NEWS for Hannover fair 2013: new base joint RL-90-BL1

The basic idea for this development is the wish to be able to build up a 6 DOF robot. For that purpose, a strong “base joint” was needed. It had to be stronger than the previous versions, and it should be able to lead the wires and cables of at least 4 more DOF inside, as well as additional pneumatic and/or electric cables.

The new joint is based on igus’ “PRT-01-50” slewing ring bearing. It has 2 DOF (degres of freedom): 1) rotation (+/-90°), 2) pivoting movement (+/-90°).

At this year’s hanover fair (08.04.13-12.04.13) we will present this base joint in a 6 DOF robot arm. Today you can watch 2 videos: 1) first kinematic test of the 2 DOF base joint RL-90-BL1 and 2) first test run of a 6 DOF installation, with 2 more robolink joints.

Filmbeitrag robolink Baukasten System

In Ergänzung zu der schriftlichen Dokumentatiion die ich getern veröffentlicht habe (pdf, 28 S.), hier noch ein kurzer Video Beitrag, in dem einige Punkte “live” erklärt werden (ca. 4 1/2 Min.). Der Spot ist in Englisch, wer also ein faible für “german english” mit kleinen Hängern hat, sollte sich das hier nicht entgehen lassen….

 

robolink technische Dokumentation (*.pdf)

Unsere robolink Gelenkarme funktionieren nach dem Baukasten Prinzip. Jeder Kunde kann “seinen” Gelenkarm konfigurieren. Im Laufe der Entwicklung sind in den letzten Jahren viele neue Produkte entstanden, und auch Datenblätter dazu. Hier jetzt ein pdf Dokument in dem alle (?) wichtigen Antworten auf mögliche Fragen zusammengefasst sind.  Konfiguration von Gelenkarmen, Senoren, Aktoren, Antriebe, Zeichnungen, technische Daten, usw…

Ich möchte mit Ihrer Unterstützung diese Dokumentation weiter verbessern und bitte um Verbesserungsvorschläge unter “Kommentare”, per mail an mraak@igus.de oder telefonisch an +49 (0)2203 9649 409. Danke! Gerne stehe ich auch persönlch für weitere Fragen zur Verfügung. 

 Dokumentation robolink Baukastensystem (#1 2012-09).pdf (1,38 mb)

technische Spezifikation für 31 Gelenkarm Varianten

von igus gibt es 4 Gelenktypen, die miteinander zu Gelenkarmen kombiniert werden können. Ein reines Schwenk- und ein reines Drehgelenk (1 DOF), sowie das urspprüngliche Mehrachsgelenk zum drehen und schwenken (2 DOF) – dieses in der Ausführung symmetrisch (+/-90°) und asymmetrisch (+130°/-50°).

Aus der Kombination ergeben sich insgesamt 31 Gelenkarme mit bis zu 5 DOF (Freiheitsgraden). Eine Übersicht zeigt unser Katalog auf S.10-11 (Preise S. 12-13). Die STEP Daten für alle Varianten können ab Mitte August im Downloadbereich geladen werden.

 

Alle Gelenkarme werden standardmäßig mit Aluminium Stangen l=100 mm ausgestattet und geliefert. Andere Längen sind gegen Aufpreis möglich (42,0 €/m Alu Rohr). Daraus ergeben sich dann Abstände zwischen den Gelenkpunkten (mit x1 bis x4 bezeichnet). Diese Abstände und die daraus resultierenden zulässigen Belastungen sind in einem neuen Datenblatt zusammen gefasst. Ebenso die resultierenden Systemgewichte. (Alle Daten beziehen sich auf die Stangenlänge 100mm). Downlaod hier oder in unserem Support&Service Bereich:

 technische Spezifikation xDOF.pdf (36,13 kb)

Bauteile für die Seildurchführung in einem robolink Gelenk

Wie werden die Seile in einem unteren Gelenk durchgeführt?

