Nieuwe energievoorziening van igus voor SCARA-robots in cleanrooms

De Clean SCARA Cable Solution zorgt voor een stofvrije energievoorziening, zelfs bij zeer dynamische bewegingen. (Bron: igus GmbH)

igus brengt een nieuwe energiegeleiding voor SCARA-robots in cleanrooms op de markt: De Clean SCARA Cable Solution bestaat uit tribologisch geoptimaliseerde hoogwaardig kunststoffen en werkt zelfs bij high-speed toepassingen vrijwel partikelfrij volgens ISO klasse 2. Bovendien scoort het systeem in vergelijking met klassieke spiraalbuizen met hoge stabiliteit en gebruiksvriendelijkheid.

De Hollywood-blockbuster Deep Impact: Een komeet met een diameter van 2,5 kilometer raast op de aarde af, slaat in en zorgt voor wereldwijde vernietiging. Een worst-case scenario, waarvan ook de elektronica-productie kan meezingen. Echter in andere dimensies. Want hier zijn het microscopisch kleine, met het oog niet zichtbare deeltjes die de komeet vormen, die elektronische componenten, halfgeleiders en displays verpesten. Het is daarom van groot belang dat machines en installaties zo soepel mogelijk werken en de omgevingslucht niet vervuilen. Helemaal niet gemakkelijk, vooral niet bij zogenaamde SCARA-robots, die lijken op een menselijke arm en zich razendsnel over vier assen bewegen – met cyclustijden van ver onder één seconde. Hier bestaat altijd het gevaar dat bij high-speed toepassingen deeltjes van spiraalbuizen en leidingen losraken. "De leiding van kabels en slangen op de SCARA-robot in de cleanroom is eigenlijk een wetenschap op zich. Snelle bewegingen vormen pure stress voor het materiaal, waardoor slijtage en daarmee ongewenste deeltjes vrijkomen," bevestigt Matthias Meyer, hoofd Business Unit triflex en Robotics bij igus. Om die reden heeft igus het in 2020 ontwikkelde energiegeleidingssysteem SCARA Cable Solution uitgebreid met een variant voor cleanrooms. "De nieuwe Clean SCARA Cable Solution is een cleanroom-geschikte energiegeleiding voor high-speed toepassingen – betrouwbaar, compact, eenvoudig te bedienen en snel te upgraden," aldus Meyer.

ISO klasse 2: zelfs bij de wildste bewegingen nauwelijks deeltjes in de omgevingslucht

Het hart van de nieuwe cleanroom-energiegeleiding is de e-skin soft, een modulair opgebouwde energieketen die kabels en slangen in een boog van de verticale arm van de robot naar de eindeffector leidt. De flexibele boven- en onderkant kunnen worden samengevoegd tot een gesloten, stof- en waterdicht buisje. Zo wordt gegarandeerd dat deeltjes van de kabels en slangen niet uit het binnenste in de omgevingslucht terechtkomen – zelfs bij de wildste bewegingen. "Om daarbij de stress op de kabels te verminderen en hun levensduur te verhogen, hebben we de verbindingen bij het vaste punt en de drager van de energiegeleiding draaibaar gelagerd," legt Meyer uit. "Dat is de bijzondere truc van de energiegeleiding. Tegelijkertijd zijn de draaipunten zo ontworpen dat ze zelf bij de dynamischste bewegingen vrijwel partikelfrij zijn." Ook de e-keten zelf zou bijzonder slijtvast zijn – dankzij tribologisch geoptimaliseerd hoogwaardig kunststof. Dit wordt ook bevestigd door de ISO-certificering door experts van het Fraunhofer-instituut. De Clean SCARA Cable Solution heeft ISO klasse 2 bereikt. Dit betekent dat de energiegeleiding zo slijtvast is dat er tijdens bedrijf in één kubieke meter lucht maximaal 100 deeltjes tot een grootte van 0,1 micrometer worden gevonden. Ter vergelijking: een gemiddeld vel papier is 80 micrometer dik, dus 800 keer zo dik.

Clean SCARA Cable Solution als alternatief voor klassieke spiraalbuizen

igus biedt met de nieuwe energiegeleiding een alternatief voor klassieke spiraalbuizen, dat naast de cleanroom-geschiktheid nog twee andere voordelen biedt. Ten eerste: dunne, bij de SCARA vooral gebruikte spiraalbuizen, hebben nauwelijks eigen stijfheid en kunnen daardoor snel knikken. Het ontbreken van een lagering die torsie opvangt, zorgt er bovendien voor dat de spiraalbuizen snel scheuren. "In tegenstelling tot spiraalbuizen steunt de Clean SCARA Cable Solution zichzelf en beschikt over een unieke draaibare lagering. Daarmee is hij ideaal voor korte overspanningen en hoogdynamische toepassingen," aldus Meyer. "Vooral bij zijwaartse krachtinwerking is de ovale geometrie van de keten voordelig, omdat deze extra stabiliteit biedt." Het tweede voordeel ten opzichte van de spiraalbuis: dankzij het ritsprincipe kan de Clean SCARA Cable Solution zo gemakkelijk worden geopend als een rits. Zo kunnen gebruikers snel kabels en slangen inleggen. Voor extra bescherming zorgt een optionele interne indeling, die bij spiraalbuizen eveneens niet mogelijk is. "Op verzoek kan de klant de nieuwe energiegeleiding voor cleanrooms direct als compleet systeem ontvangen, voorzien van chainflex-kabels," aldus Meyer. "Hier staan meer dan 900 zeer flexibele kabels met IPA klasse 1 tot uw beschikking."