Aufbau und Komponenten

Zuerst sollen der Aufbau des Robotersystems sowie die einzelnen Komponenten erklärt werden.
Das Robotersystem besteht aus drei Hauptkomponenten. Diese sind im folgenden Bild dargestellt:

Der Roboter selbst weist verschiedene Hauptbaugruppen auf, die im folgenden Bild gezeigt sind:

Die Zentralhand des Roboters umfasst drei Achsen (A4, A5, A6) und bildet den Abschluss des Roboterarms. Auf der Zentralhand befinden sich drei 5/2 Wege-Magnetventile und eine CAT5-Datenleitung, welche für die Ansteuerung von Werkzeugen eingesetzt werden können.

Davor befindet sich der Arm, der durch Achse A3 bewegt wird. Der Arm stellt beim Roboter die Verbindung der Zentralhand und der Schwinge dar. In der Schwinge befinden sich die Leitungen der Energiezufuhr der Achsen 2 bis 6. Das Karussell ist für die Drehbewegung des Roboters (Achse A1) verantwortlich und ist mit dem Grundgestell über ein Getriebe verbunden. Das Grundgestell bildet die Basis des Roboters. Am Grundgestell befinden sich die Schnittstellen zwischen der Robotermechanik und der Steuerung.

Wichtig für die spätere Arbeit mit dem Roboter ist vor allem die Einteilung in sechs unterschiedliche Achsen. Über diese können dann die einzelnen Bewegungen realisiert werden. Das nachfolgende Bild zeigt die sechs Achsen des Roboters und deren ausführbare Bewegungen.

Jeder Roboter besitzt sowohl mechanische Endschläge als auch elektronische Endschalter (Softwareendschalter). Dabei wird unter anderem mechanisch verhindert, dass sich der Roboter um mehr als 190° drehen kann. Zudem kann über das Roboterprogramm der Bewegungsbereich eingegrenzt werden. Wird eine dieser Endlagen erreicht, wird eine Störung (Arbeitsraumfehler) gemeldet, damit keine Beschädigungen am Roboter entstehen können.

Der Antrieb der einzelnen Achsen erfolgt bei KUKA Robotern mithilfe von Servomotoren. Diese sind im Vergleich zu hydraulischen Motoren wesentlich leiser und flexibler. Des Weiteren ist die Arbeit damit präziser und für eine hohe Wiederholungsgenauigkeit gut geeignet. Ergänzend dazu gibt es unterschiedliche Möglichkeiten, die Hand (Effektor) des Roboters zu bestücken. Im Fall des Roboters der BBS2 ist ein pneumatischer Greifer verbaut. Dieser wird über eines der 5/2 Wegeventile in der Zentralhand angesteuert. Zusätzlich sind induktive Sensoren verbaut worden, welche den aktuellen Zustand des Greifers erfassen (Offen; Geschlossen). Des Weiteren wurde eine Optische Bauteilkontrolle integriert, um feststellen zu können, ob der Roboter das Werkstück richtig aufgenommen hat.