Startseite » Z_0_Zusatzthemen » Interfacetechnik »

Steckverbinder von Stäubli Electrical Connectors für Roboteranwendungen

Der Schlüssel für die Leichtbautechnik
Steckverbinder von Stäubli Electrical Connectors für Roboteranwendungen

Trends wie Leichtbau oder Miniaturisierung sind bei Industrierobotern längst zum Standard geworden. Diese Trends verlangen jedoch nach Komponenten, die kompakt, leicht und leistungsfähig sind und auch die aktuellen Entwicklungen unterstützen. Steckverbinder und Schnellkupplungen begleiten den Roboter vom Schaltschrank über die Roboterverkabelung bis hin zum Werkzeugwechsler. Sie müssen Leistung, Daten und Signale sowie Druckluft und Fluide zuverlässig übertragen.

Robotiksysteme in modernen Produktionsprozessen sind komplex und vielseitig. Sie lassen sich für eine immer größer werdende Anzahl an Aufgaben einsetzen und wechseln ihre Tätigkeit flexibel, je nach Auftrag. Präzision, Miniaturisierung und Energieeffizienz spielen eine zunehmend große Rolle. Dies erfordert höchste Zuverlässigkeit des gesamten Systems, von der mechanischen Auslegung über die Steuerungseinheit bis zum kleinsten Daten-Steckverbinder. Wartungsarme und bedienerfreundliche Komponenten sorgen für Prozesssicherheit und senken die Betriebskosten.

Merklich verkürzte Taktzeiten

Beim Karosserierohbau in der Automobilindustrie beispielsweise ist die Montage zu 90 % automatisiert. Zahlreiche Roboter bewegen Werkzeuge, größtenteils Schweißzangen, mit Massen von zum Teil mehr als 100 kg. Ein erfolgversprechender Weg um hier die Durchlaufzeit zu verkürzen ist es, die Werkzeuge konsequent in Leichtbautechnik auszuführen, was den Einsatz kleinerer Roboter mit leichteren Armen möglich macht. Geringere beschleunigte Massen ermöglichen merklich verkürzte Taktzeiten.

Durch den Umstieg auf Speisespannungen mit 10 kHz Frequenz anstatt 1000 Hz können die Transformatoren der Roboter-Schweißzangen um deutlich mehr als 50 % kleiner und leichter ausfallen. Erhebliche Gewichtseinsparungen ergeben sich auch durch neue technologische Merkmale bei modernen Leichtbau-Schweißzangen. Wo man bislang bis zu 110 kg als Werkzeuggewicht akzeptieren musste, kann man heute gleiche oder noch bessere Ergebnisse mit Werkzeugen von nur 45 kg Gewicht erzielen.

Jedes Gramm Gewichtseinsparung zahlt auf das Konto „Geschwindigkeit“ ein und verringert den Energie-Einsatz des Roboters. Das zeigt sich sehr gut bei den Schlauchpaketen: Waren für die herkömmliche Schweißtechnik Kabelquerschnitte von 25 mm² oder mehr notwendig, reichen bei der 10 kHz-Technik 16 mm² aus. Spezielle HF-Schweiß-Kabel, deren Gesamtquerschnitt sich auf einzeln voneinander isolierte Stränge aufteilt, schaffen Abhilfe gegen den sogenannten Skin-Effekt, bei dem die Stromdichte im Kabel nicht gleich verteilt ist, sondern die Landungsträger an die Außenseite drängen.

Durch die permanente Bewegung der Roboter ist das Schlauchpaket einer enormen mechanischen Belastung ausgesetzt, welche die Lebensdauer verkürzt. Deshalb befinden sich an mehreren Positionen Steckverbinder. Sie ermöglichen es, in kürzester Zeit die Primärkreiszuleitung am Roboterarm auszutauschen, ohne den Betrieb unzulässig lang zu unterbrechen. Stäubli Electrical Connectors, der Schweizer Steckverbinder-Hersteller, hatte sich im Bereich der Roboterverkabelung mit den Steckverbinder-Serien PCS135 und PCS150 und mit dem RobiFix in neuer Bauform bereits einen Namen gemacht.

