Knickarmroboter

Was ist ein Knickarmroboter?

Knickarmroboter sind Roboter mit mehreren Gelenken in den Armen, den sogenannten Armgelenken.

Die Gelenke führen die folgenden Aktionen aus:

• Beugung und Streckung des Arms
• Vertikale Bewegung
• Rotationsbewegungen
• Streck- und Kontraktionsbewegungen

Knickarmroboter verfügen über Gelenke, die menschlichen Bewegungen ähneln, z. B. Beugen und Strecken und über lineare Gelenke, die es nur bei Knickarmrobotern gibt, z. B. Streckung und Kontraktion. Dadurch können sie verschiedene Aufgaben anstelle von Menschen ausführen.

Die wichtigsten Arten von Knickarmrobotern sind vertikale und horizontale Knickarmroboter. Jeder hat eine andere Arm- und Gelenkstruktur und ist auf unterschiedliche Aufgaben spezialisiert.

Anwendungen von Knickarmrobotern

Knickarmroboter werden hauptsächlich für folgende Aufgaben anstelle von Menschen eingesetzt:

• Schwere Aufgaben wie das Heben schwerer Lasten
• Arbeiten, bei denen dieselbe Tätigkeit wiederholt und über einen langen Zeitraum hinweg ausgeführt wird
• Arbeiten, die geschickte Techniken erfordern
• Inspektionsarbeiten mit Hilfe von Sensoren und Kameras

Im Gegensatz zu Menschen ermüden Roboter nicht und können dieselben Aufgaben über lange Zeiträume hinweg präzise ausführen. Wenn man einfache Aufgaben den Robotern überlässt, können sich die Menschen mit wertschöpfenden Prozessen befassen und so die Produktivität der Fabrik erhöhen.

Die Fähigkeit des Roboters, präzise Bewegungen zu reproduzieren, ermöglicht es ihm außerdem, die Bewegungen von Facharbeitern genau nachzuvollziehen. Dies dürfte es Robotern ermöglichen, die Fähigkeiten altgedienter Techniker, die kurz vor der Pensionierung stehen, zu übernehmen und so eine Gentrifizierung der Arbeit zu verhindern. Mit der Entwicklung der KI-Technologie in den letzten Jahren können auch Sensoren und Kameras an Knickarmrobotern angebracht werden, um Inspektionen zu automatisieren.

Funktionsweise der Knickarmroboter

Glieder und Gelenke in Robotern entsprechen den menschlichen Knochen bzw. Gelenken. Bei den Gelenken handelt es sich um Rotationsachsen und lineare Mechanismen, die den Bewegungsbereich der Glieder vergrößern und es dem Roboter ermöglichen, die gleichen Aufgaben wie ein Mensch auszuführen.

Frühe Roboter wurden hydraulisch angetrieben, heute sind sie in der Regel motorisch angetrieben. Die elektronische Steuerung ermöglicht präzisere Bewegungen.

Weitere Informationen zu Knickarmrobotern

1. Vertikale Knickarmroboter

Vertikale Knickarmroboter sind Roboter, deren Gelenke so ausgerichtet sind, dass sich der Arm vertikal bewegt. Sie haben in der Regel sechs Achsen und können horizontale und vertikale Bewegungen wie X, Y und Z sowie Rotationsbewegungen wie Rx, Ry und Rz ausführen.

Sie können Bewegungen ausführen, die denen eines menschlichen Arms ähneln, da es sich um vertikale Knickarmroboter handelt:

• Arbeiten, die eine schräge Annäherung erfordern, wie Schweißen und Lackieren
• Werkstücktransferarbeiten, bei denen der Zugangsweg komplex ist

Es handelt sich um Arbeiten, die eine diagonale Annäherung erfordern, z. B. Schweißen, Lackieren, etc.

2. Horizontale Knickarmroboter

Horizontale Knickarmroboter sind mit drei Rotationsachsen ausgestattet, die hauptsächlich in horizontaler Richtung arbeiten. Sie werden oft auch als SCARA-Roboter bezeichnet. Zusätzlich zu den horizontalen Rotationsachsen sind Produkte mit einer zusätzlichen Achse für vertikale Bewegungen üblich.

Horizontale Knickarmroboter haben gegenüber vertikalen Knickarmrobotern die folgenden Vorteile:

• Schnellere Bewegung in der Ebene (X-, Y- und Rz-Richtung)
• Höhere Steifigkeit in vertikaler Richtung
• Niedrige Betriebskosten

Einige der Aufgaben, bei denen die Vorteile der horizontalen Knickarmroboter genutzt werden, sind:

• Entnehmen und Verpacken von Werkstücken von einem Förderband
• Vertikales Anziehen von Schrauben
• Ausrichten von Werkstücken in Ebenen

Bei den horizontalen und den vertikalen Knickarmrobotern handelt es sich um ein und denselben Knickarmroboter, der jedoch unterschiedliche Eigenschaften aufweist, so dass sie je nach den zu erfüllenden Aufgaben eingesetzt werden müssen.

3. Kostengünstige Knickarmroboter

Knickarmroboter kosten für industrielle Produkte mehr als 10 000 USD, aber in den letzten Jahren sind preisgünstige Knickarmroboter von verschiedenen Herstellern erhältlich geworden. Diese Roboter werden hauptsächlich für die elektronische Konstruktion und zum Programmierenlernen verwendet.

Billigroboter sind schon für einige hundert USD zu haben, aber da sie billige Gelenkstrukturen und Motoren verwenden, sind ihre Positioniergenauigkeit, die Genauigkeit bei wiederholten Stopps, die Betriebsgeschwindigkeit und die Haltbarkeit viel geringer. Beim Kauf eines Roboters muss sorgfältig geprüft werden, ob er dem praktischen Einsatz standhalten kann.