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Yamaha vereinfacht den Scara-Roboter-Einsatz

Vision-Integration und 3D-Simulator
So vereinfacht Yamaha den Scara-Roboter-Einsatz

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Yamahas kostengünstige Scara-Familie YK-XE, die Nutzlasten bis 10 kg bewältigt, umfasst Modelle mit einer Wiederholgenauigkeit von ±0,01 mm in den X-, Y- und Z-Achsen sowie ±0,01° in der Drehachse. Bild: Yamaha
Dank ihrer Präzision können Scara-Roboter eine Vielzahl von Aufgaben mit hoher Wiederholgenauigkeit erledigen: z.B. die Positionierung winziger mechanischer Teile wie kleiner Federn oder die Platzierung elektronischer Bauteile.

Yamahas kostengünstige Scara-Familie YK-XE beispielsweise, die Nutzlasten von 4 kg bis 10 kg bewältigt, umfasst Modelle mit einer Wiederholgenauigkeit von ±0,01 mm in den X-, Y- und Z-Achsen sowie ±0,01° in der Drehachse – einzige Ausnahme ist der YK710XE der mit der größten Armlänge (710 mm) eine Wiederholgenauigkeit von ±0,02 mm in den X- und Y-Achsen erreicht. Die neueste Generation der YK-XE Scara-Roboter ist nun mit einer leichteren Kopfbaugruppe und einer verbesserten Achsensteuerung ausgestattet, die für höhere Beschleunigungen und geringere Vibrationen sorgt. Dies trägt nicht nur zur Minimierung der Zykluszeit bei, sondern entlastet auch die Mechanik.

Bildverarbeitung integriert

Die Integration eines Bildverarbeitungssystems erweitert die Scara-Anwendungsmöglichkeiten. Die Vision-Integration ermöglicht Funktionen wie Förderbandverfolgung, Positionserkennung und Positionskompensation, etwa um die Genauigkeit beim Auftragen von Kleb- oder Dichtstoff auf die Kanten einer Baugruppe zu verbessern.

Beim Bildverarbeitungssystem RCXiVY2+ von Yamaha sind ein Bildverarbeitungsboard, ein Beleuchtungsboard und ein Tracking-Board direkt in die Robotersteuerung der RCX3-Serie integriert, was die Einrichtungszeit erheblich reduziert. Das RCXiVY2+ System verfügt zudem über eine neue Blob-Erkennung, die Werkstücke zwei- bis zehnmal schneller erkennen kann als die Kantendetektion. Dies ermöglicht es den Robotern, mehrere Gegenstände mit unbestimmter Form und Größe zu erkennen, zu greifen und zu zählen.

Einfache Programmiersoftware

Yamahas RCX-Studio 2020-Umgebung macht zudem die Roboterprogrammierung und -einrichtung einfacher und schneller. Die Software enthält Werkzeuge zur Verwaltung von Robotern sowie Assistenten zur automatischen Erstellung von typischen Anwendungen. Mit diesen gebrauchsfertigen Vorlagen lassen sich gängige Abläufe wie Kommissionierung und Platzierung, Palettierung und Förderbandverfolgung einfach einrichten.

Außerdem gibt es weitere Tools wie Emulator, Zykluszeitrechner und Echtzeit-Tracing. Eine neue Funktion ist der 3D-Simulator zum Prüfen, Debuggen und Optimieren von Programmen im Offline-Modus. Zu den im Simulator verfügbaren Werkzeugen gehören eine Bahnkurvenanzeige, mit deren Hilfe Bediener die Bewegungen des Roboters beurteilen können und eine Interferenzprüfung, die hilft, Kollisionen mit anderen Robotern oder Peripheriegeräten zu vermeiden.

Bis zu vier Roboter können gemeinsam simuliert und gleichzeitig aus verschiedenen Blickwinkeln beobachtet werden. Durch den Einsatz des Simulators können die Positionen der Roboter, die Reihenfolge der Prozessschritte und die optimalen Geschwindigkeitseinstellungen rasch festgelegt werden, bevor reale Installationsarbeiten beginnen. Dies kann eine Menge kostspieliger Versuche und Fehler ersparen, insbesondere bei der Einrichtung einer Multi-Roboter-Montagezelle.

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Was ist ein Scara-Roboter?

Scara-Roboter (Selective Compliance Assembly Robot Arm) sind (neben Knickarm-Robotern) in der industriellen Automatisierung weit verbreitet. Hauptmerkmal des vierachsigen Scaras ist ein kaskadierter 2-Gelenke-Arm, der in einer einzigen Ebene arbeitet. Dabei imitiert der Scara-Roboter quasi den menschlichen Arm: Er kann sich gleichzeitig und unabhängig von der „Schulter“ und dem „Ellenbogen“ aus- und einfahren und um die Achse drehen. Dabei kann er sich innerhalb des durch die maximale Ausdehnung der beiden Glieder definierten Bereichs an beliebig viele Positionen bewegen.


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