Kinematik

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Kinematik 2017-01-27T10:50:31+00:00

Roboterkinematiken und Greifräume

Im Verlauf der Industrieroboterentwicklung wurden die verschiedensten Kinematiken eingesetzt. Zwischenzeitlich, insbesondere in den 80er Jahren, waren am Markt die ausgefallensten Kinematiken zu finden.

Letztendlich handelt es sich hierbei immer um eine Kombination von Linearachsen und Rotationsachsen. Mittlerweile sind die meisten Exoten vom Markt verschwunden. Geblieben sind Roboterkinematiken, die sich für allgemeine oder spezielle Aufgaben besonders gut eignen.

Greifraum PortalroboterGreifraum KnickarmroboterGreifraum ScararoboterGreifraum LineararmroboterPortalroboterKnickarmroboterScararoboterLineararmroboter

 

 

Wie viele Achsen braucht ein Roboter?

Die Anzahl der Achsen, die sinnvoll koordiniert zusammengesetzt werden, um eine gestellte Aufgabe zu bewältigen, ist eigentlich beliebig. Es wurde jedoch festgelegt, dass der Begriff „Industrieroboter“ erst ab einer Achsenzahl von 3 Verwendung finden darf.

Heutige universell einsetzbare Industrieroboter haben in der Regel 6 Achsen. Dies begründet sich aus der Mathematik und kann eigentlich einfach und schnell erklärt werden. Ein Raumpunkt mit Richtungsorientierung im Raum selber hat 6 Freiheitsgerade – 3 beschreiben den Punkt im Raum, 3 beschreiben die Richtungsorientierung im Punkt.

In der Mathematik wie auch in der Roboterwelt (Exoten ausgenommen) werden die ersten drei Achsen verwendet, um einen Punkt im Raum zu beschreiben bzw. zu erreichen. Dies bedeutet, dass die ersten Achsen üblicherweise auch den nutzbaren Arbeitsraum (Greifraum) aufspannen. Die weiteren drei Achsen werden verwendet, um das am Greiferflansch befindliche Objekt im Raum zu orientieren bzw. bezüglich der Raumachsen rotatorisch zu positionieren.

Dies ist nur als grobe Erklärung zu sehen, da der Aufbau der Geräte teilweise Abhängigkeiten mit sich bringt, die z.B. verlangen, dass sich selbst die Achse 1 mitbewegen muss, um am Roboterflansch eine definierte Bewegung bzw. Drehung im Raum zu erzielen.

Besonderheit der Palettierroboter

Insbesondere für Palettieranwendungen ist in der Regel zur Erreichung der Position auf der Palette (Ladungsträger) nur eine Drehung um die Vertikalachse notwendig, da die zu palettierenden Packstücke von der Übernahmestation bis zur Palette in der Regel nicht gekippt werden müssen.

Hieraus lässt sich ableiten, dass reine Palettierroboter mit 4 angetriebenen Achsen auskommen. Ein Marktüberblick zeigt, dass sich dies bei den heutigen Geräten auch bestätigt.