Robo­ter­arm

Robo­ter­arm für eine Pick-and-Place Anlage

Mit dem Robo­ter­arm aus CFK für Ver­pa­ckungs­ma­schi­nen (“Pick and Place”), der aus einem Ober­arm, einem Unter­arm und einer Zug­stan­ge besteht, wird das Poten­zi­al eines kon­se­quent durch­ge­führ­ten Leicht­bau-Reen­gi­nee­rings sicht­bar: Dank Umstel­lung von Alu­mi­ni­um auf Hoch­mo­dul-CFK und einer ent­spre­chen­den Redi­men­sio­nie­rung des Antriebs­sys­tems konn­ten auf einen Schlag Leis­tungs­stei­ge­run­gen bis 40% erzielt werden.

Spe­zi­fi­sche Herausforderungen

Grund­la­ge für die enor­me Leis­tungs­stei­ge­rung war eine enge Zusam­men­ar­beit mit dem Kun­den, um sämt­li­che Anfor­de­run­gen von Beginn weg zu berück­sich­ti­gen, sowie die Bereit­schaft, auch im wei­te­ren Sys­tem­um­feld (insb. Moto­ren, Antrieb­strän­ge etc) ent­spre­chen­de Anpas­sun­gen durch­zu­füh­ren. Durch FE-Simu­la­tio­nen konn­te die Zahl der Pro­to­ty­pen auf ein Mini­mum redu­ziert und die Aus­le­gung des Bau­teils ite­ra­tiv opti­miert wer­den.
Die Tole­ranz­ein­hal­tun­gen für die Achs­ab­stän­de wur­den fall­wei­se mit in-situ ver­bun­de­nen oder mit nach­träg­lich kalt­ge­kleb­ten Metal­l­in­serts gelöst. Zur Reduk­ti­on der Pro­zess­kos­ten wur­de ein auto­klav­frei­er Aus­här­te­pro­zess für Hohl­kör­per ent­wi­ckelt, bei dem das Bau­teil nach dem Auf­le­gen des Prep­regs mit einem Druck­sack von innen an eine CFK-Nega­tiv­form gedrückt wird und in einem Ofen­zy­klus aushärtet.

Pro­jekt­er­folg

Der Robo­ter­arm wird in Los­grös­sen von 5 bis 10 Stück pro Woche her­ge­stellt. Bis­her wur­den bereits rund 4’000 Arm­sys­te­me gefer­tigt. Im Jah­re 2006 erhielt Näge­li Swiss AG zusam­men mit der Fach­hoch­schu­le Nord­west­schweiz für den Robo­ter­arm einen Design-Oscar. Das erteil­te if Gold­la­bel zeugt von der inter­na­tio­nal aner­kann­ten, hoch­wer­ti­gen Leis­tung für die Bau­teil­ent­wick­lung und Prozessgestaltung.

Part­ner

Fach­hoch­schu­le Nord­west­schweiz, IKT: www.fhnw.ch