Diese Durchführung ist wichtig, um die Bewegungen der Gelenke voneinander unabhängig zu machen. Dazu wird ein Bowdenzug System verwendet, bei dem 4 Zugseile parallel geführt werden (Bild 1). Es folgt eine Darstellung der Bauteile um diese Durchführung zu gewährleisten. Maximal sind in der Baugröße RL-50 vier Seile führbar. Zusätzlich können max. 3 Sensorleitungen oder andere Kabel daneben innen durchgeführt werden (max. Duchmesser jeweils 4mm):

 

[forcecaption]Bild 1: 2 Gelenke: gelbe Seile: Schwenk, weiße Seile: Drehung Gelenk 2

 

[forcecaption]Bild 2: oberes Anschlusselement

 

 [forcecaption]Bild 3: Segmente

 

 [forcecaption]Bild 4: unteres Anschlusselement

 Für die Durchführuung werden benötigt: je 1 oberes (Bild 2) und unteres (Bild 4) Anschlusselement, Segmente zwischen den Endstücken (Bild 3):

RL-50-001: 39 Segmente

RL-50-002: 43 Segmente

RL-50-PL1: 26 Segmente

 

[Überarbeitet!] Anschluss Hall-Sensor SS443A

ACHTUNG: Beitrag wurde überarbeitet. Bitte neuen Beitrag vom 13.09.12 beachetn! Danke. Neuer Beitrag hier…

Der Hall-Sensor Honeywell SS443A verfügt über einen Open-Collector-Ausgang.
Zum Schalten einer Last bzw. SPS benötigt man ein Relais bzw. Optokoppler nach folgendem Schaltplan. Die Schutzdiode ist bei der Relais-Schaltung notwendig.
Aufgrund der geringen Ansprechzeiten empfehlen wir die Verwendung von Optokopplern (z.B. Weidmüller 8950760000).

Optokoppler 

Relais

Durchführung von Zugseilen

Bei der Reihenschaltung von Gelenken müssen die 4 Zugseile des zweiten (bzw. oberen) Gelenkes durch das erste (bzw. untere) Gelenk geleitet werden. Diese Durchführung muss so erfolgen, dass eine Bewegung des unteren Gelenkes nicht die Seillängen der Durchführung verändert, das heißt es werden Bowdenzüge benötigt.

In den Bildern sieht man die schematische und tatsächliche Durchführung der 4 Zugseile mittels igus® Kunststoffbowdenzügen.

In den Verbindungsstangen der Gelenke („Skelett“) laufen die Seile und Leitungen dagegen frei. Insgesamt können maximal folgende Elemente durch ein Gelenk RL-50 geführt werden:

4 Zugseile plus 2 Sensorleitungen (Gelenk 1 und 2) plus 2 zusätzliche Leitungen max. d4 (Druckluft oder Elektro).

 

[forcecaption]Schema Seilanordnung in der Durchführung (weiß=drehen, gelb=schwenken)     [forcecaption]Durchführung: 1) Druckluftschlauch d=4mm, 2) 4 Zugseile, 3) Sensorkabel

Toleranz

Auch heute noch ein wichtiges Thema. Was ist Toleranz? Wer definiert die Toleranz? Die Toleranz steht in unmittelbarem Zusammenhang zu Wahrheit und Freiheit…..
Schnitt:

Bevor ich hier philosophisch werde,…. Zurück zur pikchain®:

Eine der immer wieder kehrenden Fragen zur pikchain® : Wie hoch ist die Toleranz der pikchain, bzw. die Positionsgenauigkeit?

Nun, die pikchain® hat eine Positionsgenauigkeit von ca. 1 mm. In der Breite ist das Maß ähnlich, vielleicht ein bisschen weniger, aber auch hier benötigen wir einen gewissen Puffer, damit die Kette noch frei verfahren kann und nicht klemmt.

Sie möchten eine niedrigere Toleranz? Sie möchten genauer positionieren?
Natürlich kann die pikchain® auch intolerant werden, bzw. man kann sie in allen Achsen genauer positionieren.

Das würde dann zum Beispiel so funktionieren:

Um eine gewünschte Positionstoleranz in der Höhe und Breite zu erhalten, wird der Werkzeugträger auf der pikchain® federnd gelagert. Dieser Werkzeugträger erhält einen Einlaufschlitten, der wiederum in eine einstellbare Rollenführung einfährt. Diese Rollenführung wird einmalig auf die gewünschte Toleranz eingestellt. Fertig!
Siehe auch Zeichnung.

