Linearbremse Portalroboter sicher bremsen

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Chr. Mayr GmbH & Co. KG

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Linearportalroboter werden immer häufiger elektrisch angetrieben und hydraulische oder pneumatische Systeme müssen weichen. Passend dazu präsentiert Mayr Antriebstechnik eine neue elektromagnetische Linearbremse.

Linearportalroboter be- und entladen Bearbeitungszentren, übernehmen Handlingaufgaben sowie den Teiletransfer oder den Transport von Vorrichtungen, Werkzeugen oder Bearbeitungssystemen. Sie können einzelne Bearbeitungs- und Handlingprozesse automatisieren.

Die Bauweise als Portal bietet dabei den Vorteil, dass es oberhalb zum Beispiel einer Werkzeugmaschine aufgebaut wird. Das bedeutet, der Zugang zur Maschine und der Arbeitsbereich bleiben frei – anders als bei einem klassischen Roboter. Je nach Ausführung und Bauweise können z. B. Flächenportalroboter auch größere Arbeitsbereiche überspannen.

Vertikale Achsen zuverlässig absichern

Schwebende Lasten, welche die Roboter transportieren, stellen dabei immer ein erhebliches Gefährdungspotenzial dar. Das bedeutet, dass ein unbeabsichtigtes Absinken der Achse sowie unzulässig lange Anhaltewege unter Umständen schwere Materialschäden oder gar Maschinenstillstand verursachen können. Im Ausnahmefall könnten sogar Personen betroffen sein, z. B. in Situationen wie während der Inbetriebnahme oder Wartung. Grundsätzlich ist es also immer wichtig, diese vertikalen Achsen zuverlässig abzusichern.

Die Absicherung linearer Bewegungen erfolgt häufig mit Sicherheitsbremsen, die auf separat angebrachte zylindrische Kolbenstangen wirken. Je nach Anwendungsfall sind dafür bislang oftmals pneumatisch oder hydraulisch öffnende Bremsen im Einsatz, die hohe Haltekräfte erreichen. Doch Antriebsachsen werden heute verstärkt elektrisch ausgeführt. Rein elektrische Systeme – auch für die Absicherung – liegen im Trend. „Wir führen als einziger Hersteller elektrisch öffnende Linearbremsen, die gleichzeitig auch Sicherheitsbremsen sind“, erklärt Bernd Kees, Produktmanager bei Mayr Antriebstechnik in Mauerstetten.

Das bedeutet, die Bremsen arbeiten nach dem Fail-Safe-Prinzip. Sie erzeugen die Bremskraft durch Druckfedern und sind im energielosen Zustand geschlossen. Die neue Baureihe der elektromagnetischen Roba-Linearstop-Bremsen umfasst sechs Baugrößen mit Kräften von 70 bis 17.000 N.

Linearbremse ist mehr als nur Klemmeinheit

„Die meisten auf dem Markt verfügbaren Linearbremsen fungieren als statische Klemmeinheiten und sind nur dafür konzipiert, die Achsen im Stillstand zu halten“, erläutert Bernd Kees. „Kommt es allerdings zu einem Komplettausfall des Antriebs, ist die Linearbremse auch für das sichere Verzögern der Last verantwortlich“. Deshalb sind die Sicherheitsbremsen von Mayr Antriebstechnik auch für solche dynamischen Bremsungen ausgelegt. Das Unternehmen hat die Bremsen als Sicherheitsbauteil nach der Maschinenrichtlinie (2006/42/EG) freiwillig einer Baumusterprüfung unterzogen.

Als kompakte Bremseinheit kann die Roba-Linearstop einfach, schnell und ohne aufwändige Einstellarbeiten auch in bereits bestehende Maschinen- und Anlagenkonstruktionen integriert werden. Wenn die Bremse schließt, erfolgt eine spielfreie Kraftübertragung in beide Bewegungsrichtungen. Es entsteht keine Selbstverstärkung beim Klemmen und ein Freifahren der Klemmung zum Lüften der Bremse ist nicht erforderlich.

Kupplungen und Bremsen

„Digitalisierung geht nicht alleine“

Linearbremse schaltet um den Faktor 10 schneller

Für die Sicherheit von Mensch und Maschine sind gerade bei sicherheitskritischen und vertikalen Achsen kurze Anhaltewege wichtig. Entscheidend für den Bremsweg sind die Schaltzeiten der Bremse. Denn in der Zeit des freien Falls bis die Bremse schließt und die Verzögerung einsetzt, beschleunigt sich die Masse zusätzlich. Die neuen elektromagnetischen Linearbremsen überzeugen durch ihre kurzen Schaltzeiten. „Im Vergleich zu bisher üblichen Produkten schalten unsere Bremsen um den Faktor 10 schneller“, ergänzt Bernd Kees. Größtmögliche Sicherheit wird aber nur erreicht, wenn die projektierten Schaltzeiten über die gesamte Lebensdauer gewährleistet sind. Deshalb ist eine zuverlässige Schaltzustandskontrolle wichtig. Diese erfolgt bei den neuen elektromagnetischen Roba-Linearstop-Bremsen über das Ansteuermodul.

Bei Mayr Antriebstechnik bietet man hierfür den Roba-Brake-Checker. Hinter dem Modul steckt eine intelligente Lösung für sensorloses Bremsenmonitoring. Es lässt sich je nach Anforderung nur für die Überwachung des Schaltzustands einsetzten; es kann aber auch die Spulentemperatur überwachen und eine präventive Funktionsüberwachung auf Verschleiß, Funktionsreserve und Fehler leisten.

Das nachrüstbare Modul arbeitet sensorlos und erkennt durch eine erweiterte Analyse von Strom und Spannung die Bewegung der Ankerscheibe und weiß, in welchem Zustand sich die Bremse befindet.

Bremskraft geprüft und dokumentiert

Bevor eine Bremse das Werk von Mayr Antriebstechnik in Mauerstetten verlässt, wird die geforderte Kraft mit entsprechender Sicherheit eingestellt. Dieser Wert wird geprüft und dokumentiert und ist somit jeder Seriennummer nachvollziehbar zugeordnet. Um dies zu ermöglichen verfügt das Unternehmen über vielfältige, moderne Prüfmöglichkeiten und kann auf jahrzehntelange Erfahrung in Entwicklung und Konstruktion zurückgreifen. Die elektronische Datenbank, in der die Messwerte zusammen mit den dazugehörigen Seriennummern des Produkts archiviert werden, gewährleistet eine 100-prozentige Rückverfolgbarkeit.

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