Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Roboterarm-Spezialist gesucht


von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Hi!

Gibt's in diesem Forum Leute, die sich mit Roboterarmen auskennen? Falls 
ja, vielleicht kann mir einer mal ein paar Ratschläge geben oder Ideen 
liefern.

Erst einmal ganz grob gefragt, Was würde man brauchen wenn man eine 
Fläche von sagen wir 80x100cm mit so einem Roboterarm erreichen können 
möchte? Das Haltegewicht wäre maximal 1kg, Positioniergenauigkeit 0,1mm 
wäre ausreichend und gibt's das mit Steuerungen, die gcode-Programme 
verarbeiten können? In welchen Preisregionen liegt sowas?

Danke!

von J. S. (jojos)


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von Uli S. (uli12us)


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Kommt jetzt natürlich auf die Bauweise an. Kartesisch, Scara oder 
Knickarm
und wie gross die Z Achse sein muss. Gebrauchte Industrieroboter sind 
schon für 4 stellig zu kriegen, das Problem daran ist häufig die 
Steuerung, für dies entweder keine Ersatzteile mehr gibt oder die zu 
kompliziert zu programmieren ist. Wenn kartesisch reicht und eine sehr 
geringe Z-Höhe ausreichend ist, wär eventuell eine grössere Käsefräse 
ausreichend, die man statt Spindel halt mit Heber bzw Greifer ausrüstet.

von Maik .. (basteling)


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Ein Linearroboter / Raumportal wäre wohl das einfachste, benötigt aber 
bei einer einfachen z- achse einen genausogroßen freien Raum darüber. 
Bei den Knickarmrobotern sind ja seit dem Siegeszug von Universal robots 
auch viele ähnlich aufgebaute Roboter in Preisregionen von 5000 Euro für 
einen Igusbausatz bis ca. 30.000 Euro für einen UR-5 denkbar.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Scara und kartesische Systeme (wie 3D-Drucker) wäre ausreichend, wenn 
man eine zusätzliche C-Achse verbauen würde.

Die grundsätzliche Aufgabe wäre, daß man z.B. innerhalb des 
Arbeitsbereichs ein kleines Rohr von allen Seiten anfahren können soll. 
Bei Scara- und kartesischen Systemen braucht man für den Winkel eine 
C-Achse, ein Roboterarm könnte das mutmaßlich frei mit seinen sowieso 
vorhandenen Achsen. Daher die Überlegung, ob ein Roboterarm (oder 
Scara-Arm) die bessere Lösung wäre als der kartesische Aufbau, an den 
man ja immer zuerst denkt.

von Uli S. (uli12us)


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Welche Fertigungsmöglichkeiten hast du denn zur Verfügung? Es gibt 
nämlich so kleine Knickarmroboterbausätze aus Alublech. Da zum Antrieb 
nur Modellbauservos der kleinen Kategorie verwendet werden ist da 
natürlich keine grosse Kraft zu erwarten. Der Arbeitsbereich der Teile 
ist ja auch grade mal so etwa 15-20cm rundum. Wenn du jetzt die Dinger 
auf sagen wir mal 2,5 fache Grösse skalierst, entsprechend stärkere 
Servos verwendest und die PWM Servos gegen welche mit ordentlichem 
Encoder ersetzt, dann könnte das schon reichen. Natürlich müsstest du 
das Teil an die Decke montieren, sonst ist die Mitte des Arbeitsbereichs 
nicht erreichbar, weil dort der robo steht. Die grossen Teile sind zwar 
Lasergeschnitten, aber es sind wimre auch noch etliche Drehteile nötig.
https://www.ebay.de/itm/124342462545
Oder halt gleich was richtiges
https://www.ebay.de/itm/355133125481
ansonsten gäbs noch Stabkinematik Robos. Die Dinger sollen sehr schnell 
sein, bloss wie man das programmiert?
https://www.ebay.de/itm/272963125885
Der hat aber bloss 3 Stäbe, du bräuchtest um jeden Punkt erreichen zu 
können wahrscheinlich einen mit 6.

