Die Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) wird Alltag
MRK-Systeme kommen heute in zahlreichen Branchen zum Einsatz – von der Automobilproduktion über die Logistik bis hin zur Pflege und Medizin. Dabei übernehmen sie zunehmend Aufgaben, die für Menschen unbequem, gefährlich oder zu monoton sind, und entlasten dadurch Arbeitskräfte nachhaltig. Leichtbauroboter, die ohne großen Installationsaufwand flexibel eingesetzt werden können, müssen hohen Anforderungen gerecht werden: schlanke Bauweise, geringes Gewicht, außergewöhnliche Beweglichkeit und präzise Steuerbarkeit.
Die Schlüssel zu diesem Erfolg liegen nicht nur in intelligenter Sensorik und fortschrittlicher Steuerungstechnik, sondern auch in mechanischen Komponenten wie den Drahtwälzlagern von Franke, die in Robotergelenken eine entscheidende Rolle spielen.
Mechanische Präzision als Enabler moderner Robotik
Der entscheidende Unterschied zwischen einem gewöhnlichen Kugellager und einem Franke Drahtwälzlager liegt in den Laufringen. Beim Drahtwälzlager rollen die Wälzkörper nicht auf massiven Gehäuseringen, sondern auf filigranen Drähten. Die Flexibilität des Franke-Prinzip erlaubt es, freier und einfacher zu konstruieren, um bessere Produkte zu entwickeln.
Durch die kompakte Bauweise und die Möglichkeit, die umschließende Konstruktion in verschiedenen Materialien und Geometrien zu gestalten, können spezifische Anforderungen wie Bauraumoptimierung, Gewichtsreduktion und Anpassung an besondere Umgebungsbedingungen erfüllt werden. Dies erleichtert die Entwicklung effizienter und leistungsfähiger Roboter.
Geringes Gewicht durch freie Materialwahl der umschließenden Konstruktion.
Das in ein umschließendes Gehäuse integrierte Drahtwälzlager nimmt Kräfte aus allen Richtungen auf. Um Drahtwälzlager den Anforderungen des Einsatzfalles anzupassen, stehen zahlreiche Möglichkeiten in Bezug auf Drahtprofil, Anschliff, Kugeldurchmesser und Material zur Verfügung. Durch die Verwendung leichter Materialen und modernster Fertigungsmethoden ermöglicht der Einsatz von Drahtwälzlager substantielle Gewichts-, Energie- und Platzeinsparungen bei vergleichbarer Steifigkeit und höchster Präzision über die gesamte Lebensdauer.
Moderne Fertigungstechnologien wie 3D-Druck ermöglichen es Franke, maßgeschneiderte Drehverbindungen herzustellen, deren Performance Aluminiumlagern in nichts nachsteht – bei gleichzeitig drastisch reduziertem Gewicht. Durch den Einsatz von 3D-Druck können bei Drehverbindungen Gewichtsreduktionen von bis zu 90 Prozent im Vergleich zu herkömmlichen Stahllagern erzielt werden. Die additive Fertigung ermöglicht zudem die Produktion von individuellen Geometrien und die Herstellung kleiner Losgrößen bis hin zu Einzelstücken, was besonders für Prototypen und spezialisierte Anwendungen von Vorteil ist.
Nachhaltige Materialien und flexible Konstruktion
Ein zunehmend wichtiges Thema in der Robotik ist die Nachhaltigkeit. Franke Drahtwälzlager bieten durch ihren modularen Aufbau maximale Flexibilität und erlauben den Einsatz von umweltfreundlichen Materialien für die umschließende Konstruktion wie recyceltem Aluminium, 3D-Druck, Kunststoff oder sogar Hochleistungspolymeren.
Damit unterstützen sie den Trend zu nachhaltigeren Produktionsprozessen.
Definierter Drehwiderstand: Gleichförmige Bewegungen und präzise Steuerung.
Die Einstellbarkeit des Drehwiderstandes bei Drahtwälzlagern ist eine ihrer besonderen Eigenschaften, die sie für Anwendungen mit individuellen Anforderungen an Reibung und Beweglichkeit prädestiniert. Drahtwälzlager bestehen aus einem inneren und äußeren Laufring, in denen Wälzkörper laufen. Diese Konstruktion ermöglicht es, den Drehwiderstand durch Anpassung der Vorspannung der Lager zu beeinflussen. Durch das gezielte Justieren der Vorspannung kann die Lagersteifigkeit erhöht oder verringert werden, wodurch sich auch der Drehwiderstand verändert. Eine höhere Vorspannung führt zu einem höheren Drehwiderstand und damit zu einer höheren Steifigkeit. Dies ist vorteilhaft für Anwendungen, die eine hohe Präzision und Stabilität erfordern, wie beispielsweise Robotergelenke oder Präzisionsmaschinen.
Gerade in kompakten Robotersystemen ist die Möglichkeit, den Drehwiderstand einzustellen, von großem Vorteil. Er kann so angepasst werden, dass eine optimale Balance zwischen Beweglichkeit und Stabilität erreicht wird. Beispielsweise kann in Leichtbaurobotern ein niedriger Widerstand für energieeffiziente Bewegungen bevorzugt werden, während in hochpräzisen Montageprozessen eine höhere Vorspannung für maximale Genauigkeit sorgt.
Praxisbeispiele:
Kollaborative Roboter (Cobots): Ein fein abgestimmter Drehwiderstand erlaubt eine präzise Führung der Arme und gleichzeitig eine sichere Interaktion mit Menschen.
Medizintechnik: In chirurgischen Robotern ist eine hohe Präzision gefragt, weshalb hier oft ein individuell einstellbarer Drehwiderstand erforderlich ist.
Automatisierte Produktionsanlagen: Hier werden Lager je nach Beanspruchung und benötigter Beweglichkeit eingestellt, um maximale Effizienz und Langlebigkeit zu gewährleisten.
MRK 2025: Effizienz und Wirtschaftlichkeit im Fokus
Der Bedarf an robusten und langlebigen Komponenten, die den Anforderungen vernetzter Produktionsumgebungen gerecht werden, steigt. Franke setzt hier auf kontinuierliche Innovation – von der Integration smarter Sensorik in Lagerlösungen bis hin zur Optimierung für kollaborative Anwendungen. Weitere Informationen finden Sie auf der Website von Franke!
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