柔韧、耐磨、摩擦损失最小——这是科德宝密封技术公司开发用于协作机器人的新型密封件的要求。多功能机械臂/机器人的功能要求已成为重新设计产品方案的新驱动力。

如今的制造行业再也无法绕过协作机器人的使用。这些灵活、快速的机器在许多活动中与人携手合作。其中一个关键要求是它们必须具有足够的适应性，以便在不同的工作环境中使用，而不仅仅是处理一项任务。例如，今天用于焊接单元的机器人应该能够在一周后在包装线上工作。这对普遍的以制造帮手为主的机械手臂应用场景及配套部件都提出了更高的要求。

因此，协作机器人制造商们正在寻找一种密封解决方案，可以长期可靠地保护其所有协作机器人的关节免受灰尘、水汽和其他污染的影响。截至目前，使用最多的是简单的PTFE环，效率、能耗和机械臂的运动速度都不会受到很多影响。但是，这些PTFE环无法保证机械手臂所要求的 IP54 防护等级。高行动速度和机械臂中产生的力也创造了一个温度高达 60° C （140 °F） 的环境。密封件不仅要长期承受这些温度，而且极低的材料伸长率也很重要，以保证在每种操作模式和所有温度下的功能都正常运作。

机器人制造商求助于科德宝密封技术（FST），因为它拥有卓越的声誉和开发专业知识。最开始，密封专家展示了由聚氨酯 （PU） 制成的 U 形圈。但在实际测试中，由于其相对较大的表面，摩擦力太大。这些力不应该超过 1 牛顿米。这个极低的值使得有必要显着降低径向力，同时降低动态密封唇上的接触应力。所以接下来，专家将整体几何形状更改为 z 型轮廓，并集成了第二个凹槽。这大大降低了接触压力，并满足了小于 1 牛顿米的摩擦力矩要求。但在实际测试中，磨损程度仍然太高。这主要是由于协作机器人是由轻质、主要是铝制结构造成的。铝金属加工过程中的工艺及其基本特性，材料的表面相对粗糙。作为解决方案，科德宝密封技术又开发了一种高碳含量的三组分固体油膜润滑剂涂层。该涂层可以进一步减少磨损量。

该材料的邵氏硬度为 92，为 92 AU 21101，非常柔软和有弹性。尽管如此，其抗拉强度仍为 59 MPa，大大高于所需的最低 50 MPa。在最小的伸长率下，由92 AU 21101制成的部件可以在-50°C至+110°C的温度范围内使用。

同时，为了应对协作机器人设计上的变化，密封件的几何形状也需要重新设计。最终，科德宝密封技术选择了具有进一步优化的动态密封唇的 z 几何形状。在外部做了了一个带有凹槽的静态区域。由于系统地使用有限元分析计算来计算唇口厚度及后来的模拟计算，消除了不必要的工艺步骤，还可以节省大量成本。

在科德宝Xpress®作为服务提供商的帮助下，在整个过程中提供了快速响应和较短的开发时间。为了创造新的最佳应用效果，这家机器人制造商决定在项目开发很早的阶段就将科德宝密封技术等合作伙伴整合到其产品的开发过程中。他们的集体经验使得提前考虑许多其他参数成为可能，从而缩短了开发时间并缩短了校正周期。该产品也更快地为市场做好了准备。