Stäubli TS2 HE: Intelligente Robotiklösungen

Aufgrund seiner voll gekapselten Bauweise kommt der Stäubli Sechsachser mit den Bedingungen innerhalb der Schleifmaschine problemlos zurecht.

Die Sechsachser der TX2-Baureihe eignen sich aufgrund ihrer Konstruktion für die speziellen Anforderungen in der Metallbearbeitung, wo der direkte Kontakt mit Schleifstaub, Spänen und Kühlschmierstoffen tägliche Praxis ist. Mit den Sechsachsern sind Applikationen auch innerhalb von Bearbeitungszentren prozesssicher zu realisieren. Die Vorteile der Sechsachser – geschlossene Bauweise, innenliegende Verkabelung, Anschlüsse unter dem Roboterfuß, hohe Schutzart und dergleichen mehr – treffen jetzt auch auf die brandneuen Vierachs-Roboter der TS2-Baureihe zu. Damit kann Stäubli erstmals SCARAs selbst für anspruchsvollste Aufgabenstellung in der Maschinenautomation anbieten.

Ermöglicht wurde dies durch die komplette Neuentwicklung der Vierachser, die jetzt mit der eigenentwickelten JCS-Antriebstechnik ausgestattet ist, welche bislang den Sechsachsern vorbehalten war. Diese Technologie ist der Schlüssel für den Performancezugewinn der TS2-SCARAs. Sie ermöglichte dank Hohlwellentechnologie ein geschlossenes Design, bei dem außenliegende Leitungen endgültig der Vergangenheit angehören.

Der Mobilroboter HelMo kann unterschiedliche Aufgaben in einer Schicht übernehmen und selbstständig die entsprechenden Arbeitsstationen anfahren und dort nach kurzer Einmessphase Arbeiten mit einer Genauigkeit im Zehntelmillimeterbereich ausführen.

Vierachser in HE-Ausführung

Diese Konstruktion macht den Weg frei für eine interessante Option, die bislang nicht auf der Ausstattungsliste der SCARAs zu finden war. Die Rede ist von der HE-Ausführung (Humid Environment), die die Roboter für Einsätze unter Spritzwasserbeaufschlagung qualifiziert. Gerade bei der Maschinenautomation, bei der die Roboter permanent mit Kühlschmierstoffen in Kontakt kommen, empfiehlt Stäubli die zusätzlich geschützten HE-Roboter. Um einen störungsfreien Einsatz der neuen Vierachser selbst bei der Integration in Bearbeitungszentren zu garantieren, finden Edelstahlteile, Spezialdichtungen sowie besonders beschichtete Gehäuseteile Verwendung. Mit dem TS2 Vierachser in HE-Version schließt Stäubli die Lücke und kann ab sofort alle Roboterkinematiken in dieser geschützten Sonderausführung anbieten.

Um für alle Maschinengrößen eine optimale Lösung bieten zu können, besteht die neue Roboterfamilie aus insgesamt vier Mitgliedern, namentlich TS2-40, TS2-60, TS2-80 und TS2-100. Mit letzterem erweitert Stäubli die Vorgängerbaureihe, die Reichweiten von 400 bis 800 Millimeter abdeckte um einen großen Vierachser mit einem Arbeitsradius von 1.000 Millimetern.

TS2-100 HE – Geschlossene Struktur, Schutzabdeckung und Faltenbalg bietet erhöhten Schutz vor Kontamination im sensiblen Arbeitsbereich.

Maschinenverkettung mit mobilem Robotersystem

Dass die Zukunft der Maschinenautomation mit Stäubli bereits heute Realität sein kann, beweist der Hersteller mit seinem Mobilrobotersystem HelMo, das autonom fahren und navigieren kann. Dabei überwacht HelMo sein Umfeld permanent über drei integrierte Laserscanner. Mit einem Sechsachser der TX2-Baureihe ausgestattet, kann HelMo alle möglichen Arbeiten bis hin zur direkten Mensch-Roboter-Kooperation ausführen. Wie der Mobilroboter überkommene Produktionsszenarien ablösen kann, zeigt sich am Beispiel der Maschinenbeschickung und -verkettung.

Kamen gestern noch Gabelstapler, manuelle Werkzeug- und Werkstückhandhabungen, Zuführsysteme und starre Automationslösungen zum Einsatz, kann HelMo dieses Aufgabenspektrum komplett übernehmen. Er kann die Fertigung vernetzen, Werkzeuge aus dem Magazin holen, zur Maschine bringen, das Be- und Entladen von Werkzeugmaschinen managen und diese bei Bedarf verketten.

Im nächsten Schritt können mehrere Mobilroboter komplette Fertigungslinien bedienen, indem sie sowohl untereinander als auch mit einem übergeordneten ERP-System kommunizieren. So können Anwender mit HelMo künftig smart in Industrie 4.0-Umgebungen produzieren und mit einem signifikanten Plus an Autonomie, Flexibilität und Produktivität rechnen. Um den hohen sicherheitstechnischen Anforderungen zu genügen, kommt ein komplexes Safetypaket zur Anwendung. Alle Sicherheitsfunktionen erfüllen die Anforderungen der Sicherheitskategorie SIL3-/PLe.

Offene Schnittstellen zu allen Steuerungswelten

Dem Wunsch vieler Anwender nach einer einheitlichen Steuerungsplattform für Werkzeugmaschine und Roboter kommt Stäubli mit den ready-to-plug-Lösungen uniVAL drive und uniVAL plc nach. Damit lassen sich alle Stäubli Kinematiken über die Multiachssteuerungen der Werkzeugmaschinen oder über speicherprogrammierbare Steuerungen renommierter Anbieter wie Siemens, Beckhoff und dergleichen betreiben.

Die Integration der Roboter in die gewünschte Steuerungswelt erfolgt einfach wie nie zuvor. Soll die Robotersteuerung über eine Multiachssteuerung erfolgen, kommt uniVAL drive zum Einsatz. Dabei setzt die Werkzeugmaschinensteuerung über uniVAL drive auf die Robotersteuerung auf und kann so über Bussysteme wie Sercos3, Ethercat, Powerlink oder Profinet die einzelnen Roboterachsen ansteuern.

Die neueste Entwicklung aus dem Hause Stäubli heißt uniVAL plc. Diese Lösung mit vordefinierter Schnittstelle erlaubt den Betrieb der Roboter über speicherprogrammierbare Steuerungen. Die Programmierung der Roboter erfolgt dabei besonders anwenderfreundlich über angelegte Funktionsbausteine. Die Stäubli Bahnplanung bleibt in jedem Fall im Hintergrund aktiv.