Vrijheid voor knikarmrobots

7e as vergroot de werkruimte

De veelgebruikte knikarmrobots kunnen heel veel, maar hebben ook zo hun beperkingen. Als belangrijkste is dat de reikwijdte. Die is zo groot als de arm lang is. Is er meer nodig, dan vraagt dat een grotere en zwaardere robot, wat niet altijd wenselijk is. En dan nog: een lasrobot die diverse lassen moet leggen op een buis van 6 meter wordt met een standaard knikarmrobot met 6 assen veel groter dan eigenlijk zinnig is. Een zevende as, die de hele robot kan verplaatsen, is dan slimmer.

Al sinds 1964 is de Duitse firma igus bekend om de slimme producten die zij voor diverse toepassingen maken. Kunststof is daarbij het basismateriaal waarvan veel producten gemaakt zijn. Daarnaast zien we dat ook metaal wordt toegepast, daar waar kunststof niet sterk genoeg is. Eén van de belangrijkste productgroepen van igus is het programma lagers voor draaiende en lineaire bewegingen. De producten uit de serie drylin behoren tot die laatste categorie en omvatten naast lagers voor rol en schuifbewegingen ook railsystemen en diverse opties om lineaire bewegingen met spindels of tandriemen aan te drijven. Op basis van deze componenten heeft men een 7e as gemaakt voor robotarmen.

Voor elke robot
In 2020 kwam igus met een systeem voor een 7e as. Dit systeem heeft er ondertussen toe geleid dat men nu op basis van de drylin tandriemas dankzij een Plug & Play-kit nu bijna alle lichtgewicht robotarmen kan plaatsen op deze 7e as. Hierdoor kunnen de knikarmrobots meer dan zes meter verplaatst worden, zodat hun werkruimte aanzienlijk verruimd wordt. Tot nu toe waren het uitsluitend de modellen van Universal Robots, Epson en de robolink-serie van igus die op de 7e as geplaatst konden worden, maar deze lijst is uitgebreid met exemplaren van Omron, Franka Emika, Doosan, Yuanda Robotics en vele andere leveranciers van lichtgewicht robotica.
De eerste gebruikers van de zogenaamde 7e as waren enthousiast volgens Alexander Mühlens: “Plotseling, dankzij de extra as, zijn hun knikarmrobots zo mobiel als mensen. Dit stelt hen in staat om meerdere taken in automatiseringsomgevingen op zich te nemen, waardoor ze aanzienlijk productiever zijn”, zegt het hoofd Automatiseringstechnologie bij igus. “Daarom werd besloten om de compatibiliteit van het systeem uit te breiden naar alle fabrikanten wereldwijd. Met een bijpassende Plug & Play-kit bestaande uit hardware en software maken we maatwerk mogelijk.”

Kant-en-klare oplossing
Alle lichtgewicht knikarmrobots met een gewichtsbereik van 10 tot 50 kilogram of, afhankelijk van de dynamiek, met een laadvermogen van 2 tot 20 kilogram kunnen de 7e as gebruiken. igus levert het systeem als een aansluitklare totaaloplossing. Het geheel bestaat uit een drylin ZLW tandriemas met een lengte tot zes meter en twee parallelle rails van aluminium. Deze kunnen op de vloer, de wand of het plafond worden gemonteerd. Voor de tandriemaandrijving wordt gebruik gemaakt van een stappenmotor waarmee een positioneringsnauwkeurigheid van 0,3 mm wordt gehaald. Ook inbegrepen is zijn een kabelrups voor het geleiden van energie- en datakabels, een integratiekit met kabels, het motorbesturingssysteem en de respectievelijke softwareoplossing, evenals een slede met de adapterplaat die igus aanpast aan de geometrie van de robot die op de 7e as geplaatst moet worden. Alle componenten zijn perfect op elkaar afgestemd, zodat gebruikers het systeem snel in gebruik kunnen nemen zonder vooraf veel denk en ontwikkelwerk te moeten uitvoeren.

Bespaar op bedrijfskosten
Door de toegepaste lager hoeft de 7e as niet gesmeerd te worden met vet of olie en is daarmee schoon en onderhoudsvrij. Gebruikers besparen hierdoor niet alleen tijd en geld bij de planning en aanschaf van de 7e as, maar ook bij het gebruik. Allemaal mogelijk gemaakt door de toegepaste lager. De robot beweegt immers op de aluminium rails met behulp van de al jaren beproefde drylin lineaire technologie. De hoogwaardige kunststof van de lagers maakt een wrijvingsarm en onderhoudsvrij bedrijf mogelijk. De afwezigheid van smeermiddelen maakt het systeem ook hygiënisch. De uitvoering met roestvrijstalen rails met FDA-conforme componenten maakt de lineaire geleiding ook bij uitstek geschikt voor sectoren zoals de voedingsindustrie.

Tot slot
Naast het mechanische gedeelte, is er ook nog de aansturing van de totale robot. Ook daar heeft igus het zijn klanten gemakkelijk gemaakt. Naar eigen zeggen is de elektronica met de motorsturingen en de software dusdanig eenvoudig dat ook hier haast geen extra werk van de ontwikkelaar gevraagd wordt. Igus zegt dat in een mum van tijd de hele applicatie draait zoals dat gewenst is.
Met deze 7e as, die overigens niet alleen horizontaal gebruikt kan worden, maar ook verticaal heeft igus in ieder geval een oplossing om kleine robots groot werk te laten verzetten.