Die industrielle Revolution 4.0 ist im vollen Gange. Maschinen, Roboter vernetzen sich, Big Data und Smart Data machen die Runde und die Produktion verschmilzt zunehmend mit anderen Segmenten der Supply Chain. Was kommt wohl als nächstes? Forscher der Harvard University haben es geschafft, Industrieroboter auf eine Größe von wenigen Millimetern zu schrumpfen. Ihr denkt, was für ein Blödsinn? Mitnichten: Ihre Genauigkeit und Schnelligkeit ist schon fast beängstigend und wird industrielle wie auch andere essentielle Prozesse weiter verfeinern. Speziell Produktion, Logistik und Medizin profitieren von den Meistern der Präzession – schon jetzt.

Delta-Roboter? Schon mal gehört? Erfunden hat die kleinen Industrieroboter der Schweizer Reymond Clavel. Sie werden aufgrund ihrer hohen Präzision und Schnelligkeit vorwiegend in industriellen Umgebungen, beispielsweise für sogenannte Pick-and-Place-Anwendungen in der Logistik, eingesetzt und sind dank ihrer besonderen Kinetik besonders flexibel einsatzbar. Im Grunde handelt es sich um eine Basisstation, die mit mindestens drei individuell bewegungsfähigen Armen ihre Aufgaben erledigt.

Reymond Clavel und Pralinen

Der erste Delta-Roboter von Reymond Clavel kam in einer Schokoladenfabrik zum Einsatz. Er packte in Windeseile Pralinen in die dazugehörigen Verpackungen. Mittlerweile dient die Basis nicht nur als Schwenkkörper, über die dann etwa die einzelne Praline angesaugt wird; vielmehr ist die Basis mit einem spezifischen Modul gekoppelt, um etwa Objekte zu erfassen, zu bewegen oder für andere Prozesse freizugeben (Übergabe an einen anderen Prozessschritt). Aktuelle Delta-Typen finden daher auch in Fachbereichen wie Chirurgie, Zerspanen (CNC, Drehen) 3D-Printing und Schweißen Verwendung. Aber auch bei der Pizzaproduktion werden diese Art Roboter eingesetzt. Sie sind aber in der Regel etwas größer (siehe Video am Ende des Artikels).

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Delta-Roboter, in Zukunft Millimeter-klein

Den Forschern rund um Chef-Ingenieur Robert Wood ist es nun gelungen, ein weiteres Detail in Sachen Delta-Roboter zu lösen und stellten kürzlich ihren ‚milliDelta robot‘ der breiten Masse vor. Der 15 Millimeter x 15 Millimeter x 20 Millimeter große Roboter wiegt insgesamt gerade einmal 0,43 Gramm. Der ‚milliDelta robot‘ kann seine Basis mit bis zu 0,45 Metern pro Sekunde bewegen und erreicht dabei eine Beschleunigung von satten 215 Metern pro Sekundenquadrat. Bei einer Nutzlastkapazität von 1,31 Gramm erreicht das kleine Wunder eine Präzision von bis zu fünf Mikrometern; innerhalb eines Arbeitsraums von 7,01 Kubikmillimetern. So zumindest beschreibt es das ‚Abstract‚ des Forschungsinstituts. Ach ja, mit der erwähnten maximalen Traglast von 1,3 Gramm kann der milliDelta das Dreifache seines Eigengewichtes bewegen. Man stelle sich einfach mal die Möglichkeiten vor, die eine Generation 2 oder 3 erreichen könnten und projiziere diese in die reale Welt.

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Und wie sieht die Praxis aus? Wie oben bereits erwähnt bewähren sich diese äußerst beweglichen Modelle derzeit meist innerhalb von komplexen Montagearbeiten. Speziell in Bereichen wie Montage- und Pick-and-Place-Aufgaben fühlen sich die kleinen Racker sehr wohl; also dort, wo Flexibilität und Wiederholungsgenauigkeit gefordert ist. So ist speziell die Rüstzeit der Delta Roboter hervorzuheben. In kürzester Zeit können Produktionsstraßen umgerüstet werden. So gibt es Delta-Varianten mit bis zu sechs Achsen (siehe Video). Etwas größer, aber im Prinzip derselbe Aufbau, der ABB-Roboter Flex-Picker. Er kann mittels Aufsatz eine komplette Pizza belegen – nur der Teig wird per Hand ausgebreitet.

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Quelle: Heise Online

Teaserbild: Humanrobo / CC BY-SA 3.0

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