Roboti u tvornici budućnosti: mogućnosti i izazovi za proizvođače kabela

09.12.2016

U današnje vrijeme proizvodnja bez industrijskih robota je teško zamisliva, a njihova područja primjene kontinuirano rastu. No, zbog stalnih multi-aksijalnih kretanja u automatiziranim tvornicama, kabeli koji opskrbljuju robote podvrgnuti su ekstremnim razinama stresa, što predstavlja poseban izazov za proizvođače kabela i spojnih dijelova.

Slika FAT1315-1
Igusov CFROBOT8.052 chainflex robotski kabel je prvi kabel koji je testiran za torzione pokrete kada je povezan s robotima te je izrađen u skladu sa standardom CAT7.

Prema predviđanjima industrije, očekuje se da će broj prodanih industrijskih robota ove godine premašiti 250.000. Svjetsko tržište za proizvođače robota je stoga uistinu ogromno. Kako bi se osiguralo da su roboti isporučeni sa podacima i energijom bez ikakvih prekida, posebna pozornost se mora obratiti na važnost kabela, koji moraju izdržati 3D kretanje robota koji su stalno u pokretu. Robotski kabeli za primjene gdje su kabeli podvrgnuti torzionom stresu moraju biti konstruirani i proizvedeni na potpuno drugačiji način od kabela za linearno kretanje. Potonji mora biti kompaktan i što je moguće jače povezan te imati vanjski plašt ekstrudiran pod visokim tlakom. Razlog tome je posebna "tvrdoća" koja omogućuje da kabel prati kretanje energetskog lanca.
Robotski kabeli, s druge strane, trebaju snažne kompenzacijske elemente, labave pletene elemente, različite staze klizanja i potpuno različite zaštitne koncepte (oplet) kako bi se osiguralo da i dalje funkcioniraju ispravno, čak i nakon nekoliko milijuna pokreta koji uključuju torziona naprezanja. To je zato što kabeli koji se koriste u robotskoj tehnologiji moraju potpuno i učestalo mijenjati smjerove kretanja. Na primjer, promjer strukture pletenih žila može se mijenjati u odnosu na kut torzije. Specijalist za kabele Igus koristi elemente za ublažavanje koji apsorbiraju i torzione sile, koji su posebno dizajnirani za korištenje u aplikacijama sa stalnim promjenama u torzionom kretanju, kako bi se izjednačile sile koje djeluju na pojedine žile. Zahtjevi za opletene tipove kabela su posebno visoki. Kako bi se osiguralo da sile koje djeluju na žile nisu prevelike, stručnjaci za plastična kretanja (tzv. motion plastic) stavljaju klizne elemente ispod i iznad zaštitnog sloja. Ovi elementi osiguravaju da se zaštitni sloj može slobodno kretati u odnosu na pletene žile i plašt kabela. Zaštićena struktura dizajnirana je sa preraspodjelom sile i ima ublažavajuće elemente u smjeru preraspodjele. Ova "meka" priroda konstrukcije omogućuje cijelom kabelu potrebnu slobodu kretanja, smanjuje istezanje i
komprimiranje sile i sprječava isključenje stroja zbog preranog sloma vodiča. Za chainflex "CFROBOT" kabele, koji se koriste u aplikacijama sa torzionim stresom i torzionim kutom do +/- 180 °, Igus jamči vijek trajanja od najmanje pet milijuna ciklusa ili 36 mjeseci, ovisno o tome što nastupi prije.
Optimalna zaštita za robotske kabele u energetskim lancima
Na temelju "know-how"a stečenog tijekom više od 50 godina iskustva u ovom području, zaštitni materijali su optimalno usklađeni za polimer triflex R robotskog energetskog lanca, čime se abrazija i trošenje svode na minimum. Triflex R TRCF je zatvoreni energetski lanac koji se temelji na načelu tri komore: sve tri komore u TRCF-u mogu se otvoriti i zatvoriti neovisno jedna od druge. Opskrbno crijevo se stavlja u jednu od tri komore energetskog lanca i stoga je optimalno zaštićena od oštećenja. Navedeno čini proces opskrbe energijom pouzdanim, bez obzira na aksijalni položaj robota. Glavna karakteristika koja omogućuje pouzdano i operativno sigurno vođenje robotskog kabela i crijeva je usklađenost sa minimalnim radijusima savijanja. Ukoliko se isti ne poštuje, postoji rizik od troškovno visokih neuspjeha postrojenja. Tehnička izvedba Igus triflex R osigurava da se poštuje propisani minimalni radijus savijanja bez obzira na radni položaj robota – vanjsko okruženje sprječava radijus savijanja koji je manji od minimalnog. Štoviše, modularni dizajn Igus triflex R osigurava da se torzioni kut od cca. ± 10 ° po lancu ne premašuje. Navedeno se očituje u prednosti da se torziono naprezanje na kablovima distribuira po njihovoj cijeloj dužini, a ne samo na području pričvršćivača kabela, što je slučaj s drugim sustavima. Definirani minimalni radijus savijanja od triflex R robota energetskog sustava opskrbe jamči pouzdani proces posebno u aplikaciji sa crijevima. To je posebno bitno zato što poteškoća u opskrbnom crijevu prekida napajanje koje se isporučuje alatu na robotu te se proces proizvodnje prekida.
Testovi nude planiranu pouzdanost i istovremeno smanjuju troškove
S "chainflex"-om, Igus kontinuirano postavlja nove standarde pomičnih kabela na području automatizacije i robotske tehnologije već više od 25 godina i u industriji se promatra kao dobavljač specijalnih kabela koji na raspolaganju ima kabele za kontinuirano kretanje u aplikacijama koje uključuju energetske lance i torziona naprezanja. Igus ima vlastiti ispitni laboratorij ukupne površine 2.750 m2, najveći svjetski laboratorij za dinamičke kabele.
Ovdje vrtimo naše chainflex CFROBOT kabele milijune puta, kontinuirano mjereći njihovu otpornost na različite uvjete.

Nedvojbeno najveći izazov jest reproducirati svaki zamisliv program koji uključuje torziju tijekom radnog vijeka proizvoda. Dok se životni vijek usluga u slučaju linearnog putovanja u energetskim lancima može pouzdano predvidjeti zbog stalnih parametara i poznatih utjecaja okoline, robotski programi su obično mnogo složeniji. Konkretno, slijed pokreta često nije potpuno jasan u fazi planiranja. Za dobavljače kabela je stoga od primarne važnosti stalno vršiti testiranja. Svi rezultati testova su evidentirani u bazi podataka u Igusu. Navedeno, zajedno s našim dugogodišnjim iskustvom u području plastične tehnologije, nam omogućava da možemo ponuditi 36 mjesečno jamstvo na mehaničke specifikacije chainflex kabela. Kao rezultat toga, procesi u strojarstvu se mogu precizno planirati. Ukoliko se CFROBOT kabel ipak ne uspije pokrenuti kada se koristi u svrhu koja je naznačena u katalogu, odmah dostavljamo novi kabel potpuno besplatno. Korisnici mogu naručiti kabele od jednog metra ili duže, a roba se otprema u roku od 24 sata. Velika prednost CFROBOT serije proizvođača robota i korisnika je da oni ne moraju ovisiti o skupim, posebnim kabelima sa dugačkim vremenom isporuke, već se mogu jednostavno odabrati iz standardnog asortimana proizvoda koji je posebno razvijen za torzione aplikacije, a uključuje više od 100 vrsta robotskih kabela, dostupnih na zalihama.