Stálé zkracování výrobních cyklů při zvyšování počtu variant vyžaduje nové přístupy ve výrobní technice, sahající až ke zcela novým koncepcím zařízení. Přitom se stále znovu objevuje požadavek na snížení objemu rozvaděčových skříní a instalační techniky. První krok v tomto směru učinila firma KUKA spolu s Lenze, svým dlouholetým partnerem na úseku pohonné a automatizační techniky, a to vytvořením robotu, který má osvědčenou pohonnou techniku řízení KRC2 zabudovanou do mechaniky robotu.
Požadavky na integrovanou pohonnou techniku
Úkolem bylo posunout vývoj servoregulátorů Lenze, používaných dosud v rozvaděčových skříních, aby umožňovaly integraci do robotu. S tím se vyrojilo mnoho dalších otázek: Jak zajistit kompatibilitu funkcí s původní skříňovou variantou? Jak realizovat pasivní chlazení v nejmenším prostoru? Jak bude pohonná technika v robotu odolávat vibracím a otřesům? Jak zajistit stupeň krytí IP65 pro celý systém? Integrace pohonné techniky položila také otázku, zda lze manipulaci a údržbu zlepšit použitím jednoduché techniky zásuvných konektorů.
Mechanická integrace pohonné techniky
Pro integrovanou pohonnou techniku byla provedena v podstatě mechanická přizpůsobení, vycházející z osvědčené techniky konvenčních součástí pohonu pro robotický systém KRC2, a tím byl zachován rozsah funkcí varianty s rozvaděčovou skříní.
Pro napájení těchto součástí byl vyvinut systém zásuvných konektorů, který musí být na jedné straně snadno použitelný a na druhé straně musí zajistit spolehlivou funkci. Lenze spolu s KUKA vyvinul řešení, které používá držák pro uchycení pohonných jednotek, pevně spojený se strukturou robotu. Tato součást, nazývaná Backplane, uchycuje všechny kabelové svazky kladené uvnitř robotu a přivádí je ke zvlášť uloženým zásuvným systémům. Systémy pohonů pak jsou propojeny s kontakty na Backplane pomocí speciálního vodicího systému.
Vývoj nového chlazení
Nově koncipované součásti pohonů se přitom obejdou bez aktivního chlazení. Princip pasivního chlazení přitom není závislý na pohybech robotu a chlazení je zajištěno i při stojícím robotu. V této souvislosti se uvažuje také potenciální znečištění robotu, jaké typicky vzniká například při bodovém svařování. Vývojáři kromě toho dbali, aby chladič byl izolován od okolních struktur robotu. Tím jsou omezeny teplotně podmíněné změny geometrických rozměrů a s tím spojené ztráty přesnosti nastavené polohy.