Acht Seile und eine bewegliche Plattform anstelle von großen Knickarmrobotern und Flächenportalen: Auf den ersten Blick scheint die Plattform mit Greifern durch die Luft zu fliegen. Doch wenn man die Plattform bewegen möchte, rührt sie sich nicht vom Fleck. Kein Ausweichen, kein Pendeln – stattdessen Leichtbau in Vollendung. Am Fraunhofer IPA wird ein völlig neuer Ansatz für die Automatisierung des Materialflusses mithilfe von Robotern entwickelt und erprobt. IPAnema basiert auf Seilen, die durch mehrere Winden angetrieben werden und einen Endeffektor im Raum bewegen. Die neue Roboterkinematik erlaubt eine freie und vollständig kontrollierbare Bewegung.

Seilroboter übertreffen konventionelle Industrieroboter bezüglich Traglast und Größe des Arbeitsraums um ein bis zwei Größenordnungen. Sie sind energieeffizient, kostengünstig und modular aufgebaut, sodass ortsflexible Handhabungs- und Montagesysteme möglich sind. »Durch Seilroboter lassen sich Produktions- und Handhabungsaufgaben automatisieren, die herkömmliche Roboter aus technischen oder wirtschaftlichen Gründen nicht durchführen können. Bei kleinen Nutzlasten sind sehr kurze Taktzeiten möglich. Seile übertragen die Antriebskräfte nahezu verlustfrei auf die bewegliche Roboterplattform«, erläutert Andreas Pott, Abteilung Roboter- und Assistenzsysteme des Fraunhofer IPA.

Innovative Technologien für Anlagenhersteller und Systemintegratoren

Das Fraunhofer IPA bietet mit dem Seilroboter IPAnema einen technisch neuen Ansatz für die effiziente und flexible Handhabung. Der Roboter lässt sich leicht den speziellen Anforderungen einer Anwendung anpassen. Die Auslegungsgrößen Nutzlast, Arbeitsraum und Taktzeit lassen sich dabei für die jeweilige Aufgabe maßschneidern, sodass der Roboter mit höchster Effizienz einsetzbar ist.

Viele Anwender wünschen sich die hohe Pick-Leistung von Delta-Robotern auch für größere Bauteile oder längere Transportwege. Im Bereich Pick-and-Place können Seilroboter neue Maßstäbe setzen. Zudem können sie Regale mit kleinen Paketen beschicken. Auch tonnenschwere Lasten lassen sich mit der Seilrobotertechnologie unter Verwendung von Kranwinden handhaben. Ähnlich wie die Seilkameras bei Sportübertragungen sollen Seilroboter in Produktionen eingesetzt werden: Sie eignen sich für die Automatisierung von Fertigungsprozessen an sehr großen Bauteilen, wie z. B. an Rotorblättern für Windkraftanlagen, Rümpfen von Flugzeugen und Schiffen sowie großen Schweißkonstruktionen. Dabei können Seilroboter für die Positionierung und Bewegung des Werkzeugs sorgen, das dann für das Laminieren, Schleifen, Polieren, Reinigen oder Lackieren genutzt wird.

Auf der Automatica 2014 zeigt das Fraunhofer IPA Anwendungsfelder der neuen Robotertechnik für Inspektion, Handhabung und Montage. »Besonders ansprechen möchten wir Anlagenhersteller und Systemintegratoren der Robotik, Automatisierung und Intralogistik. Auf Basis der vom Fraunhofer entwickelten Technologien lassen sich gemeinsam neue Projekte umsetzen und innovative Produkte entwickeln«, so Pott.