Zu den Verpackungs- und Handling-Systemen von Syntegon gehören auch flexible Robotik-Lösungen für verschiedenste Anwendungen. Delta-Roboter spielen dabei eine wichtige Rolle. Denn gerade in der Lebensmittelindustrie, aber auch in der Pharmabranche oder in der Halbleiterindustrie, wo schnelle und präzise Handhabungsschritte automatisiert werden, bieten diese eine ideale Lösung. Zum Beispiel in Verpackungsanlagen oder in Logistikzentren übernehmen sie vielfältige Pick-&-Place-Aufgaben. Sie verpacken Pralinen, sortieren Päckchen oder bestücken Leiterplatten – und das hundertfach pro Minute.
Bei der Entwicklung eines neuen Delta-Roboters für Pick-&-Place-Aufgaben ergab sich für das schweizerische Unternehmen Syntegon ein umfangreiches Anforderungsprofil an das Getriebe. Als langjähriger Partner und „Preferred Supplier“ in diesem Bereich nahm Neugart diese Herausforderung an. Das Ergebnis ist ein besonders verdrehsteif ausgeführtes Getriebemodell, das große Präzision und hohe Dynamik verbindet. Damit soll es sich ganz besonders für den Einsatz in Delta-Robotern eignen.
Warum Delta-Roboter?
Der Grund, warum Syntegon auf Delta-Roboter setzt, ist die charakteristische Kinematik dieses Robotertyps: Alle Achsen seiner Steuerarme sind parallel angeordnet. Die Enden der in alle Richtungen beweglichen Steuerarme sind durch eine kleine Plattform zur Werkzeugaufnahme verbunden, die beispielsweise einen Sauggreifer trägt.
Da die Antriebe nicht in den Gelenken sitzen, sind die Steuerarme bei einem Delta-Roboter extrem leicht. Es muss also nur wenig Masse bewegt werden, was hohe Geschwindigkeiten und eine hohe Dynamik mit sehr starken Beschleunigungen ermöglicht. Im Gegenzug bedeutet die konstruktive Entlastung der Steuerarme: Die Servomotoren der Hauptantriebe und mit ihnen die Getriebe, die sie mit den Steuerarmen verbinden, sind extremen Belastungen ausgesetzt. Sie müssen hochdynamisch in ständig wechselnder Drehrichtung und dabei extrem präzise arbeiten.
Besondere antriebstechnische Anforderungen
Für diese besondere Aufgabenstellung suchte Syntegon nach einer optimalen Lösung. Fündig wurden sie bei Neugart: Der deutsche Hersteller ist spezialisiert auf Planetengetriebe.
Damit ein Planetengetriebe seine Vorteile auch in Delta-Robotern voll ausspielen kann, sind allerdings einige spezielle Anpassungen in der Konstruktion notwendig. Diese betreffen insbesondere die Punkte maximale Verdrehsteifigkeit (Torsionssteifigkeit), minimales Verdrehspiel, reduzierte Massenträgkeit, hohes Beschleunigungsmoment und ein angepasstes Dichtungskonzept.
Wie eine solche leistungsfähige Möglichkeit aussehen kann, zeigt Neugart mit dem neuen Flanschgetriebe NDF. Dieses verfügt zum Beispiel über eine besonders verdrehsteife Struktur. Das Verdrehspiel der Getriebeverzahnung ist standardmäßig auf <1 Winkelminute (arcmin) reduziert. Dementsprechend hoch ist die Positioniergenauigkeit des Roboters. Die hohe Dynamik, die hierdurch erreicht werden kann, verkürzt die Taktzeit des Roboters. Darüber hinaus zeichnet sich das NDF im Detail noch durch eine ganze Reihe von weiteren Besonderheiten an der Eingangs- wie an der Abtriebsseite aus.
Baugrößen und weitere Optionen
Das NDF ist derzeit in Baugröße 090 und mit insgesamt vier jeweils zweistufigen Übersetzungen zwischen i=22 und i=55 verfügbar. Als Option ist für das NDF eine lebensmitteltaugliche Öl-Schmierung erhältlich. Der verwendete Schmierstoff ist nach NSF H1 und ISO 21469 zertifiziert. Als weitere Option kann das NDF mit einer Abtriebswelle aus Edelstahl und einem vernickelten Abtriebsflansch ausgestattet werden. Diese erhöhen die Korrosionsbeständigkeit des Getriebes. Dadurch toleriert es auch häufiges Reinigen mit aggressiven Medien, wie es in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie unerlässlich ist.
Eine große Auswahl an Standardgetrieben aus dem Neugart-Programm ermöglicht darüber hinaus einen individuell ausgelegten Antrieb für die vierte Achse (Drehachse) des Delta-Roboters.
Praxiserfahrungen geglückt
Nach den ersten Praxiserfahrungen mit dem neuen NDF-Getriebe zeigt sich auch Marco Ebner von Syntegon Packaging Systems überzeugt von den anwendungsspezifischen Vorteilen: „Die Zuverlässigkeit der Getriebe ist für uns ein absolutes Muss, um die Erwartungen unserer Kunden auch zu deren vollsten Zufriedenheit erfüllen zu können. Das NDF-Getriebe von Neugart bietet dabei aus unserer Sicht das beste Gesamtpaket aus Performance, Qualität und Kosteneffizienz. Während der Entwicklung unserer neuen RPP-Maschinenplattform haben wir sehr eng und intensiv mit der Firma Neugart zusammengearbeitet und so die für uns ideale Getriebe-Lösung gefunden.“
Marcel Geurts
