ロボットドレスパックコンポーネントの基本

Aug 20, 2023

ロボットドレスパックは、何百万もの作業サイクルにわたってケーブルとホースを保護、管理、固定、ガイドするという任務を負っています。 これらの高い要求により、システム内のすべてのコンポーネントに多大なストレスがかかります。

Keith Wilkerson 氏、ロボティクス & オートメーション事業セグメント マネージャー | ヘルカベル

保護 – 管理 – 安全 – ガイド: ドレス パッケージ (別名ドレス アウト、臍帯、ユーティリティ供給システムなど) は、充填パッケージを環境上の危険から保護する組織的な方法を提供します。 これにより、予防メンテナンスにかかる時間を短縮できます。 エンド オブ アーム ツール (EOAT) がサーボ電源、溶接電源、給水、イーサネット通信などのさまざまな供給ラインを必要とする産業用ロボット アプリケーションでは、ドレス パックが必要になります。

ロボットドレスパックは、何百万もの作業サイクルにわたってケーブルとホースを保護、管理、固定、ガイドするという任務を負っています。 これらの高い要求により、システム内のすべてのコンポーネントに多大なストレスがかかります。 残念ながら、失敗は起こります。 問題が起こるかどうかではなく、いつ起こるかが問題です。 ロボットのダウンタイムの 85% 以上は、充填パッケージの失敗が原因であると考えられています。 可能な限り最善の方法で障害を軽減するには、システム全体だけでなくアプリケーション固有の観点からもソリューションを選択することが重要です。 言い換えれば、各ロボットには実行すべきタスクがあります。 したがって、ドレスパックは、各タスクの完全な作業サイクルに合わせて特別に設計する必要があります。 多くの企業は、ロボット モデルに基づいた「すぐに設置できる」システムを持っています。 オンライン設計ツールを備えているものもあります。 ただし、提案されたソリューションはロボットには適合するかもしれないが、アプリケーションには適合しない可能性があるため、これらは出発点としてのみ考慮する必要があります。 こう考えてみると、私たちは芝刈りをしたり、誕生日のお祝いに行ったりするなど、仕事やイベントに応じて異なる服を着ます。 正しい？ あなたは変わりませんでしたが、「アプリケーション」は変わりました。

ドレス パックを構成する主要なコンポーネントのいくつかを検討し、特定の充填パッケージの保護システムでそれらが果たす役割について説明します。

これは、フィル パッケージを保護するための最初の防御線です。 波形チューブは、軸 1 の下のベース プレートから軸 6 の出口まで、ケーブルとホースの長さの大部分をカバーします。最も広く使用されている材料はポリアミド (PA12) です。 環境や用途に応じて、プラスチック (PV)、ポリウレタン (PU)、およびその他の材料を利用できます。 充填パッケージが不必要に露出してしまう致命的な故障を避けるために、十分な余裕を持たせることが重要です (図 1 を参照)。

この一体型システムは、波形チューブを金属製の支持ブラケットまたはパイプ ホルダーに接合します。 固定位置に取り付けることも、必要に応じて移動できるピボット ベアリング/回転フランジに取り付けることもできます。

関節ジョイントは、軸 6 で波形チューブの球面運動が必要な場合に使用されます。構造的に、関節ジョイントは、耐える機械的応力に耐えるために非常に堅牢でなければなりません。 フィールドでは 2 つのスタイルのジョイントが見られます。

(A) 2 ピースのジョイントは、+/- 11° の範囲の角度運動を提供します。

(B) 追加タイプはボールとソケットです。 ハイム ジョイント、ボール ジョイント、またはジンバルと同様に、充填パッケージの出口点に球状の「逃げ」を提供します。 +/- 15°の範囲の角度移動が可能です。

春のリトリートまたは再循環システムと呼ばれることもあります。 スプリングリターンシステムにより、波形チューブのサービスループ部分を軸 3 と軸 6 の間で安全に移動できます。

ROBOTEC SYSTEMS バージョン (Ro-Box) は、サポートブラケットを追加することなく 3 段に積み重ねることができ、より効率的で耐久性のある圧縮バネ技術を採用しており、充填パッケージに基づく力の計算に適合する 3 つのバネ張力仕様を備えています。 さらに、Ro-Box のハーフシェルを接続するプラスチック製のクリップである「クイック クリップ」システムを利用しています。 これにより、工具やその他のハードウェアを使用せずに、重要なドレスパックコンポーネント (コルゲートチューブ、取り付けられたワイヤー/ホース) の迅速な取り付けと交換が可能になります。

エネルギーチューブを追加することなく、密閉システムと同じコンセプトで動作します。 外部システムはそれほど堅牢ではありません。 したがって、通常は真空チューブに使用するか、EOAT の改造に対応するために軽量ホースを追加する場合に使用されます。

コルゲートチューブのガイドや外部スプリングリターンシステムの一部として使用されます。 コルゲートチューブの中間部分で動きが必要な場合は、トランペットをピボットベアリングに固定できます。

この金属サポート アイテムは、パイプ クランプを使用してドレス パックを軸 6 に固定します。 典型的な故障は、溶接部の破損やパイプ部分の曲がりです。

これらの障害により、EOAT に修復不可能な損傷が生じる可能性があります。 業界内ではテニスラケット、フライパン、リストサポートとも呼ばれます。

システム ホルダーを Axis 6 リング クランプまたは精密チューブに接続して固定します。 取り付けフランジは、ピボットベアリングとベースプレートのホルダーとして機能します。

これはケーブルスターとして広く知られています。 これは基本的に、波形チューブの各端に配置される、多穴ケーブル グランドに似たカスタム設計のグロメットです。 これにより、充填パッケージが所定の位置にしっかりと保持され、横方向の押し引きの動きが最小限に抑えられます。 充填パッケージにはバリエーションがあるため、このコンポーネントはカスタム設計され、各ドレス パックに合わせてカットされます。

システムホルダーをパイプクランプに固定します。 複数の穴が開けられ、タップ加工が施されているため、システム ホルダーを最適な角度で配置できます。 これにより、コルゲートチューブにかかる応力が軽減されます。

ロボットアーム上で波形チューブが「蛇行」する際の摩耗を最小限に抑えるために使用されます。 2 つのコルゲート チューブを接続する方法として、修理の際にも利用できます。 塗装を損傷したり、場合によってはロボットのアルミニウム鋳物を損傷したりする可能性があるため、ネジのないバージョンの使用を検討することが重要です (図 2)。 HELUKABEL は、工具を使わずに 2 つの半分を固定し、波形チューブ上で自由に回転できる「クイック クリップ」システムを提供しています (図 3)。 同じクリップ システムが Ro-Box 密閉型スプリング リターン システムにも採用されています。

金属製のサポート ブラケットは、システム全体をロボットの鋳物に固定するドレス パック システムの基礎的な強度を確保します。 1.0037 や A36 などの構造用鋼を使用する必要があります。 アルミニウム押出材は安価ですが、早期に故障します。

このコンポーネントは、波形チューブまたはシステム ホルダーとケーブル スターを結合します。 これらはロボットの両端に取り付けられます。

金属製ブラケットがコスト効率が悪い場合、またはドレスパックの動きを制限する可能性がある場合に使用される亜鉛メッキ鋼管。 二次ドレス パックがロボットのベース プレートをバイパスするときに最もよく使用されます。

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