Elektrotechnik Was Sie über Kabelschutz- und Kabelführungssysteme für die Robotik wissen müssen

Anbieter zum Thema

Konsens PR GmbH

PMA Kabelschutz - ABB STOTZ-KONTAKT GmbH

Fränkische Industrial Pipes GmbH & Co.

REIKU GmbH

igus GmbH

mehr weniger

SPN Schwaben Präzision Fritz Hopf GmbH

SAB Bröckskes GmbH & Co KG

microsonic GmbH

weniger

Kabelschutz- und Kabelführungssysteme für die Robotik unterliegen speziellen Herausforderungen. Welche das sind und was es am Markt gibt, zeigt dieser Beitrag.

So viele Industrieroboter gab es noch nie: Laut einer Studie der International Federation of Robotics (IFR) hat die Roboterdichte im produzierenden Gewerbe einen neuen Rekord erreicht. Im weltweiten Durchschnitt kommen auf 10.000 Mitarbeiter mittlerweile 113 Industrieroboter. Deutschland belegt dabei in der Weltrangliste im Jahr 2019 den vierten Platz. Damit ist die Bundesrepublik der Spitzenreiter in Sachen Roboterdichte in Europa: 38 Prozent des gesamten europäischen Bestands werden in Fabriken zwischen Nordsee und Alpen eingesetzt. Ausschlaggebend ist hierfür die hohe Roboterdichte in der deutschen Automobilindustrie, die zu den größten weltweit zählt.

Bildergalerie

Bildergalerie mit 10 Bildern

Darauf achten Konstrukteuren bei Kabelschutz- und Kabelführungssystemen

All diese Roboter werden häufig in kritischen Bereichen der Produktion eingesetzt. Schon der Ausfall eines einzelnen Roboters in einer Produktionslinie kann immense Folgen und Kosten nach sich ziehen. Deshalb sind zuverlässige und moderne Kabelschutz- und Kabelführungssysteme für die Roboter wichtig.

Neben einer sehr hohen Biegewechselfestigkeit sollten sie auch unempfindlich gegen Torsion und extrem abriebfest sein, über möglichst kleine Biegeradien verfügen sowie eine gute Weiterreißfestigkeit aufweisen – sollte es einmal zu einer Beschädigung kommen. Zudem wünschen sich Anwender Kabelschutz- und Kabelführungssysteme, die einfach zu montieren, einzustellen und auszutauschen sind.

In zahlreichen Fällen gibt es auch weitere Anforderungen, die Produkte für die Robotik erfüllen müssen: Dazu zählen neben den oben genannten Punkten zum Beispiel eine hohe Robustheit gegenüber Chemikalien, Schlägen, UV-Licht (bei Außenanwendung) sowie eine elektrische Ableitfähigkeit für Anwendungen in explosionsgefährdeten Bereichen.

Welchen Herausforderungen der Kabelschutz unterliegt

Seit vielen Jahren werden für den Kabelschutz und die Kabelführung in der Robotik spezielle Wellrohre, Energieketten und passendes Zubehör eingesetzt. Sie sind für unterschiedliche Roboter mit sehr individuellen Bewegungsabläufen konzipiert. Diese Produkte müssen möglichst viele der verlangten Anforderungen erfüllen. Jedoch können weder Wellrohre noch Energieketten Alleskönner sein. Um das breite Anforderungsprofil abzudecken, müssen unterschiedliche Typen entwickelt werden.

Für das Zubehör gilt dies auch: Halterungen müssen manchmal das Wellrohr für eine bestimmte Bewegung axial fixieren, ein anderes Mal ist eine gleitende Halterung notwendig, um dem Kabelführungssystem genügend Freiheit zu geben.

Trends bei Kabelschutz- und Kabelführungssystemen für die Robotik

Während in der Automobilindustrie größtenteils die großen Mehrarm-Roboter weitverbreitet sind, geht der Trend in anderen Industriezweigen derzeit zu kleineren Robotern, die flexibler eingesetzt werden können. Zudem setzen auch vermehrt kleinere und mittlere Unternehmen Roboter ein, da sich die Kosten im Allgemeinen reduziert haben und sich die Programmierung vereinfacht hat.

Der Markt der kollaborativen Roboter, der sogenannten Cobots, wächst weiterhin besonders stark. Sie stehen im direkten Kontakt mit dem Menschen – ohne dass zusätzliche Schutzmaßnahmen erforderlich sind. Diese Cobots benötigen spezielle Kabelschutz- und Kabelführungssysteme. Sie müssen klein, einfach zu montieren und gleichzeitig einen hohen Schutzfaktor bei langer Lebensdauer aufweisen.

