Robotik und Lineartechnik eröffnen spezifische Vorteile für die Automatisierung. So ergeben sich zahlreiche Möglichkeiten, industrielle Prozesse zu optimieren.

Robotik und Lineartechnik eröffnen spezifische Vorteile für die Automatisierung. So ergeben sich zahlreiche Möglichkeiten, industrielle Prozesse zu optimieren. (Bild: item)

Derzeit sieht sich die Industrie mit mehreren Herausforderungen konfrontiert. Dazu gehören der Ukraine-Konflikt und der wachsende Mangel an Fachkräften. Die Ergebnisse einer Studie von ABB zeigen, wie man darauf gezielt reagieren kann. Es wurden leitende Angestellte in Deutschland und anderen europäischen Ländern befragt: 84 % der deutschen und 74 % der europäischen Firmen planen, ihre Investitionen in Robotik und Automatisierung zu erhöhen. Doch welche Automatisierungsform eignet sich besser für welche Anwendung: Robotik oder Lineartechnik? Wann ist es sinnvoll, beide zu kombinieren? In jedem Fall bietet Ihnen item Industrietechnik mit seinem modularen Baukastenprinzip die optimale Basis für Ihr Projekt. Lernen Sie im kostenfreien Factsheet die ganze Vielfalt des item Linearsystems kennen.

Lineartechnik: Ideal für präzise, schnelle und oft wiederholte Bewegungsabläufe

In der Prozessautomatisierung spielt Lineartechnik eine entscheidende Rolle. Sie kommt zum Einsatz, wenn präzise und schnelle Bewegungen entlang einer Strecke, hohe Positioniergenauigkeit oder das Verschieben großer Lasten gefragt sind. Lineartechnik basiert auf verfahrbaren Schlitten, die entlang einer linearen Strecke auf einem Trägerprofil bewegt werden. Doch das Potenzial der Lineartechnik geht weit darüber hinaus. Durch die Kombination mehrerer Lineareinheiten lassen sich komplexe Projekte realisieren: So werden mehrdimensionale Bewegungen auf einer Fläche oder frei im Raum möglich. Setzen Sie mit dem item Linearsystem einachsige Lineareinheiten, 2D-Flächenportale und 3D-Raumportale um. Ihnen stehen nicht nur Linearführungen, Schlitten, Antriebe und Steuerungen zur Verfügung. Sie können ebenfalls vorkonfigurierte Lineareinheiten und Komplettlösungen von item nutzen.

Bewährte Einsatzbereiche der Lineartechnik

Im Produktionsumfeld werden einachsige Lineareinheiten vor allem für die präzise Bewegung von Werkzeugen entlang einer Achse eingesetzt. Zum Beispiel bei Bohrungen oder Verschraubungen. Das Verschieben schwerer Lasten wird durch einachsige Lineareinheiten deutlich vereinfacht. Synchronisierte Linearachsen sind für komplexere Anwendungen perfekt geeignet: Die Synchronisation ermöglicht die Realisierung mehrachsiger Portale für mehrdimensionale Anwendungen. In 2D-Portalen werden z.B. Düsen, Druckknöpfe, Sensoren oder Scanner über eine Fläche geführt. Kreuztische übernehmen die Bewegung von schweren Werkzeugen sowie die Ausführung von Abfüll- oder Sortiervorgängen.

Zusätzlich ermöglichen Lineartechnik-Komponenten dreidimensionale Prozesse wie Stapeln, Palettieren oder verschiedene Sortieraufgaben. Ob einachsige, zwei- oder dreidimensionale Anwendungen: Lineartechnik-Lösungen sorgen für höchste Positioniergenauigkeit und schnelle Bewegungen. Weitere Vorteile der Lineartechnik sind die einfache Inbetriebnahme, eine lange Lebensdauer und niedriger Wartungsaufwand. Hinzu kommen geringe Investitionskosten und eine leichte Programmierung. Für einfache bis mittelschwere Anwendungen benötigen Sie keine SPS-Kenntnisse. Das modulare item Linearsystem und die zugehörige Software machen es möglich.

Wie Robotik die Flexibilität in der Automatisierung erhöht

Cobots (kollaborative Roboter) sind leicht und räumlich flexibel einsetzbar. Aufgrund ihrer einfachen Integrierbarkeit und einer breiten Palette verfügbarer Endeffektoren bieten sie vielseitige Einsatzmöglichkeiten. Endeffektoren sind leicht austauschbare Werkzeuge am Ende des Roboterarms. Dadurch eignen sich Cobots für Aufgaben wie das Schrauben und Schweißen, Montieren und Sortieren sowie das Palettieren und die Maschinenbeschickung. Gleichzeitig erleichtern Cobots dank einfacher Programmierung den Einstieg in die Automatisierung mittels Robotik. Selbst ohne Programmierkenntnisse können Sie einfache Arbeitsschritte festlegen. Die grafische Benutzeroberfläche auf einem Touch-Display erleichtert diese Aufgabe enorm.

