der industriellen Fertigung: Knickarmroboter besitzen rotierende Hauptachsen und können sich somit im Allgemeinen frei im Raum bewegen. Die verbreitetste Bauform besitzt sechs Achsen, eine siebte Achse ermöglicht es dem Roboter quasi »um die Ecke zu arbeiten«.

 

Um den Arbeitsradius weiter zu vergrößern, kann er auf einer Linearachse montiert werden und so Distanzen überbrücken oder mehrere Arbeitsplätze bedienen. Knickarmroboter werden – auch als Dual-Arm-Systeme – hauptsächlich für flexible Aufgaben verwendet, vor allem dort, wo Bewegungsabläufe komplex sind. Der Roboter kann vielfältige Aufgaben wie Montage, Palettieren, Punktschweißen oder Lackieren übernehmen.

Die Form dieser Roboter erinnert an den griechischen Buchstaben Delta. Sie sind Parallelarmroboter mit Stabkinetik, und ihre Arme mit Universalgelenken sind mit der Basis verknüpft. Ein Hauptmerkmal: Ihre Hauptantriebe sind gestellfest. Außerdem besitzen sie in der Regel drei oder vier Freiheitsgrade. Die Basis des Roboters ist oberhalb der sich bewegenden Teile montiert, hängt also an der Decke. Von dort beginnen mindestens drei Gelenkarme, deren Enden mit einer kleinen dreieckigen Plattform verbunden sind.

Delta-Roboter sind leicht und schnell und werden deswegen häufig zum Verpacken, in der Montage und im High-Speed-Bereich eingesetzt. Dank ihrer Präzision eignen sie sich für Pick-and-Place-Anwendungen und dank ihrer Geschwindigkeit für den Einsatz in der pharmazeutischen Industrie, denn hier wird mit sehr großen Stückzahlen gearbeitet.

Der SCARA-Roboter – kurz für Selective Compliance Assembly Robot Arm – steht auf einem festen Fuß und besitzt einen schwenkbaren Gelenkarm mit drei vertikalen Rotationsachsen. Außerdem sind SCARA-Roboter dadurch gekennzeichnet, dass sie weniger als sechs Freiheitsgrade besitzen, im Normalfall vier. Am Ende ist die vertikale und drehbare Z-Achse, an der ein Greifer montiert werden kann. Typische Aufgaben sind horizontales Transportieren und vertikales Fügen.

Die robusten Roboter lassen sich auf dem Boden, an der Wand oder der Decke installieren. SCARA-Roboter benötigen nur wenig Platz und haben eine hohe Wiederholungsgenauigkeit. Allerdings lassen sie sich nur für geringe Traglasten und einen kleinen Arbeitsbereich verwenden.

Dieser Roboter setzt automatisch Paletten und Packstücke auf Ladungsträger. Es gibt ihn in verschiedenen Arten, wie beispielsweise als Lagenpalettierroboter. In der Regel haben Palettierroboter vier Freiheitsgrade. Sie sind sehr leistungsstark, mit ihnen werden komplette Ladungen auf eine Palette gestellt. Beim Palettierroboter bewegen sich Werkzeugflansch und damit auch das Werkzeug immer parallel zum Boden.

Portalroboter können Lasten über große Strecken transportieren und sehr genau positionieren. Kleinere Versionen der Portalroboter gibt es auch in Bestückungsautomaten. Portalroboter beladen Maschinen von oben, zum Beispiel über Ladeluken – so bleibt die Maschine zugänglich. Es gibt verschiedene Varianten eines Portalroboters. Die einfachste Variante sind Linearportale.

Bei ihnen liegen die Punkte, die mit dem Greifer angefahren werden können, in einer Achse. Der Portal arm kümmert sich hier um die vertikalen Bewegungen, während ein Portalschlitten horizontale Bewegungen ausführt. Wenn zusätzlich noch eine senkrechte Bewegung notwendig ist, kommt ein Auslegerportal zum Einsatz. Ein Flächenportalroboter kann große räumliche Bereiche abdecken.

Dieser Roboter setzt automatisch Paletten und Packstücke auf Ladungsträger. Es gibt ihn in verschiedenen Arten, wie beispielsweise als Lagenpalettierroboter. In der Regel haben Palettierroboter vier Freiheitsgrade. Sie sind sehr leistungsstark, mit ihnen werden komplette Ladungen auf eine Palette gestellt. Beim Palettierroboter bewegen sich Werkzeugflansch und damit auch das Werkzeug immer parallel zum Boden.