Robô de cabos resistente

Na aplicação apresentada, a plataforma está equipada com uma pinça de paletes como efetuador final, utilizada para o manuseamento de materiais. Esta configuração permite mover e posicionar paletes com precisão, oferecendo mobilidade em todos os seis graus de liberdade no espaço.

Os robôs de cabo, desenvolvidos pelo Instituto Fraunhofer de Engenharia de Fabrico e Automação IPA há vários anos, representam uma solução inovadora para tarefas automatizadas de manuseamento e processamento. Estes robôs combinam tecnologias da robótica com sistemas de gruas, sendo especialmente adequados para grandes espaços de trabalho ou para o manuseio de cargas pesadas. O IPAnema 3, por exemplo, possui um espaço de instalação de 16 x 11 x 6 metros e é capaz de suportar uma carga útil de até 250 quilogramas.

Empresa: Fraunhofer Institute for Manufacturing Engineering and Automation IPAC
Pessoa de contacto: Sr. Johannes Stoll
País: Alemanha

Os efetores finais de um robô de cabo precisam ser alimentados com energia, dados e meios de operação. No caso da pinça de paletes mencionada acima, isso envolve fornecer energia elétrica, conectividade EtherCAT e ar comprimido. Esses elementos são essenciais para garantir o funcionamento adequado do robô, permitindo que ele realize tarefas de manuseio com precisão e eficiência.

Em outro projeto, o HINDCON3D, foi utilizado um dispositivo terminal para impressão de betão em 3D. Nesse caso, o fornecimento de betão era feito através de um depósito instalado na plataforma do robô, o que limitava o volume de impressão. Para permitir um fornecimento contínuo de betão à cabeça de impressão 3D, a utilização de uma tri-spool da igus® seria uma solução viável, pois permitiria uma impressão volumetricamente ilimitada, garantindo a continuidade do processo sem interrupções.

Uma aplicação anterior de robô de cabo recebeu o Prémio Vetorial® da igus em 2014. No entanto, esta configuração era "padrão", utilizando uma calha articulada e um e-spool®. O robô de cabo se movia principalmente em duas dimensões, o que limitava as possibilidades de movimentação. O atual IPAnema 3, por outro lado, é capaz de se mover em seis dimensões, o que apresenta um desafio adicional: transportar as linhas de abastecimento de forma eficiente, seguindo todas as direções e orientações espaciais necessárias. Esse desafio exige soluções avançadas e adaptáveis, como o uso de sistemas de alimentação flexíveis e robustos, que possam acompanhar os movimentos complexos do robô.

Para superar o desafio de transportar as linhas de alimentação de maneira eficiente, o IPAnema 3 utiliza uma combinação da calha articulada multi-eixo triflex® e uma bobina eletrónica® para enrolar e desenrolar a corrente. Esta solução integrada é conhecida como tri-spool.

A bobina eletrónica® foi projetada para ser compatível com a triflex®, o que não é comum em sistemas padrão. A tri-spool é um protótipo de desenvolvimento especial, com um diâmetro de tambor de cerca de dois metros e um comprimento de extensão de aproximadamente onze metros. A calha articulada triflex® pode ser enrolada e desenrolada a uma velocidade máxima de um metro por segundo, o que permite movimentações rápidas e eficientes. Dentro da corrente triflex®, encontram-se os seguintes cabos: um Ethernet/CAT7, uma mangueira pneumática com diâmetro exterior de 10 milímetros e dois cabos de controlo com 5 x 2,5 mm² e 12 x 0,5 mm², garantindo o fornecimento de energia, dados e ar comprimido necessários para o funcionamento do robô.

Para garantir o direcionamento adequado da calha articulada, foi desenvolvido um sistema de tabuleiros com uma unidade de deflexão. Graças a este sistema de canais, a e-spool® pode ser facilmente montada no chão, dispensando a necessidade de fixação no teto. Esta configuração simplifica a instalação e proporciona flexibilidade no layout do ambiente de trabalho.