Servoantriebe für Cobots

Ein Cobot oder Co-Roboter ist ein kollaborativer Roboter, der in einem gemeinsamen Arbeitsraum mit Menschen arbeiten und interagieren soll. Während Roboter autonom arbeiten, um Aufgaben zu erledigen, können Cobots mit Menschen interagieren, um Aufgaben harmonisch zu erledigen.

Cobots wurden ursprünglich ohne Antriebskraft entwickelt, um eine sichere Arbeitsumgebung mit Menschen zu schaffen, wurden aber seitdem so weiterentwickelt, dass sie begrenzte Antriebskraft nutzen, ohne eine Bedrohung für Arbeiter in einem gemeinsam genutzten Raum darzustellen.

Einige allgemeine Merkmale von Cobots sind:

• Sicheres Arbeiten direkt mit Menschen im selben Raum
• Bewusstsein für ihre Umgebung
• Leicht zu trainieren, um komplexe Aufgaben zu lernen und zu erledigen
• Anpassungsfähig an variable Bedingungen

Cobots haben sich unter Verwendung fortschrittlicher Sensoren und Servoantriebstechnologie weiterentwickelt, um sich an Hindernisse auf ihrem Weg anzupassen. Selbst wenn ein Objekt leicht fehl am Platz ist, kann sich ein Co-Roboter normalerweise anpassen, indem er das Objekt lokalisiert und identifiziert, es aufnimmt und weiter verwendet.

Die heutigen Cobots nehmen in der Fabrik oder im Arbeitsbereich nur eine sehr geringe Stellfläche ein. Viele Hersteller haben damit begonnen, Cobots in Fertigungslinien zu integrieren, um Objekte aufzunehmen und zu platzieren sowie die Qualitätskontrolle durchzuführen. Cobots wurden zum großen Teil zur Automatisierung sich wiederholender und alltäglicher Aufgaben eingesetzt, die Menschen schnell überdrüssig werden können.

Natürlich können Cobots auch für fortgeschrittenere Anwendungen eingesetzt werden, darunter schwierige Aufgaben wie Montagen mit gemischten Teilen und schweres Heben.

Cobots sind besonders nützlich für kurze Produktionsläufe und Situationen, in denen die Setup-Konfigurationen stark variieren. Die Anpassungsfähigkeit eines Cobots kann die Kosten im Vergleich zu starreren Lösungen erheblich senken.

Cobots werden immer häufiger verwendet

Über den Robot Report: „Der Markt für kollaborative Roboter erwartet in den nächsten Jahren eine unglaublich hohe Wachstumsrate. Es wird erwartet, dass er zwischen 2016 und 2022 mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 60,041 TP2T wächst, von 110 Millionen USD im Jahr 2015 auf 3,3 Milliarden USD im Jahr 2022.“

Cobots, die einst der Fantasie der Science-Fiction entsprachen, beginnen sich in vielen Branchen zu einer rentablen Lösung zu entwickeln. Laut Statistik der Verband der Roboterindustrie, stiegen die Bestellungen für Cobots zwischen 2015 und 2016 allein in der Lebensmittelindustrie um 321 TP2T.

Typische Servoantriebsanforderungen für Cobots

Aus diesem Grund, ADVANCED Motion Controls® hat ausgeklügelte Servoantriebe entwickelt, die gut gerüstet sind, um Cobot-Systeme zu unterstützen und ihre Effizienz zu steigern.

Zuverlässigkeit

Aus Gründen der Sicherheit und Effizienz müssen die Cobots ihre Arbeit jederzeit korrekt erledigen können, was bedeutet, dass die darin enthaltenen Servoantriebe darauf vertrauen müssen, dass sie eine konstante Leistung erbringen. Kunden entscheiden sich für AMC aufgrund des guten Rufs, den wir uns für die Produktzuverlässigkeit aufgebaut haben.

Kompakte Form

Servoantriebe sind in die Gelenke der Arme eingebettet und zeichnen sich durch eine kleine Bauweise aus, die die Größe des Gehäuses reduziert und gleichzeitig die erforderliche Kraft und Präzision beibehält. AMCs FlexPro™ digitale Servoantriebe sind auf einen kompakten Formfaktor und eine hohe Leistungsdichte ausgelegt; Sie haben eine Stellfläche von 1,5 "x 1" (1/3 der Größe einer Standardvisitenkarte) und geben dennoch 25 Ampere kontinuierlich aus. In anderen Fällen Kundenspezifische Servoantriebe können auch so hergestellt werden, dass sie unabhängig von der Form eng in einen Cobot-Arm passen, einschließlich derjenigen, die FlexPro verwenden IMPACT™ die Architektur.

Thermisches Management

In einem so kleinen und abgeschlossenen Raum ist es jedoch wichtig, dass die Servoantriebe in Cobots über ein gutes Wärmemanagement verfügen, um Schäden an sich selbst oder anderen Komponenten durch Überhitzung zu vermeiden. In den Antrieben sollten effiziente Komponenten eingesetzt werden, um die Wärmeleistung zu reduzieren. Darüber hinaus kann die Ausstattung von Servoantrieben mit Kühlkörpern, die an der Innenseite des Armrahmens montiert werden können, die Wärmeableitung aus dem internen System verbessern.

Netzwerk-Kommunikation

Der Betrieb eines Cobots erfordert natürlich, dass die Bewegung zwischen den Gelenken koordiniert wird. Das bedeutet, dass jeder Antrieb an eine zentrale Steuerung angeschlossen werden muss, oder die Antriebe können über eine Art Netzwerk-Feldbus wie CANopen® oder EtherCAT® miteinander verbunden werden. Bei der Verwendung eines Netzwerks ermöglichen Pass-Through-Anschlüsse, dass Signale die Komponenten entlang des Arms über einen einzigen Weg erreichen, wodurch der Verdrahtungsaufwand erheblich reduziert wird. AMC unterstützt CANopen, EtherCAT, Modbus®, Ethernet/IP™, Ethernet Powerlink und RS-232/485-Netzwerkkonfigurationen.

Positions-Feedback

Servoantriebe in Cobots verlassen sich oft auf Absolut Positionsrückmeldung damit sie beim Einschalten sofort die Position der Gelenke bestimmen können. Dies ist der Verwendung einer relativen Rückkopplung bei weitem vorzuziehen, da die Drehungen jedes Gelenks, das Referenzfahrtroutinen ausführt, für andere Geräte oder Menschen in unmittelbarer Nähe gefährlich sein könnten. ADVANCED Motion Controls verfügt über Servoantriebe, die Biss-C-, Hiperface- und EnDat-Absolut-Feedback-Protokolle verwenden können.

Dual-Loop-Positionssteuerung

Obwohl dies nicht unbedingt erforderlich ist, verwenden Servoantriebe Positionsregelung mit zwei Schleifen  sind in der Lage, Positionsrückmeldungen sowohl an den Gelenkmotoren als auch an der Last zu verarbeiten, um durch Spiel oder Biegung verursachte Fehler zu eliminieren. Dies ermöglicht Cobots, anpassungsfähiger und präziser zu werden, wodurch ihre Fähigkeit zur Zusammenarbeit an Aufgaben in Echtzeit verbessert wird.

Abschließende Gedanken

Da Cobots immer beliebter und ausgereifter werden, ADVANCED Motion Controls hat ausgeklügelte Servoantriebe entwickelt, die Cobots bei präzisionsbasierten Operationen unterstützen können, wobei Größe, Leistung und Wärmemanagement berücksichtigt werden.

Weitere Informationen zum Einsatz von Cobots für Servoantriebe finden Sie unter kontaktiere uns heute