Sechs Anforderungen an Energiezuführungen für die Robotik

1 Hohe Lebensdauer - Hohe Beschleunigungen, abruptes Bremsen, extreme Biegeradien: Energiezuführungen sind in der Robotik extremen Belastungen ausgesetzt. Michael Laub: „Mit unseren Medienzuführungen werden Strom, Signale, Luft, Wasser und dergleichen transportiert. Bei Robotern haben wir sechs Achsen, die die Leitungen in jegliche Richtungen bewegen. Die Kabel werden gezogen, gestreckt, gedreht – kurz: Es kommt alles zusammen. Deshalb müssen sie vor allem eines sein: robust.“ Halten sie den Belastungen nicht stand, fällt ein Roboter aus und es kommt zu Millionenschäden. Laub: „Hinzu kommt, dass viele Roboter in extrem Umgebungen arbeiten – bei minus 30 Grad, in Kälte- oder Gefrierkammern. Energiezuführungen dürfen hier nicht spröde werden oder gar brechen. Eigentlich gilt immer: Die Verfügbarkeit der Anlage ist nur so gut, wie die Verfügbarkeit der Energiezuführungen.“ Kuka setzt deshalb auf getestete und geprüfte Standards, auf Ganzmetallgehäuse sowie auf hochwertige faserverstärkte oder gleitoptimierte Kunststoffe. Bild: ke NEXT/bf

2 Hohe Flexibilität - Laub: „Energiezuführungen müssen nicht nur robust, sondern auch hochflexibel sein. Denn: Um die Achse herum werden sie sehr stark und sehr oft gebogen. Sie müssen zum Beispiel 360-Grad-Drehungen mitmachen und dabei auch extremen Zugkräften standhalten können. Bei manchen Robotern verlaufen die Leitungen außerdem mitten durch das Getriebe, durch eine sogenannte Hohlwelle hindurch. Dort treten dann keine Biegebelastungen, sondern Torsionskräfte aus, für die unsere Energiezuführungen wieder speziell ausgelegt werden müssen.“ Bild: ke NEXT/bf

3 Geringer Platzverbrauch - Michael Laub: „Besonders in engen Roboterzellen müssen die Leitungen nah am Roboter verlegt sein, im Optimalfall sogar im Roboter selbst. Je weniger Störkultur ich durch Leitungen habe, desto mehr Freiraum habe ich für die gesamte Bewegung des Roboters und desto kleiner ist das Risiko, dass Kabel abreisen, wenn ich irgendwo hängenbleibe.“ Kuka-Energiezuführungen verlaufen deshalb teilweise durch die Roboterstruktur und werden durchgängig vom Grundgestell auf den Arm bis in die Hand geführt. Bild: ke NEXT/bf

4 Hohe Anpassungsfähigkeit - Die platzsparende Montage der Energiezuführungen gelte im Übrigen auch für die Offline-Programmierung der Roboter und eine virtuelle Inbetriebnahme, erklärt Laub: „In Zukunft wird vor allem das Thema virtuelle Inbetriebnahme der Roboter immer wichtiger. Für diese ist es wichtig, dass eine definierte Störkultur einer Energiezuführung vorhanden ist. Damit der Inbetriebnehmer sehen kann, wo eine Störung durch eine Energiezuführung in der Realität vorhanden ist, müssen sämtliche Energiezuführungen ebenfalls nah am Roboter verlegt sein.“ Auf diese Weise sollen die Leitungen bestmöglich in das Anlagenkonzept integriert werden. Bild: ke NEXT/bf

5 Baukastenprinzip - „Unsere Energiezuführungen basieren auf einem Baukastenprinzip“, sagt Michael Laub und erklärt: „Wir bieten verschiedene Robotergrößen mit vielen verschiedenen Leitungstechnologien an: Darunter Stromleitungen, Luftleitungen, Busleitungen, Stecker. Bei dieser Varianz ist es wichtig, dass wir einen schönen Baukasten haben, wo wir Teile ersetzen und austauschen können, um für unsere Kunden eine gewisse Flexibilität zu gewährleisten. Unsere Kunden möchten ganze Lösungen, sie möchten sichergehen, dass sämtliche Lösungen aufeinander abgestimmt sind.“ Bild: ke NEXT/bf

6 Extreme Tests - Michael Laub: „Um die Qualität der Energiezuführungen aufrecht halten zu können, machen wir lange und aufwendige Tests. Wir testen erst einmal circa ein halbes Jahr, bevor wir letztendlich eine Freigabe für ein Gesamtsystem haben. In diesem halben Jahr werden extreme Achswinkel angefahren. Da wird der gesamte Bewegungsbereich, den der Roboter fahren kann, ausgenutzt. Erst, wenn dieses halbe Jahr mit ganz, ganz vielen Testzyklen durchlaufen und kein Kabel gebrochen ist und alles den Extremen stand hält, erst dann bekommt die Energiezuführung ihre Freigabe. Bild: ke NEXT/bf