Robotter lever længere med Lapp

Comau robot

Industrirobotter fra italienske Comau, et datterselskab i Fiat Chrysler Automobiles-koncernen, er i særlig grad slidstærke. Den kompakte, lille robotserie, Racer, som Comau også ønsker skal erobre markedsandele uden for bilindustrien, stiller nye krav til kabelføringen.

Comau racer robot

Comau Racer

Otte millioner cyklusser – ti millioner hvis alt går godt – og så vil der forekomme nedetid eller reparationer for de fleste industrirobotter. Dette skyldes, at kablerne bliver slidte på grund af den kontinuerlige interne friktion og robotternes gentagne dynamiske bøjnings- og vridningsbevægelser, og dette er faktisk det svageste led i enhver robot. Men der findes en anden vej, som Comau og Lapp Group har bevist.

Comau, producerer robotter først og fremmest målrettet til bilindustrien. Disse robotters slidstyrke er legendarisk på dette område. Comau's nye serie af små robotter har i langt højere grad fokus på fleksibilitet og hastighed. Racer-serien – som benyttes til forskellige anvendelser såsom håndtering og samling – består af robotter med et særligt kompakt design, som besidder en høj grad af præcision og bevægelseshastighed. Lapp Group har udviklet tilstrækkeligt pladsbesparende – og alligevel særdeles bevægelige kabler – til denne serie.

Øget efterspørgsel efter små, fleksible og slidstærke robotter

Indtil nu har bilfabrikkerne udskiftet deres produktionssystemer i takt med produktcyklusserne. En bilmodel har generelt en femårs-cyklus, hvorefter dens efterfølger kommer på banen, og dermed introduceres der ny maskiner og robotter på fabrikken, men dette er under forandring. Robotter skal være så fleksible og slidstærke, at de kan tilpasses kontinuerligt over mange produktcyklusser. Comau leverer allerede nu robotter med den fleksibilitet og slidstyrke, der efterspørges.

På et andet område er den italienske virksomhed også på forkant – nemlig ved at konstruere kompakte robotter, der er lige så slidstærke som deres "storebrødre". Virksomheden erobrer større og større markedsandele uden for bilindustrien, f.eks. inden for fremstilling af elektroniske komponenter og pick-and-place-applikationer. I dag er der smartphones, og i morgen er der både smartphones og tv'er på det samme samlebånd. Selvom dette stadig kun er en vision, så vil sådanne scenarier blive til virkelighed i en ikke så fjern fremtid sammen med digitale og højfleksible produktionsprocesser i henhold til Industry 4.0.

Tendensen mod mindre og mindre robotter er en udfordring for kabelføringen, fordi en kompakt robot også kræver kompakte kabler. Som førende inden for udvikling af teknologi til forbindelsesløsninger begyndte Lapp tidligt at udvikle pladsbesparende versioner af sine kabler –  uden samtidig at forsømme kablernes velrenommerede slidstyrke. Comau’s Racer-serie er det succesrige resultat af disse bestræbelser. Racer 7 har en kapacitet til at bære byrder på 7 kg, og den har kun været på markedet i få år. I mellemtiden har Comau også lanceret Racer 3 og Racer 5 med kapacitet til at bære byrder på henholdsvis 3 og 5 kg.

Comau Racer in action, Hannover Messe 2016

Kompakte robotter kræver tyndere kabler

Comau Racer-robotternes arme og motorer er mindre end hos robotterne i bilindustrien, fordi Racer-robotterne er designet til at bære lettere byrder. For eksempel er der også mindre plads til de kabler, der på den ene side forsyner motorerne med strøm, og på den anden side sikrer udveksling af data fra sensorerne. Og da mindre motorer kræver mindre strøm, kan kablerne også være noget tyndere. Tyndere kabler på denne baggrund skaber ikke i sig selv tilstrækkeligt med plads, for at skabe kabler, der er tynde nok, skal der træffes yderligere konstruktionsmæssige foranstaltninger.

Denne kompleksitet er skjult inde i kablerne og kan derfor ikke ses udefra. Da driftsspændingen er den samme, er der intet spillerum for tyndere isolering. Hemmeligheden ved et højmobilt servokabel ligger i fyldmaterialerne, dvs. i de komponenter, der ikke har nogen elektrisk funktion. Kablet indeholder nylontråde, der er vævet ind mellem lederne og holder disse på plads, når kables snoes og bøjes. Dette modvirker, at corerne gnider mod hinanden, og dermed hindres slitage på isoleringsmaterialet. Endnu en måde, hvorpå disse kablers levetid kan øges, er at omvikle corerne med bånd fremstillet af glatte, ikke-vævede materialer eller plastik. Dette gør, at corerne glider lettere mod kappen, hvilket i betydelig grad reducerer slitagen, særligt når der er tale om vridningsbevægelser. Alt dette medvirker til, at slidstyrken øges.

UL-certifiering på anmodning

Der kan spares meget på isoleringsmaterialet, når kablerne skal gøres tyndere. Dog må dette ikke gå ud over kablernes elektriske og mekaniske egenskaber. Og derudover kan Lapp også forsyne Comau med kabler med UL-certificering, dvs. godkendelse til brug på det nordamerikanske marked. Barren i forbindelse med brandsikring og kemisk modstandsdygtighed er som regel sat højere dér end i henhold til de europæiske standarder.
“Tyndere kappe, men bedre brandsikring – dette kan kun opnås med et virkeligt high-end-materiale,” siger Frank Rothermund, markedschef for robotløsninger hos Lapp Group i Stuttgart.

Til trods for alle fremskridtene, så er der fortsat plads til forbedringer, fastslår Rothermund. Vores italienske partner har allerede annonceret, at Comau fortsat vil udfordre Lapp. Lapp Group er klar på disse udfordringer takket være et særlig forhold, der er enestående inden for kabelindustrien på verdensplan: prototypefremstilling af robotkabler. Mens konkurrenterne kun fremstiller prototyper af kabler med en længde på flere kilometer, så tilbyder Lapp Group produktion af prototyper helt ned til en længde på kun 100 meter.

Sådanne prøveversioner af nye kabler er nødvendige for at teste kablernes egenskaber. Prøveversionerne testes dels hos Lapp og dels på brugerens faciliteter i realistiske tests af kablernes slidstyrke i forbindelse med de bøjnings- og vridningsbevægelser, der udføres af robotter. Ud fra resultaterne kan det estimeres, hvor længe kablerne vil holde under virkelige forhold. Lapp har også fremstillet og med succes afprøvet et 100 meter langt prøvekabel til Comau Racer-serien. Købere kan derfor være sikre på, at deres Racer-robot kan præstere adskillige års service uden nedbrud – og derfor er den en sand udholdenhedsracer blandt robotter.

Läs mer om robotteknologi

Robotteknologi

Her kan du læse mere om robotteknologi fra Lapp.