: Bearbeitet durch User
von Uli S. (uli12us)


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Um aufs Eingangsproblem zurückzukommen. Ein Rohr allseitig anfahren.
Dafür würde doch ein langes X mit nem kurzen Y ausreichen. dazu eine 
C-Achse
um die rundum Bearbeitung zu ermöglichen. Im Prinzip eigentlich ne 
Drehbank
bei der auf dem Querschlitten eine Spindel mit Z-Achse spazierenfährt. 
Wünschenswert wäre, wenn keine Frontseitenbearbeitung nötig ist.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Ben B. schrieb:
> Positioniergenauigkeit 0,1mm

Also einen vollklimatisierter Raum braucht das Ding für diese Daten.

von Peter M. (Gast)


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Dieter D. schrieb:
> Ben B. schrieb:
>> Positioniergenauigkeit 0,1mm
>
> Also einen vollklimatisierter Raum braucht das Ding für diese Daten.


Typisch keine Ahnung Geschwafel.

Diese Wiederholgenauigkeit macht jede Hobby CNC Fräse. Interessant wird 
es erst bei 1/100 mm, also 0,01 mm.

von Jens G. (jensig)


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Peter M. schrieb:
> Diese Wiederholgenauigkeit macht jede Hobby CNC Fräse. Interessant wird
> es erst bei 1/100 mm, also 0,01 mm.

Und ich dachte, wir reden hier von einem Roboter-Arm ....

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Jens G. schrieb:
> Und ich dachte, wir reden hier von einem Roboter-Arm ....

Dachte ich auch. Aber er wechselte schnell mal zur CNC um einen 
abfälligen Kommentar los zu werden. Vermutlich muss er seinen Groll los 
werden, weil er auf dem Sofa schlafen muss. ;o)

von Spess53 .. (hardygroeger)


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Hi

Tja Ben B. es gibt hier wohl niemanden der sich damit auskennt. Kein 
Wunder alles Hobbybastler.

MfG Spess

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Ooch passt schon, zumindest das was uli12us schreibt, klingt ziemlich 
versiert. Auf jeden Fall nach mehr Wissen als ich über das Thema bislang 
angesammelt habe. Die Idee, den Roboterarm zentral über die 
Arbeitsfläche zu hängen, ist gut - dadurch kann man den ein gutes Stück 
kleiner bauen als wenn der neben der Arbeitsfläche steht.

Aber was ich so an Geräten gefunden habe, steht nirgendwo konkret was 
die Steuerung kann. Notfalls baue ich mir auch eine Steuerung selbst, 
wird dann nur wieder nervig mit den Anfahr- und Bremsrampen der 
Schrittmotoren und die Achssynchronisation. Aber dafür gibt es heute 
viel bessere Schrittmotortreiber als zu den Zeiten, zu denen ich schon 
mal mit sowas herumgespielt habe.

Fertigungsmöglichkeiten... also elektrisch bzw. Elektronikentwicklung 
kann ich sehr viel, bei mechanischen Teilen sieht's anders aus. Aber ich 
habe eine befreundete CNC-Bude an der Hand und ein Freund hat sich sehr 
gut in Fusion eingearbeitet... denke da geht schon was, aber alleine 
könnte ich das nicht.

So einen Roboterarm selber bauen weiß ich auch nicht, wäre zwar evtl. 
preiswerter als einen alten zu kaufen - aber dann bleibt das Problem mit 
den Antrieben und der noch viel schwierigeren Achssynchronisation, 
glaube da kann man dann eine direkte Raumzeiger- oder Vektorsteuerung 
für bauen, keine Ahnung wie man das nennt. Also da bewegen sich dann 
alle Achsen nicht schön linear, sondern auf Kreisbahnen, die man 
miteinander synchronisiert durchfahren muss. Das klingt nervig wenn man 
das noch nie gemacht hat.

von Uli S. (uli12us)


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Das mit den Kreisbahnen seh ich auch als das grösste Problem an. Mir hat 
zwar vor Jahren mal jemand erklärt, dass das alles gaaanz einfach wäre.
Ja mag sein, wenn man Entwicklungsingenieur ist, der tagtäglich mit 
Robos zu tun hat. Möglicherweise könnte man sich ein Excel-Makro 
schreiben, aber ob das auch rückwärts rechnen kann? Wenn mein Vorschlag 
mit der Drehbank hinhauen würde, dann wär das aus meiner Sicht das 
Mittel der Wahl. Eine Drehbank ist vergleichsweise billig zu haben, 
selbst neu, lässt sich problemlos mit Steppern auf CNC umrüsten, Und man 
hat halt gleich die kartesischen Koordinaten. Natürlich ist die 
Genauigkeit und Verschleissbeständigkeit der Trapezspindeln nicht hoch, 
aber die von dir genannten 1/10 macht so ne Maschine, wenn sie sich 
nicht nur auf ein paar mm dauerhaft bewegt doch mindestens mehrere 
Monate lang.

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