10-kHz-Technik für leichtere Werkzeuge

Mit der Einführung der 10-kHz-Technik war die Erfahrung der Steckverbinderspezialisten erneut gefragt. Das Ergebnis ist der RobiFix-Mini, der kleine Bruder des RobiFix. Der Grundaufbau gleicht dem RobiFix, nur misst die Mini-Variante im gesteckten Zustand ganze 140 x 80 mm und ist um 25 % leichter. Das kommt den Roboter-Herstellern entgegen, die aufgrund der deutlich leichteren Werkzeuge kleinere Roboter mit schlankeren Armen einsetzen können. Auch die Hersteller der Schweißzangen begrüßen das schlanke Profil des Steckverbinders, da auf ihren leichten Werkzeugen nur noch wenig Montageplatz im zugänglichen Außenbereich besteht.

Zunächst tragen die Schnellkupplungen des RobiFix-Mini zur Senkung von Stillstands-Zeiten und Instandhaltungskosten bei. Die Hersteller von Schlauchpaketen loben die schnelle Integration und einfache Instandhaltung. Die Kabelmontage kann nämlich per Hand erfolgen. Stäubli liefert dazu ein speziell gefertigtes HF-Kabel mit
16 mm² Querschnitt. Ein voreilender Schutzkontakt, beidseitiger Berühr- und ein Verpolungsschutz sorgen für die Sicherheit des Wartungspersonals. Auf dem Transportweg können die offenen Steckverbinderseiten mit Schutzkappen vor Verschmutzung geschützt werden. Die Kontaktzuverlässigkeit dieses Steckverbinders ist sprichwörtlich dank der bewährten Lamellentechnologie Multilam.

RobiFix-Mini gibt es in zahlreichen unterschiedlichen Bauformen. Da ist zunächst der Transformator-Anschluss zu nennen. An den Gelenken oder auch am Werkzeug wird meist die flache Bauform eingesetzt, während es für Durchführungen an Gehäusen eine Flansch-Bauform von RobiFix-Mini gibt. Ein 4-mm-Sechskantschlüssel dient als einziges Werkzeug für alle Montageschritte. Die Gehäusebauteile sind selbstverständlich resistent gegenüber Schweißspritzern und weisen im gesteckten Zustand Schutzart IP67 auf.

Kompakt am Werkzeugwechsler

Die Einsatzbereiche von Robotern lassen sich mit vollautomatischen Werkzeugwechselsystemen deutlich erweitern, Effizienz und Produktivität werden gesteigert. Mit den beiden Wechslern MPS 130 und MPS 260 für den mittleren Traglastbereich rundet Stäubli seine bestehenden Baureihen nach unten ab. Die beiden Baureihen sind nicht nur für Anwendungen in der Automobilindustrie gedacht, sondern sollen die Vorteile des automatischen Greifer- und Werkzeugwechsels auch allen andern Branchen erschließen.

Dabei hat man bei Stäubli Connectors auf eine gewichtsoptimierte Auslegung der Werkzeugwechsler geachtet, um Anwender davor zu bewahren, in Roboter der nächst höheren Traglastklasse investieren zu müssen. So beträgt das Gewicht des MPS 130 roboterseitig nur 1,8 kg, werkzeugseitig gerade einmal 1,1 kg. Beim größeren MPS 260 liegen diese Werte bei 3,8 bzw. 2,2 kg. So leicht die Wechsler auch sein mögen, an Festigkeit und Belastbarkeit mangelt es ihnen nicht. Der MPS 260 punktet mit einer maximalen Traglast von 350 kg und einem Biegemoment von 2.000 NM. Beim kleineren MPS 130 sind es 100 kg Traglast und 900 Nm Biegemoment.

Wie die größeren Modelle erfüllen auch die beiden Neuzugänge strengste Sicherheitsanforderungen gemäß Sicherheitskategorie 3 Performance Level d. Die Werkzeugwechsler lassen sich kundenspezifisch mit verschiedenen Modulen und Komponenten für Medien-, Daten- und elektrischer Energieübertragungen ausrüsten. ge

www.staubli.com/electrical

Weitere Details zur Robi-Fix-Technik:

http://hier.pro/dsLJt

Video

So war das mit den Messen vor dem Auftauchen des Coronavirus: Blicken Sie mit uns zurück auf die SPS in Nürnberg...

Aktuelle Ausgabe
Titelbild elektro AUTOMATION 5
Ausgabe
5.2021
LESEN
ABO
Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren

Webinare & Webcasts

Technisches Wissen aus erster Hand

Automation Award
Videos

Hier finden Sie alle aktuellen Videos

Whitepaper

Hier finden Sie aktuelle Whitepaper

Anzeige

Industrie.de Infoservice
Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de