Energieführungskette für Roboter

So werden die Kollegen gelenkiger

| Redakteur: Ines Stotz

Die Robotrax-Energieführungen sind in erster Linie für die maximale Bewegungsfreiheit von Industrierobotern mit extrem hohen Zugkräften und Beschleunigungen konzipiert.
Die Robotrax-Energieführungen sind in erster Linie für die maximale Bewegungsfreiheit von Industrierobotern mit extrem hohen Zugkräften und Beschleunigungen konzipiert. (Bild: Tsubaki Kabelschlepp)

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Vor fast 50 Jahren traten Industrieroboter ihren weltweiten Siegeszug an und werden sich auch in Zukunft rasant weiter entwickeln. Fester Bestandteil der Fortschritte sind dabei auch stets Energieführungssysteme – die die Roboterarme immer beweglicher machen.

HMS Mechatronik beschäftigt sich seit rund 15 Jahren mit der Entwicklung und Produktion von mechatronischen Systemen für die Automatisierungstechnik und die Robotik. Das Unternehmen aus dem oberösterreichischen Aurach ist Systempartner von Fanuc Robotics, einem der führenden Roboterhersteller weltweit. Zusammen bieten sie ihren Kunden ein breites Maschinen-Portfolio für die gesamte Industrie.

HMS hat sich dabei vor allem auf Industrieroboter für Schweißanwendungen und Handhabungsprozesse sowie auf Spezialanfertigungen für besondere Einsatzbereiche spezialisiert. Dabei übernimmt er die Rolle eines Systemintegrators mit Rundum-Service von der Konzeption bis hin zur Implementierung und Wartung. „Als Systempartner von Fanuc Robotics kombinieren wir deren Technik mit flexiblen Einzelkomponenten zu einer schlüsselfertigen Gesamtlösung“, erklärt Manuel Ebner, Geschäftsführer der HMS Mechatronik.

Industrieroboter stellen hohe Anforderungen

Je nach Kunde und Anwendung optimiert das spezialisierte Unternehmen dabei die Fanuc-Roboter bezüglich Leistung und Funktion – das gilt auch für einzelne Komponenten wie die Energieführungssysteme der komplexen Maschinen. Seit vielen Jahren vertraut HMS hier auf Tsubaki Kabelschlepp. Zuletzt arbeitete man zusammen an einer effizienten und besonders flexiblen Lösung für Handhabungsroboter. Diese übernehmen in Produktionsumgebungen zum Beispiel das Montieren, Stapeln und Verpacken von Komponenten, zudem können sie Maschinen bestücken oder Teile entnehmen. Dabei bewegen sie teils schwere Lasten, müssen besonders präzise arbeiten und oftmals mit beengten Raumverhältnissen auskommen.

Energieführungen als Platzsparer

Letzteres ist vor allem für die verbauten Energieführungen eine Herausforderung – sie sollen Leitungen und Kabel zwar möglichst umfassend schützen, dabei aber möglichst wenig Raum einnehmen und den Roboterarm in seiner Bewegung nicht behindern.

HMS stand jedoch vor einem weiteren Problem: „Bei raschen Bewegungen des Roboters entstanden Fliehkräfte, die immer wieder Schlaufenbildungen bei den Kabellasten zur Folge hatten“, schildert Robert Ganglberger, Geschäftsführer von Kabelschlepp Österreich. Diese mussten jeweils per Hand behoben werden, was unnötige Ausfallzeiten der Maschine nach sich zog. Insofern lautete die Vorgabe, solche Schlaufenbildungen künftig möglichst zu vermeiden. „Als oberstes Ziel galt es jedoch, die Energieführungen so platzsparend wie möglich zu gestalten“, so Ebner. „Jeder gewonnene Zentimeter Platz im vorderen Bereich eines Roboterarmes, also direkt vor der Schnittstelle zum Greifer, ist ein Vorteil“.

Bewegungsfreiheit in alle Richtungen

Tsubaki Kabelschlepp hatte eine geeignete Lösung für die gestellten Anforderungen parat: Die Energieführungen der Baureihe Robotrax sind in erster Linie für die maximale Bewegungsfreiheit von Industrierobotern mit extrem hohen Zugkräften und Beschleunigungen konzipiert. Dabei sind einzelne Glieder aus Spezial-Kunststoff auf beiden Seiten mittels kugelförmiger Schnappverbindungen zusammengefügt; die Kraftübertragung erfolgt über ein Stahlseil in der Mitte der Kette.

Dadurch entsteht eine Energieführungskette, die wie eine Wirbelsäule aufgebaut ist und sich für Schwenk- und Drehbewegungen auch in radialer Richtung eignet. Die Fixierung und Weiterführung an den Armen des Roboters erfolgt mit Schnellspannhaltern, die an jedes Kettenglied passen und über Schrauben befestigt werden. „Die internen Krümmungsradius-Anschläge sorgen dafür, dass der minimale Krümmungsradius in keiner Richtung unterschritten wird“, erklärt Ganglberger. „Robotrax erlaubt somit die flexible Energieführung der Kabelstränge auf engem, sich stetig in Bewegung befindlichem Raum in sämtlichen Schwenkungsarten.“

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