Nieuw kabelrobotconcept overtuigt de jury van de Vector Award
- Details
- Hits: 9070
Met haar kabel robot won de Universiteit Duisburg-Essen dag igus Vector Award 2014 voor de meest innovatieve kabelrupstoepassing. De robot maakt gebruik van het energietoevoersysteem “E-spool”, dat het kabelrupsprincipe met een extra dimensie uitbreidt. De universiteit wil haar touw gebruikenrobotica-Concept opent nieuwe automatiseringstaken en implementeert toepassingen die voorheen niet geautomatiseerd konden worden.
inhoud
- Touw als respectabel constructie-element
- Terugstelveer ondersteunt de systeemdynamiek
- Industrialisatie van touwrobotica
Touw als respectabel constructie-element
Een touw is niet noodzakelijkerwijs het favoriete bouwinstrument voor een ervaren ingenieur. Pas op het tweede gezicht wordt het duidelijk dat er zeker respectabele en frequente toepassingen voor touwen bestaan. Dit zijn voorbeelden veiligste vervoermiddel ter wereld, de lift of het verticale personenvervoer, de kabelbaan en de klassieke hef- en transporttechniek: de meeste mobiele en stationaire kranen werken ook met touwen.
Deze argumenten zijn leidend dr. Tobias Bruckmann en zijn team vaak wanneer ze hun uitvinding presenteren, wat inderdaad ongebruikelijk is en uitleg behoeft. De medewerkers van de leerstoel Mechatronica aan de Universiteit Duisburg-Essen hebben een nieuw type robot ontwikkeld dat geen portaal en geen knikken heeftArm werkt. Acht tot twaalf touwen, die door lieren worden bewogen, zorgen ervoor dat het lastopnamemiddel driedimensionaal wordt verplaatst. Vanzelfsprekend zit een groot deel van de intelligentie en innovatie in de synchronisatie van de besturingstechniek van de kabelaandrijvingen.
Efficiënt transport ook over langere afstanden
Die Voordelen biedt zo'n touwsysteem? Allereerst is de touwrobot veel lichter dan alle andere soorten robots. De aandrijving hoeft alleen het gewicht van het transportplatform en de grijper en de lading zelf te verplaatsen. Het handlingsysteem werkt daardoor zeer energiezuinig en dynamisch. En waar een gelede robot zijn bereik beperkt tot misschien wel 3 meter, kan een kabelrobot ook zware lasten over afstanden van 40 of 50 meter transporteren. Bovendien kan het uit een paar eenvoudige componenten worden opgebouwd.
De universiteit heeft een testsysteem opgezet dat online in actie te zien is. De robot wordt hier ingezet als opslag- en ophaalapparaat op een hoge stelling. Dit is een typische toepassing, maar niet bijzonder complex omdat het platform slechts in twee dimensies beweegt. dr. Tobias Bruckmann: “Dat kunnen wij ook met de robot driedimensionaal in de ruimte positie. Het enige wat we nodig hebben zijn zeven of acht touwen en geschikte ophang- of afbuigpunten.”
Ook de Igus-jury heeft dit idee Vector Award In 2014 waren we onder de indruk en hebben we de ontwikkelaars van de kabelrobot deze onderscheiding toegekend als de meest innovatieve kabelrupstoepassing. Eén van de vele detailtaken die het ontwikkelingsteam van de universiteit moest oplossen was de levering van energie en signalen aan de ladingdrager. Het was passend dat de Keulse kunststofspecialisten destijds met een innovatie konden komen die voor dergelijke toepassingen was ontwikkeld: de E-spool.
mobiliteit in de ruimte
Dit systeem combineert twee principes van verplaatsbare energievoorziening in één structurele eenheid: een standaard kabelrups, die met een rol wordt op- en afgerold, en een zogenaamde Twister-tape, die de kabels horizontaal geleidt. Door deze combinatie zijn bewegingen in twee dimensies mogelijk, vergelijkbaar met een kabeltrommel. Met de E-spool kunnen echter niet alleen elektrische energie en signalen ruimtebesparend en flexibel worden getransporteerd, maar ook perslucht en vloeistoffen, omdat er geen sleepring nodig is.
