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Roboterleitungen in dynamischen Anwendungen

Herausforderung und Chance

Schon heute sind Industrieroboter aus der Fertigung kaum noch wegzudenken - und ihre Einsatzgebiete nehmen stetig zu. Doch durch die permanenten Bewegungen der Roboter in der automatisierten Fertigung werden deren Leitungen in außergewöhnlich hohem Maß beansprucht. Eine besondere Herausforderung für Kabel- und Verbindungshersteller - aber auch eine Chance.

Bild: Igus GmbHBild: Igus GmbH
Im hauseigenen Testlabor testet Igus Leitungen mit zwei Milliarden Testzyklen pro Jahr - als Basis für eine 36-monatige Garantie auf alle Leitungen.

Der Robotikverband International Federation of Robotics (IFR) prognostiziert, dass bis zum Jahr 2020 mehr als 1,7 Millionen Industrieroboter in den Fabriken dieser Welt ihre Arbeit verrichten. Ein riesiger Markt für Roboterhersteller.

Bild: Igus GmbHBild: Igus GmbH
Um Abrieb und Verschleiß zu reduzieren, hat Igus die Mantelwerkstoffe für seine Roboterleitungen auf den Kunststoff der Triflex-Energieketten abgestimmt.

Doch damit die Versorgung der Roboter mit Daten und Energie zuverlässig gewährleistet ist, lohnt ein besonderer Blick auf die Leitungen, die alle 3D-Bewegungen des Roboters im Dauereinsatz mitmachen müssen. Dabei gilt: Roboterleitungen für Torsionsanwendungen sind grundsätzlich völlig anders zu konstruieren und zu fertigen, als Leitungen für lineare Bewegung. Letztere sind möglichst kompakt, eng verseilt und haben mit hohem Druck extrudierte Außenmäntel. Nur so können sie die Bewegungen der klassischen Energiekette nachvollziehen. Roboterleitungen benötigen hingegen Kraftausgleichselemente, lockere Verseilelemente, verschiedene Gleitebenen und völlig andere Schirmkonzepte, um die Lebensdauer über mehrere Millionen Torsionszyklen sicher zu stellen. Denn in der Robotertechnik sind die Leitungen ganz unterschiedlichen Bewegungsrichtungen ausgesetzt. So kann sich z.B. in Abhängigkeit des Torsionswinkels der Durchmesser des Verseilaufbaus verändern. Um die auf die Adern wirkenden Kräfte auszugleichen, werden die speziell für dynamische Torsionsanwendungen konstruierten Aderverbände beim Leitungsanbieter Igus mit Dämpfungselementen und Drehkräfte absorbierendem Flies aufgebaut. Besonders hoch sind die Anforderungen bei den geschirmten Varianten: Damit die auf die Schirmdrähte einwirkenden Kräfte nicht zu groß werden, legt Igus unter und über die Schirme Gleitelemente ein, die zum einem eine Bewegungsfreiheit des Schirmes zur Gesamtverseilung aber auch zum Außenmantel sicherstellt. Der Schirmaufbau wird dabei in Umlegung ausgeführt, und in Richtung der Umlegung besonders mit Dämpfungselementen realisiert. Diese weiche Konstruktionsweise gibt der gesamten Leitungskonstruktion die notwendige Bewegungsfreiheit, reduziert Zug- und Stauchkräfte und verhindert einen durch vorzeitigen Aderbruch entstandenen Maschinenstillstand.

igus GmbH

Dieser Artikel erschien in ROBOTIK UND PRODUKTION 4 2019 - 01.10.19.
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