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3D-Ketten in Mehrachsrobotern

Sichere Leitungsführung bei Robotern in der Automoilindustrie dank 3D-Ketten

Im Nachrüstverfahren wurden jetzt alle Achsen eines 6-Achs-Roboters mit mehrdimensional beweglichen Energieketten ausgerüstet. Zum kompletten Roboterzubehör-Paket gehören neben den 3D-Ketten, die Leitungen und Schläuche bei allen Bewegungen schlank führen und schützen, auch Federstäbe für eine gerichtete Vorspannung, ferner Adapter, Protektoren und eine Kette für Drehbewegungen. Seitdem gibt es keine Stillstandszeiten mehr.

Steckbrief

  • Was wurde benötigt: twisterchain, triflex R, triflex RS
  • Anforderungen: die werksseitig vorhandenen Schutzschläuche sind permanent gerissen oder hatten sich durchgescheuert, dies führte zu Stillständen; das Unternehmen suchte daher nach einer Lösung, die sicher und dauerhaft schützt und dabei die komplexen Bewegungen in allen Achsen mitgehen kann
  • Branche: Automobilindustrie
  • Erfolg für den Kunden: auf den verschiedenen Achsen spielen die verschiedenen Kettenanwendungen perfekt ihre Stärken aus; sie führen die Leitungen sicher bei komplexen Bewegungsabläufen, verringern Ausfallzeiten und bringen Stabilität und Sicherheit

6-Achs-Roboter mit twisterchain Reinigungssysteme für die Automobilindustrie: Der 6-Achs-Roboter mit der Industrie-Schwertbürste von Wandres ist Tag und Nacht im Technikum im Einsatz. Alle Achsen sind mit verschiedenen Energiezuführungen, ausgerüstet, damit die Leitungen den anspruchsvollen Bewegungen standhalten.

Problem

Die Wandres GmbH micro-cleaning ist auf die Entwicklung und Produktion von bürst- und lufttechnischen Reinigungssystemen spezialisiert. Das Entfernen von Staub, Fasern und kleinsten Partikeln auf Oberflächen ist für viele Fertigungsprozesse Voraussetzung, um qualitativ hochwertige Produkte herzustellen, speziell in der Automobilindustrie. In diesem Umfeld bewährt sich eine 3D-Mikro-Reinigung vor der Endlackierung, ein spezielles Reinigungsverfahren von Wandres mit der sogenannten Roboter-Schwertbürste.
Im Wandres-Technikum werden mit einem Mehrachsroboter Dauertests gefahren, die die Reinigungsqualität und -ergebnisse der Spezialbürste bei den unterschiedlichsten Oberflächenstrukturen überprüft. Die Roboter-Schwertbürste eignet sich besonders zum Reinigen von komplexen Geometrien, die mit alternativen Verfahren nicht erreichbar sind. Die Verfahrgeschwindigkeit des Roboters beträgt ca. 300 bis 400 mm/s. Es ist sowohl Takt- als auch Durchlaufbetrieb möglich.
Grundlage des Reinigungsvorgangs ist das patentierte „Ingromat“-Verfahren des Unternehmens. Es handelt sich um ein spezielles Feuchtwischverfahren. Mit ihm werden häufig auftretende elektrostatische Aufladungen deutlich minimiert, und anhaftende Stäube und Partikel sicher entfernt.
Nachdem der 6-Achs-Roboter seit etwa zweieinhalb Jahren im Betrieb war, suchte man eine neue Lösung für die Leitungsführung. Ursprünglich waren alle Roboterleitungen mit werksseitig vorhandenen Schutzschläuchen vor mechanischen Beschädigungen geschützt worden. Allerdings sind diese permanent gerissen oder hatten sich durchgescheuert, mit dem Resultat, dass die gesamte Testanlage stillstand. Das Unternehmen suchte daher in erster Linie nach einer Lösung, die nicht nur sicher, sondern auch dauerhaft schützt.

Lösung

Schon seit über 20 Jahren arbeitet der Spezialist für Oberflächenreinigung mit unseren Produkten zur Leitungsführung. Diese sind in nahezu allen Reinigungsanlagen von Wandres im Einsatz. Auch hier wurden alle sechs Achsen des Reinigungsroboters mit 3-dimensional beweglichen Energieketten ausgerüstet.
Bei der kreisförmigen Bewegung der Drehachse bewährt sich eine twisterchain. Die spiralförmige modulare Energiezuführung eignet sich für kreisförmige Bewegungen bis zu 540° und wird auf Wunsch komplett vormontiert. Schläuche und Leitungen werden sicher geführt, der Abrieb reduziert sich deutlich, die Laufruhe steigt. Auf den Achsen 2 bis 6 verringern die mehrdimensional beweglichen Energiezuführungen aus der triflex R-Familie Ausfallzeiten und bringen Stabilität und Sicherheit, vom großen Schweiß- bis hin zum kleinen Palettierroboter. Aufgrund des runden Designs gleitet die Kette über die Außenkontur des Roboters, verkantet nicht und hakt nicht ein.
Die Achsen 2 und 3 des Roboters sind mit der Variante triflex R light ausgerüstet, einer funktionssicheren Lösung für weniger komplexe Bewegungen. Bei den Achsen 4 bis 6 hingegen kommt das kompakte triflex RS-Set zum Einsatz. Bei dem Universalmodul wird die Kette platzsparend parallel zum Roboterarm geführt. Anwendungen auf engstem Bauraum sind somit realisierbar. Federstäbe innerhalb der Kette erzeugen eine Vorspannung, um eine komplette oder teilweise Versteifung zu erreichen. Automatische Rückzugsmechanismen vermeiden eine Schlaufenbildung und Leitungsstress am Roboterkopf.
Das "Trailer-Prinzip“ ermöglicht die hohe Zugfestigkeit des Systems. Die einzelnen Elemente sind dabei wie bei einer Anhängerkupplung (Kugel-Pfanne-Prinzip) verbunden. Dies ermöglicht eine hohe Beweglichkeit in alle Richtungen. Hinzu kommt eine definierte Bewegungsfreiheit in allen Richtungen, was ebenfalls die Lebensdauer von Kette, Leitungen und Schläuchen erhöht.


twisterchain Auf der Achse 1, der Drehachse, bewährt sich die Energiezuführung „twisterchain“. Hier wird sie bei einer Drehbewegung von 180° eingesetzt.
triflex RS Roboterarm Auf den Achsen 4 bis 6 kommt das kompakte „triflex RS“-Set zum Einsatz. Mit diesem Universalmodul wird die Energiekette immer platzsparend parallel zum Roboterarm geführt.
triflex R Energiezuführung „triflex R“ mit integrierter Rückzugsfeder. Dadurch wird stets eine gerichtete Vorspannung erzeugt, um Leitungsstress zu verhindern.
Roboter-Bürste Sauberer Anschluss der Roboter-Bürste an die Energiezuführung. Die Busleitung (lila), ist eine Spezialleitung für den dynamischen Einsatz in Energieketten.