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triflex® R für Industrieroboter

Verlängern Sie die Laufzeit der Energiezuführung an Industrierobotern

Aus Anwendersicht hat eine Energiezuführung an mehrachsigen Industrierobotern vielen Anforderungen zu genügen. Die Möglichkeit, vielfältigste komplexe Bewegungsabläufe – teilweise offline – bereits während der Planung zu programmieren, führt häufig zu extremer Beanspruchung der eingesetzten elektrischen Leitungen und Schläuche. Mitunter besteht das Risiko eines frühzeitigen Ausfalls mit häufig sehr hohen Folgekosten von Produktionsstillständen. Diese vorgenannten Eigenschaften, verbunden mit modularem Aufbau und intelligentem Zubehör, flossen seit 2003 in der Entwicklung des triflex® R Energieführungssystems für Industrieroboter zusammen.

Das Prinzip triflex® R

Die Energieführung besteht aus robusten, einteiligen, miteinander verbundenen Gliedern. Als Material zum Einsatz kommt das in vielen linearen Anwendungen bewährte igumid NB. Es bietet einen besonders guten Schutz der Leitungen gegen Schläge und Abrieb gegenüber dem Industrieroboterarm und ist überdies beständig gegen Verschmutzungen, Späne und viele weitere im Maschinenbau eingesetzte Flüssigkeiten. Ähnlich dem Prinzip einer Fahrzeuganhängerkupplung sind die einteiligen Glieder mit einer „Kugel / Pfanne“-Verbindung, dem sogenannten „Trailerprinzip“, miteinander verbunden.

Verbindungsprinzip des triflex® R Systems  

Dieses Trailerprinzip kombiniert die Fähigkeit, hohe Zugkräfte aufzunehmen mit der Möglichkeit, die triflex® R Energieführung an jeder beliebigen Stelle zu trennen und auch wieder zu verbinden. Und zwar ohne durchgehende (Stahl-) Seile oder andere Tragelemente! Durch die außen liegenden Anschläge bei der TRC- und TRE-Ausführung werden die im Radiusanschlag entstehenden Knickkräfte in Zugkräfte gewandelt. Um dreidimensionale Energieführungsaufgaben, insbesondere an Industrierobotern, zu lösen, werden häufig Rückzugsmechanismen wie Balancer oder außen um den Schlauch angebrachte Federn eingesetzt. Mit diesen Rückzugsmechanismen wird eine Schlaufenbildung minimiert oder die Leitungen um Störkanten am Industrieroboter herumgeführt.

Rückzugsmechanismus durch integrierbare Fiberglasstäbe  

Einzigartig durch Federstäbe und FlexBar

Mit der triflex® R können Rückzugsmechanismen sehr einfach durch integrierbare Fiberglasstäbe realisiert werden. Diese geben der triflex® R eine gerichtete Vorspannung. In Kombination mit einem am beweglichen Ende angebrachten Stück triflex® R ohne Federstäbe bieten sich dadurch vielfältige Möglichkeiten, die Leitungen an den Roboterkopf zu führen.

Um die vielfältigen Möglichkeiten des triflex® R–Konzeptes auszuschöpfen, ist neben dem reinen triflex® R e-kettensystem® und den vormontierten Federstabmodulen ein umfangreiches angepasstes Zubehörprogramm für den Einsatz am Industrieroboter verfügbar. Die Befestigung und Fixierung des Federstabmoduls in nahezu beliebiger Position zum Roboterarm kann mit einem Universalmontagesatz erfolgen. Bei Modifikationen oder Erweiterungen des Roboterprogramms kann die Anbindung auch zu einem späteren Zeitpunkt mehrfach nachjustiert und so permanent an die neuen Gegebenheiten angepasst werden.

Schwierige Roboterbewegungen mit FlexBar Extreme Bewegungen am Industrieroboter mit unterschiedlichen Bewegungsabläufen werden mit dem System FlexBar realisiert. In Verbindung mit dem Universalmontagesatz für FlexBar kann nahezu jeder Bewegungsablauf realisiert werden. Die Schlaufenbildung am Roboterkopf wird durch die sehr hohe Rückzugskraft des Hightech-Verbundwerkstoff der FlexBar auch bei Extrembewegungen vermieden. Eine, z.B. durch ein Programmwechsel erforderliche Nachjustierung kann zu jedem Zeitpunkt mit geringem Aufwand erfolgen.

