Robot per cavi ad alta resistenza

Nell'applicazione presentata qui, la piattaforma è dotata di una pinza per pallet come effettore finale per l'uso nella movimentazione dei materiali. Ciò consente di spostare e posizionare i pallet in tutti e sei i gradi di libertà nello spazio.
I robot a cavo, sviluppati dal Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation IPA da diversi anni, sono una soluzione innovativa per attività di movimentazione e lavorazione automatizzate e combinano tecnologie della robotica e della tecnologia delle gru. Sono particolarmente adatti per grandi spazi di lavoro o carichi pesanti. L'IPAnema 3 ha uno spazio di installazione di 16 x 11 x 6 metri e un carico utile fino a 250 chilogrammi.

Azienda: Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation IPAReferente: Sig. Johannes StollPaese: Germania

Gli end effector di un robot via cavo devono essere alimentati con energia, dati e media. Nel caso della pinza per pallet sopra descritta, ciò comporta l'alimentazione con energia, EtherCAT e aria compressa.
In un altro progetto (progetto HINDCON3D), d'altra parte, è stato utilizzato un end effector per la stampa 3D del calcestruzzo. Per l'alimentazione del calcestruzzo, questo era dotato solo di un serbatoio per il calcestruzzo sulla piattaforma e quindi aveva un volume di stampa limitato. Per un'alimentazione continua di calcestruzzo alla testina di stampa 3D, l'uso di un tri-spool igus® sarebbe una possibile soluzione. Ciò consentirebbe una stampa volumetricamente illimitata del calcestruzzo.
Un'applicazione di robot via cavo ha ricevuto l'igus® vector Award nel 2014. Tuttavia, questa era una configurazione "standard" che utilizzava una catena portacavi e un e-spool®. Il robot via cavo si muoveva principalmente in due dimensioni.
L'attuale IPAnema 3, d'altra parte, può muoversi in sei dimensioni. La sfida qui è trasportare le linee di alimentazione, che devono seguire in tutte le direzioni e gli orientamenti spaziali.

Per superare questa sfida, IPAnema 3 utilizza una combinazione di catena energetica multiasse (triflex®) per guidare i dati e le linee di alimentazione nella stanza e un e-spool® per arrotolare e srotolare la catena. Questa combinazione di triflex® ed e-spool® è chiamata tri-spool.
L'e-spool® è stato progettato per adattarsi al triflex®, il che di solito non accade. Questo tri-spool è uno sviluppo speciale prototipo. Ha un diametro del tamburo di circa due metri e una lunghezza di estensione di circa undici metri. La catena energetica triflex® può essere arrotolata e srotolata a una velocità massima di un metro al secondo. Contiene i seguenti cavi: un Ethernet/CAT7, un tubo pneumatico con un diametro esterno di 10 millimetri e due cavi di controllo con 5 x 2,5 mm² e 12 x 0,5 mm².
Per guidare la catena energetica, è stato progettato anche un sistema di vassoi con un'unità di deviazione. Grazie al sistema di canali, l'e-spool® può essere facilmente montato sul pavimento e non necessita di essere fissato al soffitto.