Hintergrund Ein Portalroboter führt Bewegungen mit hohen Lasten
und Beschleunigungen aus. Ein vorhandenes Gestell zeigt elastische
Verformungen und Schwingungen, die Taktzeit und
Positioniergenauigkeit des Roboters begrenzen.
Ziele ● Erhöhung der Gestellsteifigkeit / geringe Gestellschwingungen ● Geringe Gestellkosten (Teileanzahl) ● Große Zugangsflächen
Weg ● Simulation Gestellbelastung durch Roboterbewegung ● Simulation Gestellverformung
unter Last ● Ermittlung der Belastung einzelner Gestellteile für verschiedene
Handhabungsaufgaben und Betriebszustände ● Analyse des Schwingungsverhaltens des Gestells (rechnerische
Modalanalyse) ● Analyse verschiedener Konstruktionsvarianten ● Optimierung der Gestellstruktur einer Variante
Ergebnis ● Optimierte Gestellstruktur ● Hohe Gestellsteifigkeit gegen
statische und dynamische
Belastungen ● Reduzierte Gestellkosten infolge
verringerter Teileanzahl ● Hinweise zur schwingungsoptimalen Achsensteuerung
Nutzen ● Wettbewerbsvorteil durch höhere Taktzeiten / schnellere
Greiferpositionierung ● Reduzierung von Entwicklungszeit
und -kosten durch Verringerung
des Versuchsaufwandes ● Fundierte Faktenbasis für
Entwicklungsentscheidungen
Handhabungszelle mit Gestellkräften (rote Pfeile) während
Roboterbewegung
Greiferschwingung und Belastung eines Gestellteils während einer
Positionierbewegung
Eine der Schwingungseigenformen des Gestells (Ergebnis einer
rechnerischen Modalanalyse; Verformungen stark vergrößert)