Ist ein Roboter in Terminatorgröße ok?

Im Vergleich zu einem kartesischen Roboter bietet ein SCARA- oder Sechs-Achsen-System in der Regel eine höhere Leistung, ist jedoch teurer und erfordert einen höheren Programmieraufwand. Dafür benötigt es weniger Stellfläche, weniger Gewicht und eine weniger starre Armverlängerung. Ein kartesisches System hingegen bietet Bausteine für eine kostengünstigere und weniger ingenieurtechnische Lösung, die gleichzeitig durch höhere Steifigkeit für höhere Präzision und höhere Nutzlasten sorgt.

Ein Sechsachsenroboter kann sich beispielsweise in allen Ebenen bewegen, die auch ein menschlicher Arm beherrscht. Bei Anwendungen mit mechanischen Störungen, wie etwa einer Kiste in einer Ecke mit Teilen darin, kann sich ein Sechsachsenarm beugen, um das Teil leichter zu greifen. Dieser Robotertyp ist zwar teurer als eine kartesische Lösung, eignet sich aber für diese Anwendung.

Anders verhält es sich bei einer Pick-and-Place-Anwendung mit einer Nutzlast von 20 kg, bei der keine hohe Genauigkeit erforderlich ist. Sowohl ein SCARA- als auch ein kartesischer Roboter könnten diese Anwendung bewältigen. Eine Nutzlast von 20 kg liegt jedoch am oberen Ende der Leistungsfähigkeit eines SCARA-Roboters und erfordert teurere Steuerungen und Komponenten. Mit einem kartesischen Roboter ist eine Nutzlast von 20 kg kein Problem. Dadurch lassen sich durch die Verkleinerung der Mechanik, den Einsatz kleinerer Komponenten und weniger komplexer Steuerungen Kosten sparen. In diesem Fall ist ein kartesischer Roboter die kostengünstigere Lösung.

Auch bei großen Spannweiten sind kartesische Roboter sinnvoll. So wurde beispielsweise ein Portalsystem aus Linearmodulen für ein automatisiertes Lager- und Bereitstellungssystem konstruiert. Die X-Achse war dabei knapp zehn Meter lang. Ein SCARA- oder Sechs-Achsen-System kann diesen Verfahrweg nicht bewältigen.

Auch schwere Lasten können für kartesische Roboter geeignet sein. Ein Anwendungsbeispiel ist ein Lagerbearbeitungszentrum mit Teilen, die etwa 70 kg wiegen. Diese Traglasten übersteigen die Leistungsfähigkeit eines typischen SCARA- oder Sechs-Achsen-Systems, es sei denn, es handelt sich um einen Roboter in Terminator-Größe. In diesem Fall wurde jedoch einfach ein kartesischer Roboter an das Ende einer vorhandenen Maschine geschraubt, um diese Teile aufzunehmen und abzulegen. Dadurch wurden Rückenschmerzen und andere Sicherheitsprobleme für die Arbeiter vermieden, die diese schweren Teile manuell handhaben mussten.

Ein Beispiel für eine kleinere Anwendung betrifft einen Hersteller medizinischer Pipetten mit hohem Volumen. In diesem Fall war der Platz knapp. Der Hersteller konnte kompakte kartesische Robotermodule verwenden, um die erforderliche Präzision zu erreichen und gleichzeitig die Platzbeschränkungen einzuhalten. Zusätzlich konnte er standardisierte Katalog-/Standardkomponenten für seinen Rahmen verwenden, zusätzlich zu Motoren aus derselben Quelle und vorhandenen Steuerungen von Drittanbietern – das sparte Geld und sorgte für eine bessere Kapitalrendite.