Torsionstaugliche Leitungen Datenkabel für sichtgeführte Roboter im Härtetest

Autor / Redakteur: Martin Baum* / Sariana Kunze

Sichtgeführte Roboter in der Produktion arbeiten hoch präzise. Gebraucht werden dafür aber auch Sehnerven – die Datenleitungen. Was ein Härtetest eines Anbieters von Robot-Vision-Systemen ergab.

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Eine Hochleistungskamera ermittelt durch Lasertriangulation die Position und Größe der Kleberaupe für die Frontscheibe.
Eine Hochleistungskamera ermittelt durch Lasertriangulation die Position und Größe der Kleberaupe für die Frontscheibe.
(Bild: VMT Systems)

Der Arm eines Roboters zieht seine Bahn entlang der Blechüberlappungen an einem Karosseriebauteil. Präzise platziert er jeden einzelnen Schweißpunkt. Doch: Gelegentlich weicht der Roboterarm minimal von seiner vorgegebenen Bahn ab und korrigiert den Bearbeitungsschritt auf +/- 0,2 mm, entsprechend der Bauteilgeometrie. Diese kann durch Fertigungs- oder Fügungsprozesse leicht differieren.

Wie kann ein Roboter das sehen? Wo er doch keine Augen hat. Die Antwort: Ein am Bearbeitungswerkzeug anmontierter Kamerasensor oder ein Laser-Triangulationssensor, der entlang der Bearbeitungskontur stets mitgeführt wird, verleihen dem Roboter die Sehkraft.

Torsionsfeste Ethernet-Leitung für neueste Robotik-Generation entwickelt

Entwickelt hat diese automatisierte Bahnkorrektur der Experte für schlüsselfertige Bildverarbeitungs- und Lasersystemlösungen: VMT Bildverarbeitungssysteme (Vision Machine Technic). „Die fortschreitende Automatisierung unterschiedlichster Produktionsprozesse erfordert diese individuelle Bearbeitungsbahn jedes einzelnen Bauteils mittels robotergeführter Anwendungen“, erklärt der Produktionsleiter Torsten Tunze. Deren immer leistungsfähigere Sensortechnik verlangt 100 Mbit- oder Gigabit-Datenströme, wie sie in der Kameratechnik seit längerem üblich sind. „Bei der robotergeführten Anwendung kommt zur schnellen Datenübertragung eine weitere Anforderung ins Spiel: Gefragt sind torsionstaugliche Roboterleitungen – die derzeit kaum ein Anbieter führt.“

Das Unternehmen Lütze jedoch konnte M12X-kodierte Leitungen anbieten: „Diese eigens für uns entwickelte Ethernet-Leitung erfüllt die Kategorie CAT. 6A mit umspritztem Stecker“, sagt Tunze. Denn die seit vielen Jahren von VMT verwendeten D-kodierten M12-Lütze-Leitungen reichten für die neueste Generation von Robotik und Sensorik nicht mehr aus. Durch die Partnerschaft mit VMT ergänzt nun eine torsionsfeste Robotik-Lösung das Angebot des Automatisierungsexperten aus Weinstadt.

Hält 40.000 Torsionen pro Woche stand

Die Lütze Superflex Leitungen für die Sichtführung bei Robotern verbinden deren Kamera oder Sensor mit einem Auswerterechner, auf dem die Bildverarbeitungssoftware von VMT läuft. Jede einzelne Bewegung macht die Leitung mit; drei bis fünf Bewegungszyklen pro Minute. Wobei die Anlagen auch ununterbrochen, also 24 Stunden, sieben Tage die Woche laufen. Das heißt konkret: Bei vier Zyklen pro Minute sind allein in sieben Tagen mehr als 40.000 Zyklen erreicht.

Leitungen auf Ausfallsicherheit geprüft

VMT wollte jedoch wissen, welche Lösung am Markt die beste ist. Um eine Antwort auf diese Frage zu bekommen, hat das Unternehmen vor einiger Zeit Leitungen mehrerer Hersteller streng auf Ausfallsicherheit geprüft. Die Testanlage führte durchgehend zufällige Hub- und Drehbewegungen der unteren und oberen Kabelfixierung bei permanenter Datenübertragung durch. Nach mehr als einer Million Zyklen mit entsprechender Torsionsbelastung blieb nur die schleppkettengeeignete Lütze Superflex Ethernet (C) fehlerfrei.

Das System vermisst den Ausschnitt und steuert den Einbau der Frontscheibe mit einer Genauigkeit von +/- 0,2 mm.
Das System vermisst den Ausschnitt und steuert den Einbau der Frontscheibe mit einer Genauigkeit von +/- 0,2 mm.
(Bild: VMT Systems)

Heute hat das Unternehmen VMT rund 4.000-mal Robot-Vision-Systeme mit Lütze-Verkabelung ausgerüstet. Wenn also irgendwo in der Welt Roboter schweißen, Klebe- oder Dichtnähte setzen, Autotüren und Cockpits montieren oder Spaltmaße sowie Bündigkeiten kontrollieren, können sie dank dieser Lösung genau hinsehen.

* Martin Baum, Vertriebsingenieur bei Friedrich Lütze

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