Robuuste kabelrobot

In de hier gepresenteerde toepassing is het platform uitgerust met een palletgrijper als eindeffector voor gebruik bij materiaaltransport. Dit maakt het mogelijk om pallets in alle zes de vrijheidsgraden in de ruimte te verplaatsen en te positioneren.
Kabelrobots, zoals die al enkele jaren worden ontwikkeld door het Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation IPA, zijn een innovatieve oplossing voor geautomatiseerde handling- en verwerkingstaken en combineren technologieën uit de robotica en kraantechnologie. Ze zijn bijzonder geschikt voor grote werkruimtes of zware lasten. De IPAnema 3 heeft een installatieruimte van 16 x 11 x 6 meter en een laadvermogen tot 250 kilogram.

Bedrijf: Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation IPACContactpersoon: Johannes StollLand: Duitsland

De eindeffectoren van een kabelrobot moeten worden voorzien van stroom, data en media. In het geval van de hierboven beschreven palletgrijper betekent dit dat deze voorzien moet worden van stroom, EtherCAT en perslucht.
In een ander project (HINDCON3D-project) werd daarentegen een eindeffector voor 3D-betonprinten gebruikt. Voor de toevoer van beton was deze alleen uitgerust met een tank voor beton op het platform en had daarom een beperkt printvolume. Voor een continue toevoer van beton naar de 3D printkop zou het gebruik van een igus® tri-spool een mogelijke oplossing zijn. Dit zou volumetrisch onbeperkt printen van beton mogelijk maken.
In 2014 ontving een kabelrobotapplicatie de igus® vector Award. Dit was echter een "standaard" opstelling die gebruik maakte van een energieketting en een e-spool®. De kabelrobot bewoog voornamelijk in twee dimensies.
De huidige IPAnema 3 kan daarentegen in zes dimensies bewegen. De uitdaging hier is het dragen van de toevoerleidingen, die in alle ruimtelijke richtingen en oriëntaties moeten volgen.

Om deze uitdaging te overwinnen, gebruikt de IPAnema 3 een combinatie van de meerassige energieketting (triflex®) om de data- en toevoerleidingen in de ruimte te geleiden en een e-spool® om de ketting op en af te rollen. Deze combinatie van triflex® en e-spool® wordt tri-spool genoemd.
De e-spool® is ontworpen om op de triflex® te passen, wat meestal niet het geval is. Deze tri-spool is een prototype van een speciale ontwikkeling. Hij heeft een trommeldiameter van ongeveer twee meter en een uitschuiflengte van ongeveer elf meter. De triflex®-energieketting kan worden opgerold en afgerold met een maximale snelheid van één meter per seconde. Hij bevat de volgende kabels: één Ethernet/CAT7, één pneumatische slang met een buitendiameter van 10 millimeter en twee besturingskabels van 5 x 2,5 mm² en 12 x 0,5 mm².
Om de kabelrups te geleiden, werd ook een gootsysteem met een afbuigeenheid ontworpen. Dankzij het gootsysteem kan de e-spool® eenvoudig op de vloer worden gemonteerd en hoeft hij niet aan het plafond te worden bevestigd.