Maximale Bewegungsfreiheit für Industrieroboter

Kompakte Gelenkarmroboter für die Industrie stellen Konstrukteure bei der Energieführung immer noch vor Herausforderungen. Denn für die schnellen Rotationsbewegungen entlang der ersten Achse und die beengten Platzverhältnisse gibt es am Markt kaum geeignete Lösungen. igus schließt diese Lücke nun mit einer neuen freitragenden Energiekette der Serie twisterchain. Gleichzeitig löst sie auch ein zweites Problem: die Energieführung entlang der fünften Achse von Palettierrobotern. Auch hier experimentieren viele Konstrukteure bislang mit Eigenlösungen.

Kompakte Industrieroboter wie der KR Agilus von Kuka oder der Fanuc LR Mate sind in der Industrie überall zu finden. Sie schrauben, kleben, bestücken und übernehmen Pick-and-Place-Aufgaben. Doch so etabliert die Roboter auch sind, ein Problem besteht seit jeher. „Für die Leitungsführung am Fuß der kleinen Roboter, die sich um 360 Grad drehen, existieren am Markt keine geeigneten Drehmodule, die der Bewegung folgen“, sagt Matthias Meyer, Geschäftsbereichsleiter triflex e-ketten und Robotics bei igus.

Grund dafür ist häufig die Steckerplatte für die Stromversorgung auf der Rückseite des Roboters, die Drehmodulen im Weg liegt. „Deshalb greifen viele Konstrukteure bis heute zu Notlösungen, etwa herunterhängenden Schläuchen, die über den Boden schleifen und entsprechend schnell verschleißen.“ Um dieses Problem zu lösen, bringt igus nun eine freitragende twisterchain Energieführung auf den Markt. Das Drehmodul liegt im Bogen um den Roboterfuß – auf dem Boden oder einem erhöhten Sockel. Der Fixpunkt ist am Untergrund befestigt, die Mitnehmerseite etwas höher an der ersten Achse. Dreht sich der Roboter, hebt sich die Energiekette schrittweise nach oben und legt sich in eine neue Ebene. „Somit können wir erstmals um 360° um den Fuß des Roboters rotieren, ohne mit der Steckerkontur zu kollidieren“, sagt Matthias Meyer. Improvisierte Lösungen sind nicht länger notwendig, sodass sich die Ausfallsicherheit kompakter Industrieroboter deutlich erhöht.

Fünfte Achse von Palettierrobotern sicher geführt

Mit der neuen freitragenden twisterchain adressiert igus auch gleich ein zweites Problem: die Energieführung an der fünften Achse von Palettierrobotern. Diese Roboter führen die Leitungen in vielen Fällen durch den Roboterarm. Allerdings nur bis zur vierten Achse. „Auch für die Drehbewegung an der fünften Achse fehlen bislang geeignete Lösungen. Konstrukteure behelfen sich häufig mit Wellschläuchen, die sich unkontrolliert bewegen und mit dem Werkzeug kollidieren können“, sagt Matthias Meyer. Für mehr Sicherheit kann auch hier die freitragende twisterchain zum Einsatz kommen. Das speziell entwickelte Design macht es möglich, dass die Energie- und Datenleitungen an der fünften Achse den 360-Grad-Rotationen des Werkzeugs folgen. Durch die kontrollierte und definierte Bewegung über zwei Ebenen ist eine Kollision der Leitungen mit Roboterarm oder Werkzeug ausgeschlossen. „Damit bietet das System maximale Bewegungsfreiheit für Anwendungen mit erweiterten Drehwinkeln und sorgt auch bei hochdynamischen Bewegungsprofilen für eine dauerhaft zuverlässige Energieführung“, so Matthias Meyer.

Schnelle Montage und einfache Nachrüstung

Die neue twisterchain-Variante lässt sich schnell installieren. „Da die Lösung freitragend ist, benötigen wir lediglich zwei Anbindungspunkte am Roboter. Teure Führungsrinnen und komplizierte Ausrichtungen sind überflüssig“, betont Matthias Meyer. Die e-ketten können dank einer flexiblen Innenaufteilung mit herausnehmbaren Fachböden zudem an unterschiedliche Leitungsbelegungen angepasst werden. Ein weiterer Vorteil: Die Energieketten lassen sich im Innenradius öffnen, sodass Anwender die Leitungen von außen einlegen können. Matthias Meyer: „Das ist ein großer Vorteil gegenüber Schläuchen, bei denen die Leitungen durchgefädelt werden müssen. Hier sind unterschiedliche Steckergrößen immer wieder ein limitierender Faktor.“ Für eine präzise Anpassung an jede Anwendung verfügt das System über eine einstellbare Vorspannung. Diese lässt sich exakt auf Leitungsgewicht und benötigten Drehwinkel abstimmen – ein entscheidender Vorteil für die Feinabstimmung von Robotern und Maschinen, die höchste Wiederholgenauigkeit und Stabilität erfordern.