igus

Energieketten übernehmen die Energieführung eines Linearroboters im Pressenautomationssystem. Die Energieketten – hier in der offenen Variante in der X- und Y-Achse – nehmen aufgrund der engen Biegeradien nur wenig Platz ein. igus

Roboworker in Weingarten konstruiert und fertigt hauptsächlich Automations- und Prüfanlagen für die Wendeschneidplatten-Produktion. Durch den modularen Aufbau der Maschinen können spezifische Kundenbedürfnisse bedient werden. Mit dem Echtzeitbetriebssystem Twincat von Beckhoff hat Roboworker zudem eine flexible Schnittstelle für Linearroboter und eine konfigurierbare Applikationssoftware entwickelt, die auch schwierige Lade- und Palettieraufgaben mit geringem Programmieraufwand löst.

Geschwindigkeit ausgebaut

Das Pressen-Abnahmegerät entnimmt Wendeschneidplatten aus der Presse und palettiert sie auf Sintertrays für den nachfolgenden Sinterprozess.

Das Pressen-Abnahmegerät entnimmt Wendeschneidplatten aus der Presse und palettiert sie auf Sintertrays für den nachfolgenden Sinterprozess. Roboworker Automation

Wendeschneidplatten werden aus Hartmetallpulver gepresst. Die Pressenautomationssysteme entnehmen die empfindlichen Grünteile aus der Presse und palettieren sie für das nachfolgende Sintern ab.

Um die Präzision im Pick & Place-Prozess bei gleichzeitig hoher Durchsatzgeschwindigkeit zu ermöglichen, setzt der Maschinenbauer auf Linearroboter. Damit realisieren die Schwaben eine High-Speed-Entnahme mit einer Positionierwiederholgenauigkeit von bis zu +/- 0,02 mm. In der jüngsten Generation des Pressenautomationssystems zeigen sich die hohen Anforderungen in Bezug auf Geschwindigkeit und Beschleunigung:

  • X-Achse: bis 3,0 m/s und bis zu 35 m/s²
  • Y-Achse: bis 2,4 m/s und bis zu 25 m/s²
  • Z-Achse: bis 1,2 m/s und bis zu 15 m/s²
igus

Der Verschlussmechanismus ist leicht zu öffnen, auch die Fachböden sind einfach einzusetzen. So lässt sich die Energiekette schnell bestücken. igus

Strom- und Datenleitungen für Linearroboter und Greifer sowie pneumatische Schläuche haben die Entwickler von Roboworker bei dieser Maschine erstmals in der Energiekette E4.1L untergebracht. „Diese Energiekettenvariante ist für unsere Anwendung optimal geeignet“, sagt Markus Sautter, bei Roboworker als Konstruktionsleiter für den Bereich Automation in der Presserei verantwortlich. Gefühlt sei eigentlich immer zu wenig Platz, so die Erfahrung der Konstrukteure. Die nun verwendete Energiekette hat gleich mehrere Eigenschaften, die für dieses Projekt entscheidend waren. So verfügt sie bei geringer Größe über eine hohe Stabilität. Geringes Eigengewicht und große Dynamik für hohe Hubgeschwindigkeiten und Hubzahlen gehörten zu den wichtigsten Anforderungen für die geplante Anwendung. Darüber hinaus muss die Energiekette auch sehr kleine Biegeradien realisieren.

igus

Die L-Version der Energiekette E4.1 ist stabil, dabei aber etwa 30 % leichter als die Standard-Ausführung. igus

„Das Verhältnis von Innen- und Außenmaß ist in diesem Fall sehr gut“, erläutert Sautter. Mit den entsprechenden Zwischengrößen gelang es, die Kabel und Schläuche auf kleinstem Raum unterzubringen. Das hilft nicht nur bei der Dimensionierung der Maschine, sondern spart auch Energie im laufenden Betrieb. „Bei den hohen Beschleunigungen, die hier zum Einsatz kommen, zählt jedes Gramm“, verdeutlicht Sautter von Roboworker.

Nebeneffekte in der Entwicklung

Auch Interessant

Media Screens

igus

Zum siebten Mal kürt Igus mit dem Vector Award Energiekettenanwendungen, genauer die „mutigste Konstruktion mit der größten Innovationskraft“. Der Startschuss für die Bewerbungsphase fiel auf der Motek 2019.

Weniger Masse reduziert zudem das Risiko von Vibrationen und Schwingungen. Auch dies war eine Herausforderung angesichts der Beschleunigungen, die mehr als das 3,5-fache der natürlichen Gravitation betragen. Gelöst hat der Maschinenbauer dieses Problem mit einem speziellen Gussgestell, auf das der Roboter montiert ist. So steht das gesamte System extrem ruhig, es gibt keine unkontrollierten Bewegungen, die das Ablegen der Teile negativ beeinflussen würden.
Die mechanischen Tests für den Hochgeschwindigkeitseinsatz führte der schwäbische Hersteller im eigenen Haus durch. „Eine Win-Win-Situation“, berichtet Konstruktionsleiter Sautter. Die genannten Anforderungen in Bezug auf Beschleunigung und Geschwindigkeit werden dabei erfüllt. In der X-Achse beträgt der Hub 1 355 mm, der Biegeradius 175 mm. Bei Y- und Z-Achse beträgt der Hub jeweils 500 mm, die Biegeradien liegen bei 100 mm und 125 mm.

Fast alle Wünsche erfüllt

igus

Bei der Z-Achse kommt die geschlossene Variante der Energiekette zum Einsatz.

igus

Mit den Energieketten von igus hat Roboworker bislang nur gute Erfahrungen gemacht. Generell seien Ausfälle aufgrund von Kabel- oder Energieketten sehr selten, lobt Sautter die lange Lebensdauer der Komponenten. Bei früheren Projekten kamen bereits Energieketten mit minimalen Biegeradien zum Einsatz. Es wurden zum Teil sogar Sonderanfertigungen geliefert, um die Anforderungen von Robo­worker erfüllen zu können. Auch die jüngste Maschine hat ein Extra bekommen. Statt einer einfachen ­Bohrung im Anschlusselement wurde von igus eine Gewindebuchse gesetzt, die eine einfachere und schnellere Montage ermöglicht. Positiv ist auch der einfache Schließmechanismus, ebenso das Handling der Fachböden, die einfach zu konfigurieren und schnell einzubauen oder zu wechseln sind.
Nur einen kleinen Haken gibt es derzeit: die Energiekette E4.1L ist nicht in allen Größen auch als geschlossene Variante verfügbar. So konnte nur die Z-Achse damit ausgerüstet werden, auf der X- und Y-Achse mussten offene Varianten eingesetzt werden. Aus optischen Gesichtspunkten hätten die Schwaben gerne alles in einer geschlossenen Variante montiert.

Igus auf der SPS 2019: Halle 4, Stand 310