Harmonische tandwielen voor industriële robots, cobots en handling
Op deze manier kunnen de meest uiteenlopende leidingen op een zeer kleine ruimte in één systeem worden aangesloten en ook op elk moment worden vervangen of toegevoegd. De ketting wordt automatisch afgerold; een geïntegreerde terugstelveer zorgt er altijd voor dat de energietoevoer de juiste lengte heeft en onder spanning wordt gehouden. De twisterband. verbindt de rol met de asbeugel, die de interface is naar de permanent geïnstalleerde kabels.
Terugstelveer ondersteunt de systeemdynamiek
De E-spool maakte deel uit van het igus standaardassortiment en is verkrijgbaar in verschillende verlenglengtes, elk met een of twee twister-straps. De maximale uit- en intreksnelheid is 1 m/s.
Gearticuleerde-armrobots halveren de tijd in de testbank voor uitlaatgasturbo's
Het systeem heeft zich uitstekend bewezen in de testinstallatie aan de Universiteit Duisburg-Essen. Tobias Bruckmann: “De E-spool wordt op een vast punt boven de plank gehangen. De ketting volgt altijd de lastdrager. We hebben rekening gehouden met de krachten die de keten met zich meebrengt. Wij profiteren ook van het feit dat... terugkeren van de lente ondersteunt nog steeds de dynamiek van het systeem.”
Als de kabelrobots niet in twee maar in drie dimensies moeten bewegen, kunnen de mechatronica-ingenieurs van de Universiteit van Duisburg-Essen een verdere ontwikkeling van de E-spool gebruiken, die zich momenteel in de prototypefase bevindt: de “Tri-spool ” combineert de Twister-riem met de driedimensionaal beweegbare ‘Triflex’kabelrups en biedt één vrijheidsgraad meer dan de E-spool. Beide systemen maken gebruik van de robotvriendelijke “Chainflex” “CF Robot” kabels, die speciaal zijn ontwikkeld voor mobiele toepassingen met hoge dynamiek en veel buigcycli.
Industrialisatie van touwrobotica
De universiteit Duisburg-Essen is hier al enige tijd mee bezig Touw robotica en heeft de eerste toepassingen al geïmplementeerd. In een windtunnel maakt de kabelrobot het bijvoorbeeld mogelijk om proefexemplaren zoals vliegtuigonderdelen beweegbaar op te hangen. Bovendien kunnen verschillende hoeken worden gecreëerd zonder de stroming te beïnvloeden.
Nu willen de mechatronica-ingenieurs van de leerstoel de vermarkting van het concept bevorderen en hebben ze een duidelijke strategie ontwikkeld. dr. Tobias Bruckmann: “Wij zien ons systeem niet als concurrentie voor klassieke robotica. In plaats daarvan willen we nieuwe Automatiseringstaken en toepassingen realiseren die voorheen niet geautomatiseerd konden worden – bijvoorbeeld in de logistiek, de schoonmaak van gebouwen en de industriële productie.”
Fluisterstille liftrem beveiligt liften en roltrappen
De universiteit heeft daarom een consortium gevormd met logistieke bedrijven dat de inzet van kabelrobotica op dit gebied gaat stimuleren. Over het algemeen zijn de wetenschappers zeer optimistisch dat het nieuwe robotconcept zich in de industrie zal vestigen: "De aandacht is er - we hebben veel aanvragen voor kabelrobots en zullen in de nabije toekomst zeker verdere toepassingen in de praktijk brengen."
Filmpje van de prijsuitreiking
Misschien ben je ook geïnteresseerd in...
Duurzaamheid kunststoffen – CO2-neutraal met recycling
Igus lineaire geleiding stil, resistent, onderhoudsvrij
Elektrische draden | Van kabels tot montage
Cobot | Ontdek collaboratieve robots als nieuwe medewerker
Igus kabelrups: stabiel, recyclebaar, kunststof.
lineaire gids | Nauwkeurig, licht, duurzaam
Christian Strauch is sectormanager material handling bij Igus GmbH in Keulen.