Eine persönliche Grußkarte vom Lieblings-Online-Shop? Genau solche besondere Werbepost erhalten Empfänger derzeit in den USA. Möglich machen es die Ingenieure von Spline Product Development. Der Handschriftroboter der US-amerikanischen Entwickler erinnert optisch an einen kompakten 3D-Drucker. Sein Herzstück sind drei Linearachsen, welche die Bewegung eines Kugelschreibers ermöglichen. Die Positionierung funktioniert so präzise, dass der Roboter sogar Nuancen von vorgegebenen Handschriften imitieren kann. Konzipiert ist er für Unternehmen, die ihrer Kundschaft Anschreiben mit einem persönlichen Touch zukommen lassen möchten. Diese erfahren nämlich laut Marketingexperten eine wesentlich größere Resonanz als nüchtern anmutende Anschreiben aus dem klassischen Drucker. Zum Einsatz kommt der Handschriftroboter derzeit beim Anbieter Simply Noted aus Tempe in Phoenix (USA).
Lineartechnik von Igus lässt Roboter so präzise schreiben wie der Mensch
So elegant und mühelos die Arbeit des Roboters erscheint, war die Umsetzung seiner präzisen Bewegungen eine erhebliche technische Herausforderung. Frühere Modelle funktionierten zwar, aber nur langsam und waren anfällig für Verschleiß. Das führte zu hohen Wartungskosten, berichten die Ingenieure von Spline Product Development. Auch die Schreibergebnisse hätten zu wünschen übriggelassen. Einen bedeutenden Fortschritt erzielten die Experten erst durch den Einsatz der Lineartechnologie von Igus.
Die Lösung ist eine Kombination aus Miniatur-Linearführungen aus Aluminium der Serie Drylin T mit vorgespannten Linearschlitten, Dryspin Spindelantrieb und elektrischen Schrittmotoren. Zwei der Linearführungen verlaufen parallel in einem Abstand von rund 50 cm. Auf ihren Schienen bewegen sich Linearschlitten, welche eine dritte Linearführung halten und vertikal positionieren. Der Stift ist auf einem weiteren Schlitten montiert, der sich horizontal auf der dritten Linearführung bewegt. So erreicht er durch das synchrone Zusammenspiel der Achsen jeden beliebigen Punkt auf dem Schreibfeld. Beginnt der Stift zu schreiben, ist höchste mechanische Präzision gefragt.
„Die Schrittmotoren realisieren über die Spindelantriebe im Millisekunden-Takt präzise Bewegungen der Schlitten im Millimeterbereich“, erklärt Michael Hornung, Produktmanager Drylin Linear- und Antriebstechnik bei Igus. Diese hohe Genauigkeit wird unter anderem durch eine neuartige Geometrie der Dryspin Spindelgewinde ermöglicht. So sind die Flankenwinkel von Gewindemutter und Spindel abgeflacht, sodass sich ein überdurchschnittlich hoher Wirkungsgrad von 82 Prozent ergibt, was die Verstellgenauigkeit unterstützt. „Erst durch diese Verstellgenauigkeit kann der Roboter so feinmotorisch schreiben wie der Mensch, bei dem während des Handschreibens über 30 verschiedene Muskeln in Hand, Arm und Schulter zusammenarbeiten.“
Eine Karte nach der nächsten: Schmierfreiheit sorgt für hohe Ausfallsicherheit
Die Lineartechnik von Igus macht den Handschriftroboter nicht nur präziser, sondern auch wartungsärmer. Der Grund: Die Linearführungen benötigen keine externe Schmierung. In den Hochleistungskunststoffen der Gewindemuttern und der Gleitelemente, über die sich die Linearschlitten auf den Schienen bewegen, sind Festschmierstoffe integriert, die sich im Betrieb allmählich freisetzen und einen reibungsarmen Trockenlauf ermöglichen.
„Dank dieses Selbstschmiereffekts kann der Handschriftroboter selbst in staubigen Umgebungen ausfallsicher arbeiten“, sagt Hornung. „Denn anders als bei geschmierten Systemen besteht nicht die Gefahr, dass sich Staub und Schmutz aus der Umgebung mit Schmierfett zu einem Gemisch verbinden, das die Präzision der Verstellbewegungen negativ beeinflusst.“ Der Roboter kann somit ermüdungsfrei und ohne störende Wartungseinsätze tausende Firmengrüße schreiben.
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