Roboterarm
Roboterarm für eine Pick-and-Place Anlage
Mit dem Roboterarm aus CFK für Verpackungsmaschinen (“Pick and Place”), der aus einem Oberarm, einem Unterarm und einer Zugstange besteht, wird das Potenzial eines konsequent durchgeführten Leichtbau-Reengineerings sichtbar: Dank Umstellung von Aluminium auf Hochmodul-CFK und einer entsprechenden Redimensionierung des Antriebssystems konnten auf einen Schlag Leistungssteigerungen bis 40% erzielt werden.
Spezifische Herausforderungen
Grundlage für die enorme Leistungssteigerung war eine enge Zusammenarbeit mit dem Kunden, um sämtliche Anforderungen von Beginn weg zu berücksichtigen, sowie die Bereitschaft, auch im weiteren Systemumfeld (insb. Motoren, Antriebstränge etc) entsprechende Anpassungen durchzuführen. Durch FE-Simulationen konnte die Zahl der Prototypen auf ein Minimum reduziert und die Auslegung des Bauteils iterativ optimiert werden.
Die Toleranzeinhaltungen für die Achsabstände wurden fallweise mit in-situ verbundenen oder mit nachträglich kaltgeklebten Metallinserts gelöst. Zur Reduktion der Prozesskosten wurde ein autoklavfreier Aushärteprozess für Hohlkörper entwickelt, bei dem das Bauteil nach dem Auflegen des Prepregs mit einem Drucksack von innen an eine CFK-Negativform gedrückt wird und in einem Ofenzyklus aushärtet.
Projekterfolg
Der Roboterarm wird in Losgrössen von 5 bis 10 Stück pro Woche hergestellt. Bisher wurden bereits rund 4’000 Armsysteme gefertigt. Im Jahre 2006 erhielt Nägeli Swiss AG zusammen mit der Fachhochschule Nordwestschweiz für den Roboterarm einen Design-Oscar. Das erteilte if Goldlabel zeugt von der international anerkannten, hochwertigen Leistung für die Bauteilentwicklung und Prozessgestaltung.
Partner
Fachhochschule Nordwestschweiz, IKT: www.fhnw.ch