Voor zwaar gebruik kabelrobot

In de hier gepresenteerde toepassing is het platform uitgerust met een palletgrijper als eindeffector voor gebruik bij materiaaltransport. Dit maakt het mogelijk om pallets in alle zes de vrijheidsgraden in de ruimte te verplaatsen en te positioneren.
Kabelrobots, zoals die in de loop der jaren zijn ontwikkeld door het Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation IPA, zijn een innovatieve oplossing voor geautomatiseerde handling- en verwerkingstaken en combineren technologieën uit de robotica en kraantechnologie. Ze zijn bijzonder geschikt voor grote werkruimtes of zware lasten. De IPAnema 3 heeft een installatieruimte van 16 x 11 x 6 meter en een laadvermogen tot 250 kilogram.

Bedrijf: Fraunhofer Instituut voor productietechniek en automatisering IPA
Contactpersoon: Johannes Stoll
Land: Duitsland

De eindeffectoren van een kabelrobot moeten worden voorzien van energie, data en media. In het geval van de hierboven beschreven palletgrijper betekent dit dat deze moet worden voorzien van stroom, EtherCAT en perslucht.
In een ander project (HINDCON3D project) werd daarentegen een eindeffector voor 3D-printen gebruikt. Voor de toevoer van beton was deze alleen uitgerust met een tank voor beton op het platform en had daarom een beperkt printvolume. Het gebruik van een igus tri-spool zou een mogelijke oplossing zijn voor een continue aanvoer van beton naar de 3D printkop. Dit zou volumetrisch onbeperkt printen van beton mogelijk maken.
In 2014 werd al een kabelrobotapplicatie bekroond met de igus vector award. Dit was echter een "standaard" opstelling die gebruik maakte van een kabelrups en een e-spool. De kabelrobot bewoog voornamelijk in twee dimensies.
De huidige IPAnema 3 daarentegen kan in zes dimensies bewegen. De uitdaging hier is het dragen van de voedingskabels, die in alle ruimtelijke richtingen en oriëntaties moeten volgen.

Om deze uitdaging te overwinnen, gebruikt de IPAnema 3 een combinatie van de meerassige kabelrups (triflex) om de data- en voedingskabel in de ruimte te geleiden en een e-spool om de kabelrups op en af te rollen. Deze combinatie van triflex en e-spool wordt tri-spool genoemd.
De e-spool is ontworpen om op de triflex te passen, wat meestal niet het geval is. Deze tri-spool is een speciaal prototype. Hij heeft een trommeldiameter van ongeveer twee meter en een uitschuiflengte van ongeveer elf meter. De triflex kabelrups kan worden opgerold en afgerold met een maximale snelheid van één meter per seconde. Hij bevat de volgende kabels: een Ethernet/CAT7 kabel, een pneumatische slang met een buitendiameter van 10 millimeter en twee besturingskabels van 5 x 2,5 mm² en 12 x 0,5 mm².
Om de kabelrups te geleiden werd ook een trog systeem met een afbuig eenheid ontworpen. Dankzij het trog systeem kan de e-spool eenvoudig op de vloer worden gemonteerd en hoeft hij niet aan het plafond te worden bevestigd.