Kabeldragning för pick & place-robotar: Säker styrning trots roterande axel

• Vad behövdes? Energikedja i E2-mikroserien, utformad som RBR-energikedja och förflyttad i en roterande modul, levereras färdigmonterad som readychain
• Krav som ställdes: Skonsam kabeldragning till den roterande axeln med ett högt antal cykler, i kontinuerlig drift, med 360°-rotationer på mindre än en sekund, hastigheter på upp till 7 m/s och accelerationer på upp till 60 m/s2
• Industri: Robotteknik; plock-och-placera-robotar
• Framgång för kunden: Energikedjan med bakre böjradie uppnår höga rotationsvinklar och tack vare sin extremt låga vikt stöder den robotens höga flexibilitet och snabba rörelser. Felfrekvensen för kablarna som leder till A5-axeln har minskat avsevärt.

Festo SE & Co KG är en ledande leverantör av automationslösningar för processer och hela produktionsanläggningar. I tillverkarens omfattande produktportfölj ingår även den universella parallellroboten "EXPT". Den stativbaserade pick-and-place-roboten arbetar med hög prestanda och precision och klarar upp till 150 plockningar per minut. Dess design och styrsystem möjliggör flexibel användning i flera applikationer. Detta gör den enkel att implementera, även i applikationer med flera robotar i produktionslinjen.
En A5-axel skulle realiseras i robotens nedre ände, där gripdonet är placerat, för att möjliggöra snabb och exakt rotation av gripdonet. En särskild utmaning här är den säkra och skonsamma styrningen av kablarna till den roterande axeln. Detta beror på att ett stort antal cykler och kontinuerlig drift, 360° rotationer på mindre än en sekund, hastigheter på upp till 7 m/s och accelerationer på upp till 60 m/s2 innebär en hög belastning på alla kablar, vilket kan leda till högt slitage.

För kabeldragningen föreslog vi kunden en roterande kabelhållare, dvs. en energikedja med en bakre böjningsradie inklusive en rotationsmodul. För att vara mer exakt löper kablarna i en energikedja från E2-mikroserien. Med en speciell rotationsmodul kan energikedjan också uppnå den önskade höga rotationsvinkeln.
Utformningen av kabeldragningen ger flera fördelar för pick-and-place-roboten: samtidigt som den extremt låga vikten gör att roboten kan vara mycket flexibel och röra sig snabbt, har felfrekvensen för kablarna som leder till A5-axeln minskats avsevärt.
Det fanns tidigare ingen lösning på marknaden för en sådan kabelmatning till rotationsaxlarna, och därför präglades utvecklingsarbetet mellan Festos ingenjörer och våra kabelspecialister av ett särskilt nära utbyte. Under detta samarbete valdes också de specifika kablar som lämpar sig för denna applikation. Tillverkaren förlitar sig bland annat på chainflex styrkablar för höga belastningar i rörliga applikationer. För att Festo ska kunna spara in på monteringen har automationsspecialisten beställt energikedjan direkt med indragna kablar och färdig för anslutning som en så kallad readychain.