Güdel erweitert Roboterschleifen mit mehrachsiger Bewegung

Güdel nutzt die Automate 2026, um eine praktische Veränderung beim robotergestützten Materialabtrag hervorzuheben: Statt den Roboter ortsfest zu halten und große Teile in einen begrenzten Arbeitsraum zu zwingen, ergänzt das Unternehmen externe Bewegungsachsen, um den Roboter durch den Prozess zu führen. Laut dem Originalbericht von The Robot Report fügen die Systeme TMV und TMF des Unternehmens schweren Schleifanwendungen zwei Freiheitsgrade hinzu und kombinieren vertikalen und horizontalen Verfahrweg für die Bearbeitung großer Schweißbaugruppen. Der Ansatz richtet sich an Hersteller, die übergroße geschweißte Strukturen verarbeiten müssen, ohne auf manuelles Schleifen oder wiederholtes Teileumpositionieren angewiesen zu sein. Für Produktionsleiter und Fertigungsingenieure liegt die Bedeutung weniger in einer Messevorführung als darin, wie externe Linearbewegung die Roboterreichweite erweitern, Taktzeiten stabilisieren und die ergonomische Belastung bei Endbearbeitungen senken kann, die häufig neben dem Schweißen liegen.

Von ortsfesten Roboterzellen zu erweiterten Prozessräumen

Das Kernkonzept hinter der Demonstration ist einfach: Ein auf einer Bewegungsplattform montierter Roboter kann einen weit größeren Prozessbereich abdecken als ein stationärer Roboter allein. Güdel erklärte, sein Automate-2026-Exponat werde integrierte vertikale und horizontale Bewegung über die Systeme TMV und TMF zeigen, wobei die Anwendung vom Systemintegrator Titan Robotics zum Schleifen großer Schweißbaugruppen entwickelt wurde, die von einem großen Hersteller von Geländefahrzeugen verwendet werden, wie Business Wire berichtet. Eine ähnliche Beschreibung von RoboticsTomorrow betont, dass das Ziel darin besteht, die Grenzen herkömmlicher ortsfester Roboterzellen beim schweren Schleifen zu überwinden. Praktisch bedeutet das, dass der Roboter über ein größeres Teil hinweg eine bessere Werkzeugorientierung und gleichmäßigere Kontaktbedingungen halten kann, statt am Rand seines kinematischen Bereichs zu arbeiten, wo Geschwindigkeit, Steifigkeit und Bahnqualität nachlassen können.

Das ist bedeutsam, weil das Roboterschleifen geschweißter Baugruppen selten ein isolierter Prozess ist. In vielen Werken sind Schleifen, Nahtsäuberung, Kantenvorbereitung und Nachbearbeitung direkt mit dem vorgelagerten Roboterschweißen verknüpft. Große Rahmen, Fahrgestellkomponenten und Strukturbaugruppen überschreiten oft die bequeme Reichweite eines Sechsachsroboters, selbst auf einer Bodenschiene. Koordinierter vertikaler und horizontaler Verfahrweg kann den Bedarf an überdimensionierten Vorrichtungen, Drehtischen oder manuellem Eingriff verringern. Er kann Integratoren auch helfen, ein kompakteres Zellenlayout zu bewahren und dennoch lange oder hohe Teile zu bewältigen. Das ist über Robotermarken hinweg relevant, ob der Knickarm von ABB, KUKA, FANUC, Yaskawa, Universal Robots oder Doosan stammt, denn die ingenieurtechnische Frage betrifft nicht den Arm allein, sondern das gesamte kinematische System einschließlich externer Achsen, Werkzeuge, Schutzeinrichtungen und Prozesssteuerung.

Warum externe Achsen bei kraftintensiven Anwendungen zählen

Schleifen stellt andere Anforderungen an eine Roboterzelle als Lichtbogenschweißen. Der Prozess bringt anhaltende Kontaktkräfte, Vibration, abrasiven Staub und Empfindlichkeit gegenüber Nachgiebigkeit mit sich. Ein stationärer Roboter kann bei kleineren Teilen gut arbeiten, doch große Schweißbaugruppen erfordern oft ungünstige Reichweiten und wechselnde Werkzeugwinkel, die Kraftkonstanz und Oberflächenqualität beeinträchtigen. Indem der Roboter mit einem steifen externen Achssystem bewegt wird, kann der Integrator den Arm in einer günstigeren Stellung halten und die Bewegung über das Gesamtsystem verteilen. Das kann die Bahnwiederholgenauigkeit verbessern und die mechanische Belastung der Robotergelenke verringern. Bei Schwerlastanwendungen wird die Steifigkeit der Bewegungsplattform zu einem entscheidenden Auslegungsparameter, besonders im Vergleich zu leichteren kollaborativen Aufbauten, die beim Polieren oder Entgraten häufiger sind.

