Wenn Sie bereits einen Roboter gekauft haben, wurden Sie wahrscheinlich schon mit der Anzahl der Achsen konfrontiert, die der Roboter haben sollte. Wenn Sie neu in der Roboterwelt sind, fragen Sie sich vielleicht: Was bedeutet das alles? Und warum ist es wichtig, wie viele Achsen mein Roboter hat? Roboter haben in der Regel 3 bis 7 Achsen. Was brauchen Sie also wirklich? Hier ist eine kurze Zusammenfassung der Anzahl der Achsen, die Ihre Roboterwurzel haben sollte, und warum.

WAS IST EINE ROBOTERACHSE?

Eine Achse kann in der Robotersprache als Freiheitsgrad (DOF) interpretiert werden. Verfügt ein Roboter über drei Freiheitsgrade, kann er die XYZ-Achsen problemlos durchlaufen. Er kann sich jedoch nicht neigen oder drehen. Erhöht man die Anzahl der Achsen (DOF) eines Roboters, steht ein größerer Raum zur Verfügung als mit einem Roboter mit geringerer Achsenanzahl. Beachten Sie, dass ein Roboter in der Regel mit einer bestimmten Anzahl von Achsen gekauft wird und es nahezu unmöglich ist, nachträglich zusätzliche Achsen hinzuzufügen.

Eine Möglichkeit, die Anzahl der Freiheitsgrade eines Roboters zu ermitteln, besteht darin, einfach die Anzahl seiner Motoren zu zählen. Dies kann jedoch etwas verwirrend sein, da Robotermotoren heutzutage meist im Robotergehäuse integriert sind. Wichtig ist jedoch: Je mehr Achsen ein Roboter hat, desto mehr Möglichkeiten bietet er auch. Für komplexe Aufgaben benötigen Sie daher wahrscheinlich einen Roboter mit größerer Flexibilität. Hier finden Sie eine Beschreibung der verschiedenen Robotertypen, klassifiziert nach ihrem Freiheitsgrad.

Beachten Sie, dass es zwischen den Robotertypen große Unterschiede gibt. Ein Robotertyp kann je nach Hersteller mehr oder weniger Achsen haben. Diese Informationen dienen daher nur als Verallgemeinerung.

【3-Achsen-kartesischer Roboter】

3-Achsen-Roboter werden auch als kartesische Roboter oder Scara-Roboter bezeichnet. Sie sind vergleichbar mit einer 3-Achsen-CNC-Maschine oder einem 3D-Drucker. Im Grunde handelt es sich um Roboter, deren Werkzeuge mithilfe von drei verschiedenen Motoren entlang ihrer drei Achsen bewegt werden. Diese Art von Robotern eignet sich für einfache Pick-and-Place-Operationen, bei denen die Teile exakt in der gleichen Ausrichtung platziert und an der gleichen Stelle abgelegt werden.

Wenn Sie beispielsweise ein Teil in einer bestimmten Ausrichtung greifen, müssen Sie es in derselben Ausrichtung bewegen, da sich das Werkzeug nicht drehen kann.

Wenn Sie immer noch Schwierigkeiten haben, dieses Konzept zu verstehen, stellen Sie sich einen Kran vor … das sind im Grunde dreiachsige Roboter.

【4-Achsen-Scara-Roboter】

Mit einem 4-Achsen-Roboter können Sie das Werkstück um eine vierte Achse drehen, während es sich weiterhin entlang der XYZ-Achsen bewegt. Scara-, Delta- und einige herkömmliche Roboter gelten als 4-Achsen-Roboter.

