Seilroboter könnten einmal die Montage von Solarkraftwerken übernehmen.
Fraunhofer IPA
Wenn Ingenieure klassische Maschinenelemente wie Seilwinden mit moderner Steuerungstechnik kreativ kombinieren, entsteht – ein Seilroboter. Das innovative Prinzip setzt neue Maßstäbe im Automatisierungsbereich Pick-and-Place.
Mit neuartigen Seilrobotern lässt sich eine bewegliche Roboterplattform im Raum kontrolliert bewegen. Durch ihre geringe bewegte Masse erreichen sie eine hohe Dynamik bei gleichzeitig hoher Energieeffizienz, denn die Seile übertragen die Antriebskräfte nahezu verlustfrei.
Im Rahmen einer Informationsveranstaltung zum Thema „Seilroboter in der Mobilen Fabrik“ am Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML in Dortmund gewährte das Fraunhofer-Konsortium ATLAS (Automatisierte Montage von Großanlagen mit krantechnischen Seilrobotern) Ende November Einblicke in die neue Technologie. „Während Industrieroboter momentan an die Grenzen ihres Potenzials gelangen, bieten Seilroboter dank des effizienten Zugprinzips maximale Beweglichkeit bei minimalem Materialeinsatz“, erläuterte Springer Autor Dr. Andreas Pott, Leiter des Konsortiums, die Chancen der Technologie.
Automatische Bearbeitung großer Strukturen
Industrieroboter erreichen laut Pott gewöhnlich etwa eine zweifache Erdbeschleunigung, der Seilroboter hingegen schaffe bis zu 10 g (1 g ≈ 9,81 m/s2 ). Für die Montage großer Strukturen wie Flugzeuge, Lager oder Schiffe sei der Seilroboter optimal geeignet, ist Pott überzeugt und fasst die Vorteile der Technologie in drei Punkten zusammen: „Mehr Arbeitsraum, mehr Dynamik und mehr Nutzlast.“
Gleich einer Skycam bei Sportübertragungen sollen Seilroboter künftig frischen Wind in die Produktion bringen und die Automatisierung von Fertigungsprozessen sehr großer Bauteile (Rotorblätter von Windkraftanlagen, Flugzeugrümpfen etc.) vorantreiben oder auch große Solaranlagen montieren. Dabei können Seilroboter die Werkzeuge positionieren und bewegen und somit etwa Laminieren, Schleifen, Polieren, Reinigen oder Lackieren. Viele Anwender wünschen sich die hohe Pick-Leistung von Delta-Robotern auch für größere Bauteile oder längere Transportwege: Bei diesem Pick-and-Place können Seilroboter neue Maßstäbe setzen, denn mit ihnen lassen sich auch tonnenschwere Lasten handhaben.
Ausgezeichnete Forschung
Die Branche ist begeistert. Springer-Autor Werner Kraus, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer IPA in Stuttgart, wurde am 27. November auf dem Kongress der SPS IPC Drives 2013 in Nürnberg mit dem erstmals verliehenen Innovationspreis der Automatisierungsindustrie für seine Untersuchungen zur „Energieeffizienz von Seilrobotern“ ausgezeichnet. Kraus hat ein Verfahren entwickelt, mit dem sich die Energieaufnahme von Seilrobotern um etwa 20 Prozent reduzieren und die Seilmechanik schonen lässt.