Es gibt auch eine steuerungstechnische Dimension. Die koordinierte Bewegung zwischen Roboter und externen Achsen erfordert eine sorgfältige Integration von Sicherheit, Interpolation und Prozesssynchronisation. Industrieroboteranbieter wie ABB, KUKA, FANUC und Yaskawa unterstützen koordinierte externe Achsen in Hochlastzellen seit Langem, während Cobot-Anbieter wie Universal Robots und Doosan häufiger dort eingesetzt werden, wo geringere Kräfte, einfachere Programmierung und kleinere Teile im Spiel sind. Für jede Architektur bleibt die Einhaltung der Maschinen- und Robotersicherheitsanforderungen zentral. Integratoren müssen die Zellenauslegung in der Regel mit ISO 10218 für die Robotersicherheit, ISO/TS 15066, wo kollaborativer Betrieb relevant ist, und breiteren Maschinensicherheitsrahmen wie IEC 60204-1 für die elektrische Ausrüstung sowie anwendbaren EN-ISO-Normen für Schutzeinrichtungen, Risikobeurteilung und Not-Halt-Funktionen im europäischen Markt abstimmen. Mit dem Hinzufügen externer Achsen werden sichere Geschwindigkeitsüberwachung, sichere Positionsfunktionen und Zugangszonierung komplexer, besonders dort, wo Bediener große Baugruppen beladen oder zwischen Prozessschritten prüfen.

Was das für Schweißzellen-Integratoren bedeutet

Für Schweißzellen-Integratoren reicht Güdels Botschaft über das Schleifen hinaus. Dieselbe Logik lässt sich auf Roboterschweißen, Cobot-Schweißen und Hybridzellen anwenden, in denen auf das Schweißen die Nahtnachbearbeitung oder Prüfung folgt. Große Schweißbaugruppen erzeugen oft ein Missverhältnis zwischen Teilegröße und Roboterreichweite, was zu Kompromissen bei Brennerwinkel, Kabelführung, Vorrichtungszugang und Servicezugang führt. Ein vertikales oder horizontales Bewegungsmodul kann helfen, eine optimale Schweißorientierung zu halten, den Zugang zu mehreren Nahtstellen zu verbessern und die Zahl der Teilumspannungen zu reduzieren. In einer kombinierten Schweiß- und Schleifzelle können externe Achsen auch einen saubereren Prozessfluss unterstützen, indem ein Roboter schweißt und ein anderer innerhalb koordinierter Arbeitszonen nachbearbeitet, oder indem ein einzelner Roboter das Werkzeug wechselt, wenn die Taktzeit es zulässt.

Es gibt Auslegungs-Kompromisse. Zusätzliche Achsen erhöhen Investitionskosten, Steuerungskomplexität, Inbetriebnahmezeit und Wartungsbedarf. Sie verlangen zudem mehr Aufmerksamkeit für Kalibrierung, Absolutpositionierung und Staubschutz, besonders wenn Schleifrückstände nahe an Linearführungen oder Kabelketten auftreten. Dennoch kann sich für Hersteller, die lange landwirtschaftliche Rahmen, Baumaschinenkomponenten, Anhängerstrukturen oder schwere geschweißte Baugruppen verarbeiten, der Ertrag aus weniger manueller Nachbearbeitung, stabilerem Durchsatz und besserer Konsistenz zwischen geschweißten und nachbearbeiteten Oberflächen ergeben. Integratoren, die solche Systeme bewerten, müssen die Wirtschaftlichkeit externer Bewegung gegen Alternativen wie größere Roboter, Doppelstation-Positionierer, Portalsysteme oder einen neu gestalteten Produktfluss abwägen.

Breitere Folgen für die automatisierte Fertigung

Güdels Automate-2026-Demonstration spiegelt einen breiteren Trend in der automatisierten Fertigung wider: Produktivitätsgewinne entstehen zunehmend aus der Bewegungsauslegung auf Systemebene statt aus dem Roboterarm allein. Während Hersteller die Automatisierung auf größere und variablere Teile ausdehnen, wird die Integration von Schienen, Hubachsen, Portalen und koordinierten Positionierern relevanter als bloß die Wahl eines Roboters mit höherer Traglast. Das gilt besonders in Branchen, in denen Schweißbaugruppen physisch groß sind, die Produktionsmengen aber keine vollständig maßgeschneiderten Transferlinien rechtfertigen. Für Metallbau-KMU und Tier-1-Zulieferer gleichermaßen lautet die Lehre, dass flexible externe Bewegung Anwendungen erschließen kann, die zuvor manuell blieben, weil der Roboter die Arbeit nicht effizient oder sicher erreichen konnte.

Unternehmen, die Roboterschweißen, Schleifen nach dem Schweißen oder mehrprozessige Zellenlayouts prüfen, können Entwicklungen wie diese als Maßstab für künftige Projekte nutzen. Leser, die beurteilen möchten, ob externe Achsen, koordinierte Bewegung oder eine kombinierte Schweiß- und Endbearbeitungszelle zu ihren Produktionsanforderungen passen, können ein Angebot für eine schlüsselfertige Roboterschweißzelle anfordern, die auf Teilegröße, Durchsatz und Konformitätsanforderungen zugeschnitten ist.