Ein 4-Achsen-Roboter verfügt über vier verschiedene Motoren, sodass die Anzahl der Motoren der Anzahl der Achsen entspricht. Der einzige Unterschied zu einem kartesischen Roboter besteht typischerweise darin, dass die vierte Achse zum Drehen des Werkzeugs verwendet wird. Beispielsweise wird eine Reihe von Teilen auf einem Förderband bereitgestellt und muss vom Roboter gegriffen werden. Sie müssen die Position des Teils (XY-Achsen) bestimmen, auf die Höhe der Z-Achse absenken und schließlich das Werkzeug neigen, um die Ausrichtung des Teils anzupassen.

【5-Achsen-Industrieroboter】

Hier kommen nun traditionelle Roboter ins Spiel. Viele Industrieroboter verfügen über fünf Achsen. Diese Roboter können sich in den drei Raumachsen (XYZ) bewegen und das Werkzeug um zwei weitere Achsen drehen. Anders ausgedrückt: Das Werkzeug kann um die Z- und Y-Achse gedreht werden, nicht jedoch um die X-Achse. Das bedeutet, dass es keine völlige Bewegungsfreiheit hat und es dennoch einige Positionen gibt, die dieser Roboter nicht erreichen kann.

Sie können sich auch einen 5-Achsen-Roboter vorstellen, ähnlich einer 5-Achsen-CNC-Maschine, bei der Ihr Werkzeug sich entlang der XYZ-Achsen bewegen kann, der Tisch sich um die Z-Achse drehen kann (was effektiv 4 Achsen ergibt) und der Tisch schließlich um eine weitere Achse (5-Achsen) gekippt werden kann.

【6-Achsen-Universalroboter】

Ein 6-Achsen-Roboter ist mindestens ein völlig frei beweglicher Roboter. Er kann sich entlang der XYZ-Achsen bewegen und um jede Achse drehen. Der Unterschied zum 5-Achsen-Roboter im obigen Bild besteht darin, dass sich die Achsen 4 und 5 um jeweils eine weitere Achse drehen können. Ein gutes Beispiel für einen 6-Achsen-Roboter ist Universal Robots. Man kann die 6 blauen Kappen (unter denen sich die Motoren befinden) leicht zählen und so leicht erkennen, welche gerade was macht.

【7-Achsen-Motoman-Roboter】

Da 6-Achs-Roboter nun völlig frei jeden verfügbaren Ort im Raum erreichen können, stellt sich die Frage: Wozu dient ein 7-Achs-Roboter? Diese zusätzliche Achse ermöglicht es, eine Endeffektorposition mit mehreren Gelenkkonfigurationen zu erreichen. Sie dient dazu, Singularitäten zu vermeiden und bestimmten Objekten auszuweichen, indem der Arm in andere Ausrichtungen gebracht wird, als dies bei einem 6-Achs-Roboter möglich wäre. Ein hervorragendes Beispiel für einen 7-Achs-Roboter ist die Motoman SDA-Serie. 7-Achs-Roboter werden auch als redundante Roboter bezeichnet, da sie über eine zusätzliche Achse verfügen.

WAS IST MIT 12- UND 13-ACHSIGEN ROBOTERN?

An dieser Stelle bedeutet dies lediglich, dass zwei 6-achsige Roboter zu einem zweiarmigen Roboter zusammengefügt werden. Es kann vorkommen, dass sich die Basis dieses Roboters um sich selbst drehen kann, wodurch eine weitere Achse hinzugefügt wird (so dass man insgesamt 13 Achsen erhält). Räumlich gesehen reichen diese Roboter mit 12 Achsen jedoch nicht wirklich weiter … da es in unserer Wahrnehmung nur drei Dimensionen gibt … Nun, ich weiß, einige von euch denken … aber vielleicht gibt es ja noch mehr Dimensionen … aber das ist ein anderes Thema.

Hoffentlich hat Ihnen dies geholfen, herauszufinden, was eine Roboterachse ist und was sie tun soll. Wenn Sie wissen möchten, wie viele Achsen Ihre Anwendung benötigt, können Sie jederzeit unsere offizielle Website besuchen. Wir verfügen über umfangreiche Erfahrung mit vielen Achsen.