10 Fragen, die Ihnen bei der Entscheidung helfen.

Auch wenn die Grenzen oft fließend sind, sind Robotik und Bewegungssteuerung nicht dasselbe. Sie sind zwar in vielerlei Hinsicht eng verwandt, doch Roboter setzen eher auf vorgefertigte Lösungen, während Bewegungssteuerung modularere Ansätze verfolgt. Dieser kleine, aber wichtige Unterschied wirft für Entscheidungsträger einige Fragen auf, die sie bei der Auswahl der optimalen Lösung für ihren Prozess berücksichtigen sollten. Beantworten Sie die folgenden zehn Fragen und nutzen Sie Ihre Antworten als Entscheidungshilfe.

Diese Fragen bilden die Grundlage für die Entscheidung zwischen Robotik und Bewegungssteuerung. Nutzen Sie sie bei der Planung Ihres Projekts und bedenken Sie, dass die Antworten relativ und anwendungsabhängig sind.

1. Passt eine kastenartige oder eine zylinderartige Form besser zu Ihrem Arbeitsbereich/Ihrer Anwendung?

Roboter sind üblicherweise um eine Basis zentriert, wodurch ihr Arbeitsbereich zylindrisch oder kugelförmig ist. Es gibt zwar kartesische „Roboter“, die von diesem Schema abweichen, sie sind jedoch in der Minderheit. Universelle Bewegungssteuerungen können zwar auch für Roboter verwendet werden, tendieren aber eher zu modularen und linearen Mechaniken, die zu XYZ-kastenartigen Arbeitsbereichen führen, wobei die Drehachsen bewegt statt stationär sind.

2. Muss die Lösung mehrere Projekte mit sehr unterschiedlichen mechanischen Anforderungen erfüllen?

Roboter gibt es in vielen Formen, Größen und Bauformen. Die Steuerungen können sich von Projekt zu Projekt deutlich unterscheiden. Modulare Mechanismen eignen sich hervorragend, um Achsen zu kombinieren und so die Leistung für die jeweiligen Anforderungen zu optimieren, da Bewegungssteuerungen für die Ansteuerung vieler verschiedener Achsentypen bestens geeignet sind.

3. Werden Sie die Ausrüstung umfunktionieren und wiederverwenden?

Wenn es sich bei Ihrem Entwurf um ein kurzfristiges Projekt oder einen Prototyp handelt, ist die Flexibilität austauschbarer, modularer Mechaniken, die sich einfach austauschen lassen, ein großer Vorteil. Einzelne Bewegungssteuerungselemente sind leichter zwischen Projekten zu übertragen als vollständig montierte Roboterelemente.

4. Müssen die Mechaniken in eine bestimmte Geometrie passen?

Bei Projekten mit festgelegten Abmessungen bieten modulare Systeme mehr Flexibilität für unterschiedliche Kombinationen und Anpassungen. Robotertypen wie kartesische, sechsachsige und SCARA-Roboter (Selective-Compliance-Articulated Robot Arms) eignen sich besser für Projekte mit allgemeineren Abmessungen und einem flexibleren Arbeitsbereich.

5. Gibt es sehr unterschiedliche Anforderungen an die verschiedenen Bewegungsrichtungen?

Manchmal unterscheiden sich die Anforderungen der verschiedenen Bewegungsachsen in einem Projekt erheblich. Beispielsweise benötigt X in einem XYZ-System möglicherweise schnelle und ungenaue Bewegungen, Y langsame und hochpräzise Bewegungen, und Z konzentriert sich ausschließlich auf die Kraft. Modulare Lösungen bieten konfigurierbare und anpassbare Komponenten, um diesen Anforderungen gerecht zu werden.

6. Gibt es eine bestimmte Programmiersprache, einen bestimmten Formfaktor oder eine bestimmte Architektur, die Sie einsetzen möchten?

Universelle Bewegungssteuerungen bieten eine schier unüberschaubare Vielfalt an Funktionen und damit eine nahezu unbegrenzte Auswahl an Programmiersprachen, Formfaktoren und Architekturen. Die Entwicklung von Robotersteuerungen orientiert sich in der Regel stärker am Einsatzzweck der jeweiligen Roboter, was die Auswahl vereinfacht.

7. Wie viele Bewegungsachsen werden für Ihre Anwendung benötigt?

Roboter mit sechs Freiheitsgraden sind weit verbreitet und ermöglichen dadurch einen großen Bewegungsspielraum. Wenn Ihre Anwendung diese sechs Freiheitsgrade benötigt, ist eine Robotersteuerung wahrscheinlich die bessere Wahl. Die Entwicklung eines modularen Mechaniksystems, das dieselben Freiheitsgrade wie der Roboter nutzt, ist zwar möglich, kann aber eine Herausforderung darstellen.

8. Würden Sie jemals weitere Achsen hinzufügen wollen, um die Funktionalität zu erweitern?

Sobald der Roboter implementiert ist, stellt sich die Frage, ob man jemals zusätzliche Achsen hinzufügen möchte. Roboter sind vorgefertigte Systeme, die wenig Flexibilität für die spätere Erweiterung um weitere Achsen bieten. Modulare Bewegungssteuerung hingegen vereinfacht dies erheblich. Beispielsweise könnte ein Ingenieur eine 8-Achsen-Steuerung und zunächst nur zwei mechanische Achsen erwerben. Später könnten weitere Achsen hinzugefügt werden, und noch später ließe sich die Achsenanzahl beliebig erweitern.

9. Sind neben der Bewegung noch weitere übergeordnete Funktionen erforderlich?

Bei der Prozessplanung sollten auch andere wichtige Faktoren wie Maschinensteuerung, Remote-I/O und Datenerfassung berücksichtigt werden. Viele Bewegungssteuerungen können zu Maschinensteuerungen werden, d. h. sie verfügen über die nötigen Fähigkeiten und die Rechenleistung, um neben der eigentlichen Bewegungssteuerung weitere Aufgaben zu übernehmen.

10. Welche Umweltbedenken bestehen?

Roboter lassen sich in extremen Umgebungen leichter schützen. Einige sind sogar bereits für spezifische Anforderungen wie IP69K vorkonfiguriert. Zwar ist dies mit modularer Mechanik nicht unmöglich, doch müssen zahlreiche Hürden überwunden werden, wenn sie rauen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind.