Nagy teherbírású kábelrobot

A bemutatott alkalmazásban a mobil platform egy raklapmegfogóval van felszerelve, amely anyagmozgatásra szolgáló végberendezésként működik. Ez lehetővé teszi a raklapok térbeli mozgatását és pontos pozicionálását mind a hat szabadsági fokban.
A Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation IPA több éven át fejlesztett kábelrobotjai innovatív megoldást kínálnak automatizált kezelési és feldolgozási feladatokhoz, mivel a robotika és a darutechnika előnyeit ötvözik. A rendszer különösen nagy munkaterületek és nagy tömegű terhek kezelésére alkalmas. Az IPAnema 3 beépítési tere 16 × 11 × 6 méter, teherbírása pedig 250 kilogramm.

Vállalat: Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation IPA
Kapcsolattartó személy: dr. Johannes Stoll
Ország: Németország

A kábelrobot végberendezéseit energiával, adatkapcsolattal és adathordozókkal kell ellátni. A fent ismertetett raklapmegfogó esetében ez elektromos energia-, EtherCAT-adat- és sűrített levegő ellátást jelent. Egy másik projektben (a HINDCON3D projekt keretében) ezzel szemben egy 3D nyomtatáshoz használt véghatásfokot alkalmaztak. Ebben az esetben a betonellátás kizárólag a platformon elhelyezett betontartályból történt, ami korlátozta a nyomtatható térfogatot. Az igus tri-spool alkalmazása lehetséges megoldást jelentene a 3D nyomtatófej folyamatos betonellátására, és ezáltal a beton térfogatkorlát nélküli nyomtatására.
Egy kábelrobot-alkalmazás már 2014-ben elnyerte az igus vector díjat, azonban ez még egy „szabványos” kialakítás volt, amely energialáncot és e-spoolt használt, és a robot mozgása jellemzően két dimenzióra korlátozódott.
A jelenlegi IPAnema 3 ezzel szemben hat dimenzióban képes mozogni, ami jelentősen nagyobb kihívást jelent a tápkábelek vezetése szempontjából, mivel azoknak minden térbeli irányban és tájolásban követniük kell a mozgást..

Ennek a kihívásnak a megoldására az IPAnema 3 egy többtengelyes energialánc (triflex) és egy e-spool kombinációját alkalmazza az energia- és adatkábelek térbeli vezetésére, valamint az energialánc fel- és lecsévélésére. A triflex és az e-spool együttes megoldását tri-spoolnak nevezik.
Az e-spoolt kifejezetten a triflex energialánchoz igazították, ami nem tekinthető szabványos megoldásnak, ezért a tri-spool egyedi prototípus-kialakítás. A dob átmérője megközelítőleg két méter, a kihúzási hossz pedig körülbelül tizenegy méter. A triflex energialánc legfeljebb másodpercenként egy méteres sebességgel csévélhető fel és le. A lánc egy Ethernet/CAT7 kábelt, egy 10 mm külső átmérőjű pneumatikus tömlőt, valamint két vezérlőkábelt (5 × 2,5 mm² és 12 × 0,5 mm²) tartalmaz.
Az energialánc vezetéséhez egy terelőegységgel ellátott vályúrendszert is kialakítottak. Ennek köszönhetően az e-spool a padlón egyszerűen összeszerelhető, és nincs szükség mennyezeti rögzítésre.