Universell mit Sonderzubehör

Die einfach zu öffnenden Anschlusselemente mit unverlierbarem Verschlussmechanismus können wahlweise als Zwischenanbindung oder Endbefestigung, mit oder ohne integrierte Zugentlastungszähne sowie mit starrer oder drehbarer Befestigung, geliefert werden. Abgerundet wird das triflex® R Programm durch eine Reihe von Sonderzubehör. Bei Einsatz mit sehr dicken Leitungen, z.B. Schweissstromleitungen, Medienschläuchen etc., empfiehlt sich der Einsatz einer externen Zugentlastung mit Standardzugentlastungsschellen (CFX). Die Zugentlastungsaufnahme ist mit einer in zwei Ebenen verstellbaren Schelle zur Befestigung auf Standardausleger (30 mm) vieler Industrieroboterhersteller versehen. So kann die Anbindung am Mitnehmer auf den optimalen Winkel eingestellt werden. Bei Einsatz des triflex® R Energiezuführungssystems in sehr heißer Umgebung, zum Beispiel in Gießereien, Druckgussspritzgießereien etc., können das Gesamtsystem oder Teile davon durch einen Hitzeschutzschlauch vor Spritzern bis max. 600°C geschützt werden.

Umgang mit Federstabmodulen

Die eingesetzten Glasfaserfederstäbe sind speziell behandelt und an der Spitze mit Aluminiumdrehteilen versehen. So werden die Federstäbe auf der bewegten Seite zwischen zwei Gliedern fixiert, um ein „Wandern“ innerhalb der Kette zu verhindern. Auf der festen Seite werden fünf Kettenglieder mit Gewindestangen versteift, damit sich die Relativbewegung der Federstäbe zur Kette nur innerhalb der Führungsbohrungen ausgleichen kann. Die Federstabmodule werden in unterschiedlichen Längen als komplett vormontiertes Modul verkauft. Die Festpunktseite ist mit fünf weißen Punkten gekennzeichnet, am bewegten Ende ist das letzte Kettenglied mit einem weißen Punkt markiert. Zum Ausgleich der auftretenden Hebelkräfte sind bei der Montage auf der Festpunktseite zwei Anschlusselemente vorzusehen. Diese sind mit einem Abstand von mindestens acht Kettengliedern zu montieren. Die Anschlusselemente sind nicht Bestandteil des Federstabmoduls und müssen separat bestellt werden.

Der Universalmontagesatz

Der Universalmontagesatz besteht aus einem im 90° Winkel gebogenen Edelstahlrohr, zwei drehbar verbundenen Befestigungslaschen zum Industrieroboter und einer in zwei Ebenen verstellbaren Trägerplatte mit den Anschlusselementen für das Federstabmodul. Montiert man den Winkel des Universalmontagesatzes in Richtung Achse 6 und wählt ein Federstabelement mit einer Länge größer dem Abstand Achse 5 zum ersten Befestigungspunkt, so lässt sich die triflex® R über oder neben dem Roboterarm bis vor die Achse 5 führen.

Universalmontagesatz für Industrieroboter  

Mit einem relativ kurzen, zusätzlich an der beweglichen Spitze angebrachten Stück triflex® R ohne Federstäbe können so häufig Drehbewegungen an Achse 6 größer +/- 180° ohne Kontakt der Kette mit dem Roboter realisiert werden. Im Falle einer Bewegung von Achse 5 größer 90° oder einer Addition von Achse 4 und Achse 6 größer +/- 180°sowie bei beengten Bauraumverhältnissen empfiehlt sich die Anordnung des Universalmontagesatzwinkels in rückwärtiger Richtung. Jetzt lässt sich das Federstabmodul in einem größeren Winkel zum Roboterarm fixieren und so die Rückzugswirkung ähnlich einer Angelrute voll ausnutzen. Zur Auslegung eines Industrieroboters ohne Wissen um die späteren Bewegungen sollte das freie Kettenende mit 2 x Länge des Federstabmoduls festgesetzt werden. Die Anschlusselemente sind Bestandteile des Universalmontagesatzes.

Alternativen

Natürlich kann das triflex® R e-kettensystem® mit Federstabmodul an eigenen Befestigungspunkten montiert werden. Hier wird die Kette durch Ausprobieren, Einkürzen und ggf. wieder Verlängern an die Bewegung angepasst. Eine weitere Alternative ist, das triflex® R System mit einem Federstabmodul freistehend senkrecht neben oder hinter dem Industrieroboter anzubringen. Durch die so sehr große mögliche Amplitude folgt die Energiezuführung den Roboterbewegungen in einem sehr großen Arbeitsbereich.

Auf der Mitnehmerseite kann die Kette direkt am Werkzeug befestigt werden. So ist eine Leitungsführung ohne direkte Verbindung zum Roboter möglich, was ein Arbeiten mit verschiedenen Werkzeugen ohne Steckverbindungssysteme für Strom, Medien oder Bussystem möglich macht.

Hierbei entfällt häufig auch die Zuführung über Achse 1 - 3 mit externen Leitungsführungssystemen.

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