Den mänskliga handen som förebild

Mohsen Saadat har alltid varit uppfinningsrik och tekniskt begåvad: som barn, vid fem års ålder, uppfann iraniern sina egna leksaker av nödtvång och byggde små bilar av ståltråd - utan några verktyg. En passion för teknik som aldrig har lämnat 75-åringen. Han flyttade till Tyskland vid 19 års ålder, studerade till ingenjör och undervisade som professor. År 1991 grundade han slutligen GMG - Gesellschaft für modulare Greifersysteme i Soest, Nordrhein-Westfalen. Han berättar att hans mål var att kombinera vetenskapliga metoder för avancerad teknik med toppmoderna tillverkningsprocesser.

"På bara några år har vi lyckats utveckla lätta och flexibla gripsystem för robotar och automationssystem som är modellerade efter den mänskliga handen", säger Saadat stolt. Han har övertygat många industrier om fördelarna med sin teknik. Griparna, som har upp till sex individuellt rörliga fingrar och i vissa fall över 100 leder, används för att hantera bilhjul inom fordonsindustrin, för att hålla upp säckar i fyllningsanläggningar när de fylls med bulkvaror eller för att förpacka korv och ost inom livsmedelsindustrin.

problem:
En av utmaningarna i denna mognadsprocess var att hitta lämpliga lager för de rörliga metallkomponenterna i gripdonet, t.ex. fingerlederna. Det var ingen lätt uppgift, eftersom komponenterna måste vara verkliga tusenkonstnärer, inklusive låg friktion, nötningsbeständiga, underhålls- och smörjmedelsfria och enkla att installera.

Användningen av klassiska rullager var utesluten. "Rullager är lämpliga för permanenta rotationsrörelser, kräver tillverkning av mer exakta passningar, innebär komplex montering och demontering och leder till metalliska ljud". Det krävdes också mycket utrymmessnåla glidlager, eftersom gripdonens kompakta design annars inte skulle kunna förverkligas.

Lösning:
Lösningen blev lager tillverkade av högpresterande plast från igus. De är tribologiskt optimerade, d.v.s. förbättrade när det gäller friktion och slitage. "Vi har förlitat oss på glidlager från igus sedan 1991. Det stod därför klart redan från början att polymerlagren även skulle användas i det multifunktionella långarmsgreppet. Det finns praktiskt taget inget alternativ till dessa lager för oss inom automationsteknik, där fram- och återgående rörelser ständigt äger rum", säger Saadat.

En annan fördel är att polymerlagren är lätta, korrosionsfria och underhållsfria jämfört med många klassiska metallager, eftersom de möjliggör torrkörning utan en enda droppe smörjolja tack vare integrerade fasta smörjmedel. "Det här är en mycket viktig egenskap. Vi kan trots allt inte förvänta oss att våra kunder ska behöva smörja gripdonet regelbundet."

Lagren av iglidur-polymer är så robusta att de i idealfallet kommer att hålla i cirka 30 år längre än gripdonets livslängd. "En fördel för vårt multifunktionella gripdon, eftersom underhållskostnaderna minskar och produktiviteten ökar avsevärt." Ett test i igus eget laboratorium, det största testlaboratoriet i branschen, visar också hur slitstarka lagren är. Här tävlade polymerlagren mot klassiska metallager. Båda lagertyperna svängde på en axel av gasnitrerat St52-stål - med en belastning på 30 MPa och en hastighet på 0,01 meter per sekund. "Glidskiktet på metallagren var slitet redan efter 60.000 cykler", säger Stefan Loockmann-Rittich, chef för affärsenheten iglidur bearings.

"Lagren i iglidur G-serien visade å andra sidan praktiskt taget inga tecken på slitage ens efter 200 000 cykler. De är därför idealiskt lämpade för tillförlitlig och underhållsfri användning under många år." Dessa egenskaper gäller för övrigt också för en annan lagertyp som finns i GMG:s multifunktionella gripdon: de linjära bussningarna i drylin R-serien (RJM-01-16), som möjliggör kontrollerad och säker linjär rörelse av gripdonets länkage. "Igus-lagren övertygar oss gång på gång, vilket är anledningen till att vi kommer att fortsätta att förlita oss på iglidurpolymerer i framtiden", sammanfattar Saadat.