Der Name verrät es bereits: Grundsätzlich sind Cobots für die Zusammenarbeit mit dem Menschen konzipiert. Sie sollen den Menschen nicht ersetzen, sondern repetitive, belastende und ergonomisch ungünstige Aufgaben übernehmen. Häufig sind Zäune oder andere Schutzeinrichtungen nicht nötig. Denn Cobots verfügen über integrierte Sensoren, die bei Berührung mit einem Menschen anhalten oder in Verbindung mit externen Flächenscannern bei Annäherung einen Prozess sofort stoppen. Allerdings kommt in der Praxis eine vollständig kollaborative Arbeit eher selten vor. Üblicherweise werden Cobots für Teilautomatisierungen oder sporadische Kollaborationen eingesetzt: Ein Mensch bereitet den Prozess vor und überlässt dem Cobot die Arbeit.

Vielseitige Cobot-Lösungen mit item realisieren

Die Integration von Cobots in Arbeitsumgebungen erfordert spezielle Komponenten. Hier ermöglicht Ihnen der item Systembaukasten maximale Flexibilität: Stellen Sie für Ihre individuellen Anforderungen die optimale Roboterlösung zusammen. Der Roboterarm kann z.B. in einer teilumhausten Cobot-Kabine die gesamte Arbeitsfläche nutzen. Die Mitarbeitenden werden durch eine abnehmbare Haube geschützt, während der Roboter zeitgleich mit erhöhter Geschwindigkeit außerhalb des kollaborierenden Bereichs arbeitet. Die Sicht auf den Arbeitsprozess bleibt durch große, schlagfeste Fenster jederzeit gewährleistet. Alle Kabel sind in den integrierten Kabelkanälen der Profile XMS geschützt und einfach zu handhaben.

Bei mobilen Lösungen wie der Roboter-Insel mit Unterschrank ermöglicht die Nutenplatte eine flexible Positionierung des Cobots. Die Steuerung ist sicher in der abgeschlossenen Versorgungsebene untergebracht. Flexibilität wird bei der Roboter-Säule ebenfalls großgeschrieben: Mit dem kippsicheren Gestell transportieren Sie selbst große Cobot-Modelle mobil und sicher von Ort zu Ort. Die zentrale Säule bietet Ihnen zur Befestigung des Roboterarms genug Platz und die Heberollen verleihen dem Cobot die nötige Stabilität. Säule, Untergestell sowie Ausstattung können Sie nach Ihren spezifischen Anforderungen modifizieren und skalieren.

Robotik und Lineartechnik sind mehr als Alternativen

In vielen Fällen empfiehlt sich die Kombination von Lineartechnik und Robotik. Ein Beispiel: Häufig erfolgt die Zuführung von Rohteilen in Produktionslinien manuell. Die Verbindung von Lineartechnik und Robotik steigert die Effizienz in Montageprozessen und im Materialhandling deutlich. Ein Roboter kann z.B. auf einer Lineareinheit installiert und zwischen verschiedenen Produktionsbereichen bewegt werden. Die Linearachse dient als Reichweitenverlängerung, um die Bewegungsfreiheit des Roboters zu erweitern. Durch diese Kombination ergeben sich gerade für Pick-and-Place-Aufgaben entscheidende Vorteile. Mit „Pick and Place“ ist das Aufnehmen und Absetzen von Objekten an anderer Stelle gemeint.

Eine weitere erfolgreiche Verbindung von Robotik und Lineartechnik zeigt das studentische Projekt „Fliegende Säge“: Hier wurde ein Cobot auf einer item Lineareinheit angebracht. Sie bewegt sich synchron zu einem Gurtförderer aus dem item Förderbandsystem. Auf dem laufenden Förderband befinden sich Puzzlestücke, die durch den Cobot neu angeordnet werden. Dank der Lineartechnik verfügt er über eine 7. Achse. Daran schließt sich eine Rollenbahn für den Weitertransport der Teile an. Diese Konstruktion verdeutlicht die vielfältigen Kombinationsmöglichkeiten der modularen item Welt. Zusätzlich können Sie Lösungen realisieren, bei denen ein Roboter an einer Lineareinheit hängt. Auf diese Weise lassen sich konventionelle Schweißarbeiten sowie komplexere Greif- und Sortieraufgaben entlang einer Produktionsstrecke umsetzen. Die Beispiele zeigen die Stärken der Lineartechnik: Es gibt keinerlei Begrenzung bei der Länge der Linearachsen und Lineareinheiten lassen sich für jede Aufgabe individuell anpassen.

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