Automatisering vraagt om snelheid, precisie en betrouwbaarheid. Maar hoe voorkom je schade als een robot met hoge snelheid zijn eindpositie bereikt? EXPERT-TÜNKERS vond de oplossing in de crashdempers van ACE Stoßdämpfer GmbH. Deze dempers vangen botsingen gecontroleerd op, beschermen constructies en voorkomen kostbare stilstand. De zevende as, die de reikwijdte en flexibiliteit van robots vergroot, is hierdoor optimaal beveiligd tegen ongewenste impact.
De eisen op het gebied van snelheid en flexibiliteit van automatiseringsoplossingen worden steeds hoger. Tünkers Gruppe geldt daarbij als een echte specialist. Het bedrijf uit de Duitse deelstaat Hessen voorziet wereldwijd engineers van beproefde producten voor veelvoorkomende taken waarbij robots een rol spelen. Denk dan aan het opspannen, bewerken en transporteren van materialen of onderdelen. Maar de robuuste, onderhoudsarme modules bewijzen ook hun diensten bij intensieve toepassingen zoals de grootschalige productie in de auto- en toeleveringsindustrie. Het modulaire Tünkers-systeem beschikt over een aandrijving, procesbesturing en bijpassende interfaces en kan onder andere worden gebruikt voor het klemmen of transporteren van onderdelen.
Extra lineaire robot-as
Ook voor EXPERT-TÜNKERS – dochteronderneming van Tünkers Gruppe – zijn innovatie, betrouwbaarheid en precisie in de automatiseringstechniek van groot belang. Dit bedrijf richt zich met name op draaitafels en transporttechnologie, waarbij steeds vaker klantspecifieke oplossingen worden ontwikkeld. Een product dat beproefde technologie combineert met innovatieve techniek, is de zogeheten zevende as. Deze extra lineaire as – bijvoorbeeld in de vorm van een railsysteem – maakt de robot flexibeler, vergroot de reikwijdte en de actieradius en maakt dat robots op verschillende locaties verschillende taken kunnen uitvoeren.
EXPERT-TÜNKERS vertrouwt bij de snelle en nauwkeurige lineaire assen op een modulair ontwerp. Hierdoor kan zelfs over een afstand van 30 meter zeer precies worden gewerkt. De aandrijving van de assen gebeurt door een tandheugel met schuine vertanding en geharde flanken, door een robuust, verstelbaar geleidingssysteem en door een in de loopwagen van de robot geïntegreerde servo-aandrijfmotor. Naast toepassingen vlak boven de grond is ook verrijdbaar geo-gereedschap denkbaar. De expertise van TÜNKERS maakt dat de zevende as ook in de vorm van een bocht kan worden ingezet.
Beveiliging van de eindpositie
Of het nu een zevende as met of zonder bocht betreft, een crash in de eindpositie moet hoe dan ook worden voorkomen. Bij een crash bestaat immers het risico op reparaties aan de robots, aan het gehele systeem én is de kans groot op kostbare uitvaltijden. Daarom zocht het ontwerpteam van de lineaire as tijdens de ontwikkelingsfase naar een beveiligingsmechanisme dat niet afhankelijk is van stroomvoorziening.
Voor EXPERT-TÜNKERS kwam alleen een bedrijf dat voldoet aan de hoogste normen op het gebied van kwaliteit en duurzaamheid als leverancier van deze onderdelen in aanmerking. Tegelijkertijd moest een voordelige oplossing worden gevonden. Dempingsspecialist ACE Stoßdämpfer GmbH uit Langenfeld voldeed aan de gestelde eisen. “Door eerdere samenwerkingen wisten we dat, naast productkwaliteit, service vaak de doorslag geeft bij ACE”, vertelt Nuno Martins, International Engineering Coordinator bij EXPERT-TÜNKERS. “Nou, dat was ook nu weer het geval.” Uit het ontwerp bleek namelijk dat aan de twee uiteinden van de transportroute rekening moest worden gehouden met verschillende kerngegevens. Met een maximaal aandrijfkoppel van ongeveer 400 Nm moest aan de ene zijde een gewicht van 2.500 kg bij 2 m/s en aan de andere kant een gewicht van 4.000 kg bij 1 m/s worden afgeremd. Om die reden zijn in beide eindposities TUBUS TC134-146-S-veiligheidsdempers van ACE gemonteerd.
Single hit crash dempers
Na de levering van deze componenten bleven Nuno Martins en ACE contact houden. Martins: “ACE liet ons al vroeg weten dat er een nieuwe productserie – de crash dempers van ACE – op de markt zou worden gebracht. Deze had een voor onze toepassing nog interessantere prijs-kwaliteitverhouding.”
ACE’s crash dempers zijn gemaakt van aluminium of stalen buizen en zijn een single hit-oplossing. Ze zijn bijzonder geschikt om schade bij het gebruik van lineaire eenheden in de robotica te voorkomen en om de eindposities van machines, transportbanden en reachtrucks te beschermen. Bij een botsing worden ze gecontroleerd in elkaar gedrukt, vergelijkbaar met een kreukelzone bij een voertuig, en zetten zo de vrijkomende kinetische energie om in warmte die aan de buitenzijde wordt afgegeven. Hierbij beschermen ze bij een calamiteit constructies door een hoge, uniforme energieopname van 98 procent.
Slaglengte tot 160 mm
Met 10 basistypes met een buitendiameter van 87,5 mm in de aluminiumuitvoering en 38 en 63 mm in de staaluitvoeringen, waren de passende componenten voor de eindposities van de zevende as van EXPERT-TÜNKERS snel gevonden. Afhankelijk van het type ligt de maximale slaglengte van de componenten tussen 45 en 160 mm. De geringe reactiekrachten van 13.000 N tot 70.000 N kunnen daarbij van doorslaggevend belang zijn voor de beveiliging van constructies. Een ander doorslaggevend voordeel voor gebruikers van metaalbewerkingsmachines, transportsystemen of – zoals in dit geval – robotica, is de bandbreedte van de mogelijke energieopname van 670 Nm per slag tot 11.200 Nm per slag. Daarnaast kan na een calamiteit aan de hand van de vervorming van de demper de botsing worden gereconstrueerd en, in het beste geval, in de toekomst worden voorkomen.
Dit artikel kwam tot stand in samenwerking met ACE Stoßdämpfer GmbH.
