Schäden an Roboter-Funktionspaketen vermeiden

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An beiden Enden der Lineareinheit übernimmt je eine Spannschelle mit Gleitbacken die Führung des Wellrohrs. Dabei sitzt die in Richtung der Achse 6 weisende Schelle auf einem Drehflansch, der das Rohr bei großen Auslenkwinkeln zusätzlich entlastet. Die gegenüberliegende, auf der Schlaufenseite angeordnete Schelle kann optional mit einer Feder ausgestattet sein, die ein Abknicken des Wellrohres verhindert. Ebenfalls optional kann die
Lineareinheit zusätzlich mit Faltenbälgen ummantelt und so gegen äußere Umweltbedingungen geschützt werden.

Für Anwendungen mit extremen Bewegungen geeignet

„Erika kennt jederzeit den aktuell anstehenden Bedarf an Kabellänge. Dem entsprechend stellt das System genau soviel Kabel bereit, wie es die Bewegung des Roboterwerkzeug erfordert. Bei vermindertem Bedarf zieht es überschüssiges Kabel zurück, ohne den bisher üblichen reaktiven Kräften entgegenwirken zu müssen“, sagt Scholten.

Geeignet ist das System unter anderem für Schweißroboter oder Bohr-, Polier- und Fräsapplikationen, denn hier sind extreme Bewegungen erforderlich. Aber auch bei optischen Vermessungen mithilfe eines Roboters hilft Erika Ungenauigkeiten zu vermeiden, die sonst durch das Schwingen der Schlauchreserve auftreten könnten. Außerdem eignet sich das System für beengte Arbeitsräume, wie sie für Entnahmeroboter an Gussformen typisch sind, und für Bereiche, wo hohe Temperaturen Probleme bei der kontrollierten Führung des Funktionspaketes verursachen.

Ergänzendes zum Thema

Drei Fragen an Klaus-Peter Scholten, Projektleiter bei Reiku

Wie kamen Sie auf die Idee ein automatisches Längenausgleichsystem zu entwickeln?

Konventionelle Kabelschutzsysteme verwenden für den Längenausgleich Federn, Pneumatikzylinder oder Expander, gegen deren Widerstand die Kabelpakete bei Bedarf aus der Ruheposition herausgezogen werden, und die im Gegenzug auch für deren Rückführung sorgen. Solche Pakete bieten die entsprechende Beweglichkeit, aber weil sie dabei oft mit hohen Geschwindigkeiten gegen die Kraft der Rückstellsysteme bewegt werden, kommt es immer wieder zu Ermüdungsbrüchen und Abrissen im Bereich der Befestigungen. Die häufige Folge sind Schäden an den zu schützenden Leitungen, Pneumatik- und medienführenden Schläuchen. Wir haben also nach einer Lösung gesucht, bei der die Kabelschutzpakete nicht gegen diese Rückholkräfte arbeiten müssen.

Welchen Nutzen bietet Erika?

Erika kennt jederzeit den aktuell anstehenden Bedarf an Kabellänge. Dem entsprechend stellt das System aktiv genau so viel Kabel bereit, wie die aktuelle Bewegung des Roboterwerkzeugs erfordert. Bei vermindertem Bedarf zieht es überschüssiges Kabel wieder zurück, ohne den bisher üblichen reaktiven Federkräften entgegenwirken zu müssen. So trägt unser zum Patent angemeldetes Längenausgleichssystem „intelligent“ zur Vermeidung kostenintensiver Schäden bei. Zusätzliche Anschaffungskosten haben sich dabei üblicherweise bereits mit dem ersten nicht aufgetretenen Produktionsausfall amortisiert.

Gibt es erste Praxiserfahrungen mit dem System?

Auf der Automatica 2014 in München haben wir einen ersten Prototyp vorgestellt. Diesen hat unser Systempartner JDT in Schwerte bereits im Feldversuch eingesetzt und dabei eine Bohrapplikation mit sehr beengtem Arbeitsraum optimiert. Aufgrund der dabei gewonnenen positiven Erfahrungen hat JDT angeboten, Erika in der eigenen Fertigung einzusetzen und als Kooperationspartner in Drittfirmen zu installieren.

Auf Eingriffe in die Programmierung des Roboters verzichtet

Erika funktioniert mit einer robotersynchronen Steuerung. In einem Testlauf erfasst und hinterlegt Reiku die jeweils optimalen Positionen der zentralen Spannschelle, über die das Wellrohr bewegt wird. Die Steuerung des Roboters übergibt dann während des Arbeitsablaufs einfache digitale Signale an die externe Erika-Steuerung. Dort ist auch die passende Verfahrgeschwindigkeit hinterlegt. Diese kann maximal 2 m/s betragen. Je nach Anwendung kann das System für Arbeitswege von 0,5 m bis 1 m ausgelegt sein.

„Wir haben bewusst auf größere Eingriffe in die Programmierung des Roboters verzichtet. So lässt sich unser System auch ohne großen Programmieraufwand auf bestehende Systeme installieren", sagt Scholten. Das System ist als Zubehör für neue Robotersysteme oder als nachrüstbare Komponente für bestehende Anlagen verfügbar und eignet sich für Wellrohre mit Nennweiten von 29 bis 70.

Zu sehen ist das automatische Längenausgleichsystem Erika auf der Motek 2014. Dort präsentiert Reiku Erika im Betrieb, deren Arbeitsweise und Montage. (sh)

Motek 2014: Halle 9, Stand 9216

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