„Durch die außergewöhnlichen Belastungen müssen Adern, Verseilgebilde, Schirme und Mantelwerkstoffe bei den Roboterleitungen besonders angepasst werden“, erläutert Richard Habering, Global Product Manager ChainflexLeitungen (links), etz-Redakteur Frank Nolte (Quelle: VDE VERLAG)
Leitungen für Energieketten sind auf die Anforderungen der vorwiegend linearen Bewegungsabläufe ausgelegt. Der Einsatz an Robotern erfordert jedoch ein ganz anderes Design und Aufbaukonzept. Um die Roboter zuverlässig zu versorgen, hat Igus die Leitungen der Familie CFRobot konzipiert. Diese speziell tordierbaren Leitungen widerstehen den Belastungen der komplexen, dreidimensionalen Bewegungen. Es gibt sie in acht verschiedenen Familien – je nach Applikation und Bewegungsprofi l. Das Besondere daran: Diese über 100 RoboterLeitungsartikelnummern sind ab Lager lieferbar, wodurch dem Anwender die Möglichkeit gegeben wird, seine Anwendung unmittelbar aufbauen und testen zu können. Ohne lange auf ungetestete Sonderlösungen warten zu müssen.
„In die Entwicklung der ChainflexLeitungen für Roboter haben wir einige Jahre Entwicklungs und Testzeit investiert und sind heute noch nicht am Ende der Möglichkeiten angekommen. Schließlich müssen die Adern, Verseilgebilde, Schirme sowie Mantelwerkstoff e neben großen Wechselbiegebelastungen auch die Durchmesseränderungen durch die Torsionsbewegungen ausgleichen. Je nach Anforderung verwenden wir bei den ChainflexRobot Leitungen verschiedene „weiche“ Konstruktionselemente, die die auftretenden Kräfte innerhalb der Leitung abfangen. In den Testreihen hat sich zudem gezeigt, dass die richtige Auswahl an geeigneten Gleitebenen zwischen den einzelnen Elementen ein ganz wichtiger Baustein ist. Auch die torsionsoptimierten Schirmaufbauten sind außergewöhnlich. Über spezielle Gleitfolien sind diese in der Lage die notwendigen Ausgleichsbewegungen durchzuführen“, weist Richard Habering, Global Product Manager ChainflexLeitungen bei Igus in Köln, auf die Besonderheiten der Roboterleitungen hin.
Hoher mechanischer Stress wird simuliert
Die Herausforderung bei der Auswahl der passenden Roboterleitung ist, dass der „mechanische Stress“ bei Robotern im Gegensatz zu linearen Energiekettensystemen aus einer Kombination von Biege, Torsions und Fliehkräften besteht. Außerdem ist bei der Kombination der verwendeten Leitungen darauf zu achten, dass die Mantelwerkstoff e identisch sind. Da sich die Leitungen in der Bewegung ja immer wieder berühren und aneinander gleiten, könnte es ansonsten sein, dass sich der Mantel abreibt und die Leitung kaputt geht. „Das heißt, sowohl die Anwendung als auch die Art und Weise wie die Leitungen gemeinschaftlich geführt werden, haben einen maßgeblichen Einfluss auf die Lebensdauer der Anwendung. Diese lässt sich durch die unterschiedlichen Aspekte nicht so eindeutig definieren, wie dies für lineare Leitungen mit unserem Lebensdauerrechner möglich ist. Um dennoch eine Bewertung basierend auf aussagekräftigen und vergleichbaren Testergebnissen zu ermöglichen, haben wir einen Standard für Torsionstests etabliert. Dabei tordieren wir alle ChainflexRobotLeitungen in unserem Testzentrum auf speziellen Anlagen unter realen aber reproduzierbaren Testläufen. Hierbei konzentrieren wir uns auf die Torsion in der Energiekette Triflex R. Die Roboterleitung wird innerhalb einer 1 m langen TriflexKette beidseitig befestigt und auf ±180° mindestens 5 Mio. Zyklen tordiert“, erläutert R. Habering die Vorgehensweise.
Als Ergebnis bietet Igus – abgestimmt auf die individuellen Ansprüche der Robotertechnik – über 100 verschiedene Roboterleitungsartikelnummern in acht Serien als Steuer, Daten, Bus, Messsystem, LWL, Motor und Servoleitungen. Alle im Katalog bzw. im Produktportfolio enthaltenen Aderzahlen und Querschnittskombinationen sind ab Lager lieferbar. „Das ist absolut einzigartig in dieser Breite“, hebt R. Habering hervor. Das Produktportfolio wird entsprechend den Kundenanforderungen sukzessive weiterentwickelt. So arbeitet Igus aktuell an Hybridleitungen, die Servo und Datenleitungen enthalten. Ein Entwicklungsthema sind zudem Leitungen für FügetechnikApplikationen. Das ist dann interessant, wenn sich ein Roboter im Einsatz verschiedenster Werkzeuge bedient.
Bei der großen Auswahl die passende Leitung zu finden, ist kein Kinderspiel. Deswegen bietet Igus auch hier Hilfestellung. So liefert ein Konfigurator im Internet eine auf den jeweiligen Anwendungsfall abgestimmte Auswahl. Weitere Bedürfnisse und Spezifikationen können dann mit dem deutschland und europaweit tätigen Außendienst abgestimmt werden. „Auch die ChatFunktion auf unserer Homepage wird von unseren Kunden viel und gerne genutzt“, weiß R. Habering zu berichten.