Für die Positionsgenauigkeit in der Längsachse haben wir auch eine Lösung parat. Die oben beschriebene Werkzeugaufnahme bekommt seitlich eine Bohrung, in die von außen ein Positionsdorn einfährt und die Kette während der Funktion des entsprechenden Werkzeugs (zum Beispiel Bohrer) auf Position hält. Fertig!

Sie sehen: Wenn wir wollen, können wir verdammt intolerant werden. Ansonsten bleiben wir tolerante, freiheitsliebende Rheinländer!

Kurz vor der Positionierung  In Position!

  1. Führungsrolleneinheit
  2. Führungsrolleneinheit
  3. Führungsdorn
  4. Einführschlitten
  5. Postionierbohrung
  6. Federnd gelagerter Werkzeugträger
 

Warum triflex® R und keine Schutzschläuche…

Die triflex® R Energiezuführung wurde für anspruchsvolle Roboteranwendungen entwickelt und bietet gegenüber dem Schutzschlauch folgende technische Vorteile.

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1. definierter Mindestbiegeradius
Jedes triflex® R Kettenglied hat einen umlaufenden stabilen Biegeradienanschlag. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Mindestbiegeradius der Leitungen / Schläuche nicht unterschritten und die Lebensdauer der Anwendung deutlich erhöht wird.

2. definierter Torsionsanschlag
Jedes triflex® R Kettenglied besitzt einen definierten Torsionsanschlag. Dieser verhindert, dass die Leitungen und Schläuche im Einsatz überlastet werden. Hierdurch wird die Lebensdauer der Anwendung deutlich erhöht.

3. modulare Bauweise
Alle triflex® R Baureihen und Größen sind modular aufgebaut. Dadurch ist jede triflex® R Energiezuführung erweiter- und kürzbar. Jede gewünschte Länge ist auch nachträglich zu realisieren – einzelne triflex® R Kettenglieder können an jeder beliebigen Position eingesetzt und entfernt werden.

4. optimale Leitungsführung
Durch das 2 bzw. 3 Kammersystem wird eine räumliche Trennung der Leitungen und Schläuche realisiert. Unterschiedliche Leitungen und Medien können sicher geschützt und getrennt voneinander verlegt werden.

5. hohe Zugfestigkeit durch Trailerprinzip
Jedes TR Kettenglied hat eine „Kugel-/ Pfannenverbindung“. Über diese Verbindung werden die Zug und Schubkräfte übertragen. Die „Kugel-/ Pfannenverbindung“ ist nach dem „Trailerprinzip“ gestaltet, (ähnlich einer Anhängerkupplung) hierdurch können sehr hohe Kräfte aufgenommen werden.

So verschieden der Typ, so verschieden der (An-)Trieb – Teil 2

…und noch eine Variante!

igus® versucht immer und überall die Komponenten modular zu gestalten. Jedes Produkt sollte sich mit anderen Produkten der Fa. igus® modular ergänzen. Das Gleiche gilt natürlich auch für die pikchain®. Daher haben wir den Antrieb noch einmal verbessert, sprich variabler gestaltet. Anstatt einer Zahnriemenscheibe mit einem bestimmten Durchmesser haben wir jetzt kleine Zahnräder im Einsatz.

Der Nachteil der „Single-Zahnriemenscheibe“. Ihr Durchmesser definiert den Durchmesser der pikchain®. Wenn also ein anderer Durchmesser benötigt wird, braucht man auch noch eine neue Größe der Zahnriemenscheibe und die muss sich dann noch bezüglich Ihrer Teilung mit dem Rest, sprich der Teilung der pikchain® vertragen: Das schränkt schon sehr ein. Mit der neuen Anordnung der kleinen Zahnriemenscheiben sind wir jetzt flexibel. Mit ein und der gleichen Größe kann man jetzt viele Durchmesser realisieren. Und mit dem Nachbarn, ähhh… ich meine, mit der Teilung klappt es jetzt auch!

Das Prinzip ist auf der Zeichnung deutlich zu erkennen. Für Rückfragen stehe ich Ihnen natürlich wie immer gerne zur Verfügung.

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