Robolink-Gelenkarm bei Igus, Bild: ke NEXT / jl

In einem Bereich bei Igus haben sich die Roboter und ihre Entwickler ausgebreitet. Hier lagern die benötigten Teile, werden Testaufbauten und Aufträge zusammengebaut und die Gelenkarme können ihr Können vorführen. Bild: ke NEXT / jl

In den USA kultiviert man ihn gerne, den Mythos der Garagenfirmen: Da ist zum Beispiel die Geschichte der Herren Harley und Davidson, die ihre ersten Motorräder zwar nicht direkt in einer Garage, jedoch im Schuppen der Eltern zusammenschraubten. Oder die zum Marketingerfolg gewordene Entstehungsgeschichte von Apple, dessen Gründer ihre ersten Computer tatsächlich in einer Garage zusammengebaut haben. Groß wurden sie durch ihre Ideen, viel Dynamik und Investoren. Aber wo sind die deutschen Garagentüftler? Hierzulande scheint man nicht viel von Garagen zu halten. Lieber setzen sich hier Entwickler mit ihren innovativen Ideen in eine vollausgestattete Fabrikhalle. So auch in einer Ecke des Kölner Unternehmens Igus, das eigentlich bekannt für seine Energieketten und Gleitlager aus Kunststoff ist, wo sich seit ein paar Jahren ein fünfköpfiges Robotikteam eingenistet hat.

Keine Arme – Keine Steuerung

Pick-and-Place, Bild: ke NEXT / jl
Hier lernt ein Robolink-Arm gerade Pick-and-Place, also picken, orientieren und ablegen. Die derzeitige Taktzeit – um gleichzeitig Langlebigkeit garantieren zu können – liegt bei drei Sekunden. Schon ein guter Wert, Luft nach oben ist aber noch vorhanden. Bild: ke NEXT / jl

Woran sie arbeiten? An einer neuen Generation Roboter mit dem Namen Robolink, einem modularen Baukasten für den selbst zusammengestellten Roboterarm. Das Programm beinhaltet verschiedene Gelenke, Motoren und Verbindungskomponenten. Alle Bauteile können einzeln oder in Kombinationen bestellt werden, je nachdem wie viel Flexibilität oder Eigenleistung gewünscht ist. Zu den Kunden gehören daher häufig Steuerungsspezialisten, die Steuerungshard- und -software entwickeln und einen Demonstrator für ihr Know-how suchen. „Sie benötigen einfach eine günstige Hardware für ihre Entwicklung, sind aber selber keine Mechaniker. Solche Kunden wollen dann wirklich nur die Hardware, um sich mit ihren Ideen austoben zu können. Dafür reicht der elektromechanische Arm“, erklärt Martin Raak, Produktmanager Robolink bei Igus.

Er ist seit der Gründung des aus fünf Mann bestehenden Teams vor rund sieben Jahren mit dabei. Möchte man einen Robolink-Arm erwerben, kommt man nicht an ihm vorbei und er kennt alle Projekte. „Das geht von der Künstlerin, die ein Kunstwerk erschaffen will, über Projekte, wie zum Beispiel einen automatischen Buchscanner für ein Archiv, bei dem Buchseiten automatisch umgeblättert und gescannt werden sollen“, erzählt Raak.

Erst wird die eigene Fabrik automatisiert

Das sind Projekte, in denen viele etablierte Robotiklösungen überdimensioniert wären. Und das kann auch in der Fabrikautomation der Fall sein, die man bei Igus natürlich auch immer im Sinn hat. Extern steckt das Geschäft mit der Fabrikautomation noch in den Kinderschuhen. Zunächst soll nun intern automatisiert werden. „Dazu steht eine Zahl im Raum, die für mich selber noch unvorstellbar klingt: Bis Ende des Jahres 2017 wollen wir 100 Robolink-Gelenkarme in der Produktion stehen haben, unser Technischer Leiter ist vernarrt in das Produkt“, so Raak. Übernehmen sollen sie Aufgaben in der Energieketten-Montage. Ein Verdrängungswettbewerb Mensch vs. Roboter findet hier aber nicht statt, wie die Mitarbeiterzahlen bei Igus belegen: Trotz zunehmender Automatisierung steigen diese. Insgesamt Bedingungen, die man nicht nur bei Igus vorfindet. „Wir selbst sind unser erster Kundenkreis. Aber es gibt viele Firmen, die ähnlich strukturiert sind wie wir: das ist der klassische Mittelstand in Deutschland – und weltweit“, bewertet Raak die Situation.

Für die Fabrikautomation werden die Roboter derzeit fit gemacht. Hierfür muss von den ursprünglichen seilzugbetriebenen Gelenken Abstand genommen werden. Raak erklärt: „Vor ungefähr zwei Jahren mussten wir feststellen, dass wir mit der Seilzugtechnik im industriellen Umfeld wenig Chancen haben.“ Das hat zwei Gründe: Seilzugroboter sind schwer zu kontrollieren und zu steuern, dazu ist die Lebensdauer solcher Systeme begrenzt. „Wir haben viel weiterentwickelt: von anfangs 10.000 Zyklen hin zu einer Million. Aber im Industrieumfeld ist eine Million gar nichts. Das kann innerhalb von eineinhalb Wochen aufgebraucht sein“, so Raak. „Daher mussten wir umdenken: Gelenke ohne Seile. Wir haben uns für Schneckengetriebe mit Übersetzungen von 1:40 bis 1:50 entschieden.“ Die sind relativ einfach herzustellen und ein Standardprodukt im Maschinenbau. Bei Igus ist die Schneckenwelle aus Aluminium und das Schneckenrad aus Kunststoff.

Technik im Detail: Wellgetriebe für leichtere Arme

Damit die Gelenkarme von Igus auch fit für die Industrie sind, bekommen sie derzeit neue Getriebe verpasst. Bild: Igus

Und woran hat die Robotikabteilung von Igus zuletzt gearbeitet? Der neueste Wurf ist das Robolink-Wellgetriebe, das beispielsweise sehr einfach als sechste Achse eines Roboterarms, also als radial bewegliche Verbindung zwischen Arm und Greifer, eingesetzt werden kann. Es ist sehr leicht und effizient und wird in zwei Baugrößen als Einzelkomponente oder mit einem Nema-17- beziehungsweise Nema-23-Schrittmotor angeboten.

„Das Wellgetriebe hat den Vorteil, dass es kaum Umkehrspiel hat und somit eine präzise Verstellung bei hoher Laufruhe gewährleistet“, erklärt Martin Raak, Produktmanager Robolink bei Igus. „Darüber hinaus ist es sehr kompakt und hat eine hohe Übersetzung.“ Das Getriebe besteht aus einem Außenzahnkranz sowie einem flexiblen aber gleichzeitig sehr verschleißfesten Innenzahnkranz aus Iglidur-Hochleistungskunststoff.