Robot à câble pour charges lourdes

Dans l'application présentée ici, la plateforme est équipée d'un préhenseur de palettes comme effecteur final pour l'utilisation dans l'intralogistique. Il est ainsi possible de déplacer et de positionner des palettes dans les six degrés de liberté de l'espace.
Les robots à câble, tels que ceux développés depuis plusieurs années par l'Institut Fraunhofer pour les techniques de production et l'automatisation IPA, constituent une solution innovante pour les tâches de manipulation et d'usinage automatisées et combinent des technologies issues de la robotique et de la technique des grues. Ils sont particulièrement adaptés aux grands espaces de travail ou aux charges lourdes. L'IPAnema 3 a un espace de montage de 16 x 11 x 6 mètres et une charge utile pouvant atteindre 250 kilogrammes.

Société : Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPAContact : Herr Johannes StollPays : Allemagne

Les effecteurs finaux d'un robot à câble doivent être alimentés en énergie, en données et en fluides. Dans le cas du préhenseur de palettes décrit au début, il s'agit de l'alimenter en conséquence en électricité, EtherCAT et air comprimé.
Dans un autre projet (projet HINDCON3D), un effecteur final a été utilisé pour l'impression 3D du béton. Pour l'alimentation en béton, celui-ci n'était équipé que d'un réservoir pour le béton sur la plateforme et avait donc un volume d'impression limité. Pour une alimentation continue de la tête d'impression 3D en béton, l'utilisation d'un tri-spool igus serait une solution possible. Cela permettrait une impression volumétrique illimitée du béton.
En 2014 déjà, une application de robot à câble avait reçu l'igus Vector Award. Il s'agissait toutefois d'une structure "standard", qui utilisait une chaîne d'énergie et un e-spool. Le robot à câble se déplaçait principalement en deux dimensions.
L'IPAnema 3 actuel peut en revanche se déplacer en six dimensions. Le défi ici est d'entraîner les lignes d'alimentation qui doivent suivre dans toutes les directions de l'espace et dans toutes les orientations.

Pour relever ce défi, l'IPAnema 3 utilise une combinaison de chaîne d'énergie 3D (triflex) pour guider les câbles de données et d'alimentation dans l'espace, ainsi qu'un e-spool pour enrouler et dérouler la chaîne. Cette combinaison de triflex et d'e-spool est appelée tri-spool.
L'e-spool a été conçue de manière à s'adapter au triflex, ce qui n'est généralement pas le cas. Ce tri-spool est un prototype spécialement développé. Elle a un diamètre de tambour d'environ deux mètres et une longueur d'extension d'environ onze mètres. La chaîne d'énergie triflex peut être enroulée et déroulée à une vitesse maximale d'un mètre par seconde. Elle comprend les câbles suivants : une fois Ethernet/CAT7, un tuyau pneumatique de 10 millimètres de diamètre extérieur et deux câbles de commande de 5 x 2,5 mm² et 12 x 0,5 mm².
Pour guider la chaîne d'énergie, un système de gouttière avec unité de déviation a également été conçu. Grâce à ce système de gouttière, l'e-spool peut être facilement installé sur le sol et ne doit pas être fixé au plafond.