Roboterkinematiken und Greifräume
Im Verlauf der Industrieroboterentwicklung hat man 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.
Wie viele Achsen braucht ein Roboter?
Die Anzahl der Achsen, die sich sinnvoll koordiniert zusammensetzen, um eine gestellte Aufgabe zu bewältigen, ist eigentlich beliebig. Der Begriff „Industrieroboter“ darf jedoch erst ab einer Achsenzahl von drei Verwendung finden.
Heutige universell einsetzbare Industrieroboter haben in der Regel sechs Achsen. Dies begründet sich aus der Mathematik und ist einfach zu erklären. Ein Raumpunkt mit Richtungsorientierung im Raum selber hat sechs Freiheitsgrade – drei beschreiben den Punkt im Raum, drei beschreiben die Richtungsorientierung im Punkt.
In der Mathematik wie auch in der Roboterwelt (Exoten ausgenommen) verwendet man die ersten drei Achsen, 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 vier angetriebenen Achsen auskommen. Ein Marktüberblick zeigt, dass sich dies bei den heutigen Geräten auch bestätigt.