Kabelschutz- und Kabelführungssysteme für die Robotik von vier Herstellern:

Igus, Hersteller von Energiekettensystemen, Kunststoffgleitlagern und Spezialleitungen, bietet für den Roboter-Einsatz flexible Leitungen und Energiekettenlösungen an. Da es immer weniger Platz auf den Achsen der Roboter gibt, hat Igus die teleskopierbare Triflex TRX-Energiekette entwickelt. Es ist eine vierdimensionale Energiekette in der das Rückzugsystem integriert ist. Laut dem Unternehmen ist sie platzsparend, sodass sie direkt auf der dritten Achse fixiert werden kann. Die Energieführung tordiert in sich, verlängert und verkürzt sich spiralförmig wie bei einem Teleskopauszug um bis zu 40 Prozent.

Die Triflex R ist eine Drei-Achsen-Energiekette für Achse zwei bis sechs. Dieses System wurde speziell für Sechs-Achsen-Roboter-Anwendungen in rauen industriellen Umgebungen entwickelt. Das Befüllen der Energieführung soll laut Anbieter schneller gehen als bei Wellrohren. Hierzu bietet Igus drei Varianten an: Mit der Easychain Energiekette einfach das Kabel eindrücken, geschlossenes Rohr für maximalen Späneschutz und geschlossenes Rohr mit aufklappbaren Deckeln. Ein Mindestbiegeradius schützt Leitungen und Schläuche zusätzlich. Zudem besitzt jedes Kettenglied einen Torsionsanschlag von etwa ±10°.

Um Leitungen und Schläuche sicher mit den passenden Biegeradien am Roboter führen zu können, kommen auch die Triflex Rückzugssysteme zum Einsatz. Nach Igus-Angaben Sie sorgen dafür, dass die E-Kette möglichst kompakt am Roboterarm gehalten wird. Die Systeme verhindern, dass die herabhängende Energieführung die Bewegungen des Roboters beeinflusst oder blockiert, selbst bei hochdynamischen Bewegungen.

Des Weiteren bietet das Unternehmen mit Twisterchain ein System für die Achse eins an. Es ermöglicht die externe Energiezuführung. Drehwinkel bis 540° sind umsetzbar, ebenso wie Rotationsgeschwindigkeiten bis 4m/s. Diese Energiekette kann an unterschiedliche Robotertypen angepasst werden. Für kleine Cobots hat Igus anschlussfertige siebte Achsen mit Drylin ZLW Modul und einer klassischen gleitenden Energiekette im Angebot sowie Cobot-Schellen.

Reiku, Anbieter von Kabelschutz für Robotik und Automation, bietet als Kabelschutz- und Kabelführungssysteme für die Robotik Wellrohre in den Nennweiten 17 mm mit einem Innendurchmesser bis 90 mm an. Die Rohre bestehen dabei aus verschiedenen Materialien, darunter Polyamide und thermoplastisches Polyurethan – immer abgestimmt auf die Anwendungen und Einsatzzwecke. Das Befestigungssystem beinhaltet Spannschellen, welche je nach Anwendung mit Haltebacken, Gleitbacken, Federhaltern, Gelenken, Kabelsternen und vielem mehr in einem Baukastensystem ausgerüstet werden können.

PMA, Hersteller von Kabelschutz, der zur ABB Gruppe gehört, verfügt über eine breite Produktpalette an Wellrohren für verschiedene Anforderungen. Zudem setzt PMA auf die neu entwickelte Mehrschichttechnologie. Dabei werden Wellrohre aus bis zu drei unterschiedlichen Schichten hergestellt und können so auch unterschiedliche Materialien in einem Produkt vereinen. So können zum Beispiel festere Materialien innen zu einer hohen Schlagfestigkeit führen und außen ein weicheres Material die Flexibilität erhöhen. Die Mehrschichttechnologie ermöglicht auch einen Abrieb-Indikator, um Verschleiß frühzeitig feststellen zu können. Dabei ist die äußere Schicht meist Schwarz, in der Mitte Gelb und die innere Schicht Rot. Wird Rot sichtbar, besteht akuter Handlungsbedarf. Zu dem Zubehörprogramm zählen zahlreiche Produkte wie Abriebschutz, Schellen, Halbschalen, Drehlager, Kugelgelenk-Einsätze, Gelenk-Endstücke, Stützhülsen oder Flansche.

Für Robotik-Anwendungen hat Fränkische Industrial Pipes, Hersteller von Wellrohren und Zubehör, die FIP Motion Wellrohr-Produkte im Sortiment. Sie stehen laut Hersteller für eine hohe dynamische Belastbarkeit, haben gute Abriebeigenschaften sowie hohe Standzeiten und lassen sich einfach warten.

(ID:47505035)