Scara Solution: Von der Idee zum Produkt. Folge 1

Marius Glaue | 21. Juli 2020

Status Quo KW29 2020

In dieser Blog-Serie möchten wir Sie mitnehmen, um uns bei der Entwicklung eines neuen Produkts über die Schulter zu schauen. Das Ende dieser Serie ist zum Zeitpunkt, wo ich diese Zeilen schreibe bzw. Sie diese Zeilen lesen, noch komplett offen.

Vielleicht haben wir am Ende gar kein neues Produkt und wir scheitern auf halbem Wege. Wir werden sehen. Sie haben auf jeden Fall die Möglichkeit, mich (uns) auf dieser Reise zu begleiten. Los gehts.

Wo stehen wir aktuell und warum möchten wir überhaupt dieses Produkt entwickeln? Glücklicherweise wenden sich viele Kunden bei Problemen mit der Energiezuführung an uns. In diesem Fall hat sich bereits Mitte 2016 ein Automobilhersteller aus dem Schwabenland an uns gewand. In der Produktionsstraße sind rund 40 Scara-Roboter für diverse Bestückungen zuständig. Die Kugelrollspindel ist direkt mit der hinteren stationären Befestigung verbunden. Zu diesem Zeitpunkt war es für den Kunden eine jährliche Routine, die Anbindungen zu prüfen und meist auch aufgrund von Verschleiß zu ersetzen.

Was ist das Problem?

Die Hauptfaktoren für den hohen Verschleiß sind die Arbeitsgeschwindigkeit eines Scara-Roboters von bis zu 2.000 mm/s in der horizontalen Ebene in Verbindung mit dem 24/7 Dauerbetrieb. Die Zuführung der Kugelrollspindel sowie die hintere stationäre Befestigung müssen drehend gelagert werden, um ein Tordieren der Energieführung zu verhindern. Desweiteren war die Eigenstabilität der Energieführung nicht ausreichend, wodurch diese oberhalb der Befestigungspunkte besonders stark verschliss. Somit galt es, einen neuen Wellschlauch und/oder eine Verstärkung für diesen zu finden. Hier bot sich das 2015 auf den Markt gebrachte Produkt e-rib an, das Wellschläuchen aller Art mehr Stabilität bietet. Die Funktionsweise einer e-rib lässt sich am besten in folgendem Video demonstrieren.

Leider verfügt die e-rib nicht über eine Verstärkung an den beiden Befestigungspunkten. Der Wellschlauch des Kunden wäre mit der e-rib stabiler geworden aber höchstwahrscheinlich, wie die Vorgänger-Lösung, oberhalb der Befestigungspunkte zu instabil gewesen.

Spezielle Kundenlösung

Wie bereits erwähnt, muss neben einer stabileren Befestigung an beiden Enden der Energieführung, diese gleichzeitig an beiden Enden drehbar gelagert sein. Hier hat sich unser Kunde eine eigene Lösung einfallen lassen, die bis zum heutigen Tag 13.07.2020 hervorragende Dienste leistet. Somit lag unser Fokus auf der Stabilisierung des Wellschlauchs durch die e-rib und die Verstärkung der Anbindungspunkte. Zum einen greift die e-rib zwischen die Rippen des Wellschlauchs und sorgt für Stabilität, und an den Enden unterstützen wir das System mit 2 Stützen (siehe folgendes Bild). Die Stützen passen zum einen exakt an die Enden der e-rib und werden mittels Kabelbindern montieren. Sie bieten dem Wellschlauch + e-rib genügend Halt und Schutz vor dem Abknicken.

In Kombination aller 3 Produkte (siehe folgende Liste) konnte eine spezielle Kundenlösung entwickelt werden welche seit 2017 mit rund 6,8 Millionen Zyklen im Jahr ohne einen Austausch im Einsatz ist.

1. Modifizierte e-rib
2. Endanschlussstütze
3. Drehbare Lagerung

Bestandsaufnahme beendet.

Der Beweis, dass es funktioniert, zudem noch alle Erwartungen in Sachen Lebensdauer übertrifft und die gestiegenen Anfragen anderer Kunden nach einer ähnlichen Lösung, hat uns ermutigt, eine Serienlösung zu entwickeln. Dazu haben wir uns vor 3 Wochen mit der freundlichen Unterstützung von Epson Deutschland entschlossen, eine Scara Solution zu entwickeln. Nach kurzer Absprache erklärte sich Epson bereit, einen Scara (G6-553S Manipulator RC620) zu Testzwecken in Köln zur Verfügung zu stellen.

Wenn Sie nun sagen: „Cool, so lange möchte ich aber nicht auf das Serienprodukt warten. Ich baue mir diese Lösung selbst.“

Dann können Sie die genannten Teile bereits hier kaufen, anfragen und uns um Rat fragen.

In Folge 2 berichten wir über die Ankunft des Epson Scara-Roboters und was zu tun ist, bevor der erste Test beginnt.