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Connecting Robots Roboter für die Verbindungstechnik – Steckverbinder für die Robotik

Redakteur: Dipl. -Ing. Ines Stotz

Mobile Roboter, modulare Fertigungslinien und Echtzeit-Daten sind Voraussetzungen für moderne Fertigungsprozesse im Zeitalter von Industrie 4.0. Denn: die Kunden sind anspruchsvoller geworden – immer mehr Produktvarianten werden verlangt. Flexible Produktionsprozesse mit auf ein Minimum reduzierten Fertigungslinien und automatisierten Umbau- und Rüstvorgängen gehören zum Alltag.

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Das mobile Robotersystem Helmo unterstützt die Mitarbeiter in der Fertigung bei Stäubli Electrical Connectors.
Das mobile Robotersystem Helmo unterstützt die Mitarbeiter in der Fertigung bei Stäubli Electrical Connectors.
(Bild: Stäubli Electrical Connectors)

Stäubli Robotics ermöglicht durch die Kombination von MRK (Mensch-Roboter-Kollaboration) und mobiler Robotik neue Möglichkeiten starre Produktionskonzepte aufzubrechen und diese durch intelligente, zukunftsweisende, Industrie 4.0-kompatible Lösungen zu substituieren. Anwender aus unterschiedlichen Branchen können so eine ganze Reihe von Applikationen produktiver und wirtschaftlicher denn je ausführen.

Das mobile Robotersystem Helmo ist selbst so flexibel, dass es als universeller Produktionsassistent ein breites Aufgabenspektrum unter nahezu beliebigen Umgebungsbedingungen wahrnehmen kann. Der Mobilroboter ist in der Lage, unterschiedlichste Aufgaben zu übernehmen. Er fährt die entsprechende Arbeitsstation selbständig an und kann dort, nach einer kurzen Einmessphase, Arbeiten mit einer Genauigkeit im Zehntelmillimeterbereich ausführen, ob autonom in High-Speed oder kollaborierend an der Seite des Menschen. Stäubli Electrical Connectors setzt Helmo bereits mit großem Erfolg ein. Hier unterstützt er unter anderem die Produktionsmitarbeiter bei der Montage von Steckverbindern.

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Das mobile Robotersystem Helmo

Um den Mobilroboter für die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten zu qualifizieren, mussten die beiden HelMo-Hauptkomponenten „Roboter“ und „selbstfahrende Plattform“ so variabel wie nur möglich ausgelegt werden. Für den Handhabungspart setzt Stäubli auf einen TX2-90L Standardroboter mit 15 kg Traglast und 1.200 mm Reichweite. Diese Maschine ist mit zahlreichen Safetyfunktionen für die Mensch-Roboter-Kollaboration ausgestattet, kann aber gleichzeitig als konventioneller Roboter eingesetzt werden. Für Einsätze mit direkter Mensch-Maschine-Interaktion muss der Roboter die geltenden Sicherheitsbestimmungen für die höchste MRK-Stufe einhalten. Dazu bedarf es nur geringer Anpassungen. Die robuste Antriebseinheit ist mit drei Laserscannern ausgestattet, welche die Umgebung permanent überwachen und eine exakte Navigation garantieren.

Zudem verfügt der Mobilroboter über ein automatisches Werkzeugwechselsystem sowie Multikupplungen von Stäubli Connectors. Damit ist die Flexibilität gewährleistet und Helmo kann sich selbständig mit dem gerade benötigten Endeffektor ausstatten.

Steckverbindersysteme für die Robotik

Stäubli Electrical Connectors, Spezialist für elektrische Steckverbinder, entwickelt im Bereich der mobilen Robotik umfassende Lösungen für die „selbstfahrenden Plattformen“ oder fahrerlosen Transportsysteme (FTS). Verkabelungslösungen innerhalb des Fahrzeugs zur Kontaktierung von Steuerung, Motor, Umrichter oder Batterien werden kompakt realisiert und ermöglichen die optimale Beweglichkeit der Achsen in alle Richtungen.

Bei automatischen Ladestationen, wo hohe Steckzyklen und eine erhöhte Vibrationsfestigkeit Voraussetzung sind, kommt das modulare Combitac-System zum Einsatz. Dieses ist exakt auf die Vorgaben der Applikation zu hybriden Steckverbindern für Strom, Signale, Daten, Luft und Flüssigkeiten konfigurierbar. Dank des optionalen Führungssystems ist für eine ausreichende Kompensation von Ausrichtungsfehlern gesorgt.

Giga10-Steckverbinder für Industrial-Ethernet-Anwendungen

Die flexiblen Einsatzmöglichkeiten von Robotern werden stark durch einen schnellen Werkzeugwechsel bestimmt, in einem Arbeitsgang werden alle Versorgungs- und Steuerungskreisläufe verbunden und getrennt. Für Roboter-Werkzeugwechsler bietet Stäubli mit der Serie Duradock mehrpolige elektrische Steckverbinder, die für über 1 Mio. Steckzyklen in Industrieumgebung ausgelegt sind an. Unzählige Kombinationen von Datenbus-, Leistungs- und Signalkontakten sind möglich.

Neu hinzugekommen sind die Giga10-Steckverbinder mit Datenraten von 10 Gbit/s für Industrial-Ethernet-Anwendungen, beispielsweise für Anwendungen mit gedockten Kamerasystemen wie Pick-and-Place oder für Prüfstände von Motoren und Triebwerken.

Der Giga10 gehört zur Steckverbinder-Familie Duradock ready und wird gebrauchsfertig zur Montage in die Dockingplatten geliefert, für den sofortigen Einsatz per Plug-and-Play. Er ist fertig konfektioniert, Standard-Netzwerkkabel für CAT6A können einfach angeschlossen werden.

Dank der Multilam Technologie sind die Steckverbinder langlebig und ausfallsicher, korrosionsbeständig, vibrationsfest und können hohe mechanische Abweichungen ausgleichen. Zudem werden geringe Übergangswiderstände und somit niedrige Leistungsverluste langfristig sichergestellt.

Anwenderkongress Steckverbinder

Der 14. Anwenderkongress Steckverbinder , der vom 7. bis 9. September 2020 in Würzburg stattfindet, beleuchtet praxisorientiert technische Aspekte beim Design und Einsatz moderner Steckverbinder. In Praxis-Workshops vermitteln Experten elektrotechnische Grundlagen, spezifisches Wissen und helfen bei der Auswahl des richtigen Steckverbinders.

Drei-Wege-Konzept für Werkzeugwechsler

Die Roboter-Werkzeugwechselsysteme MPS von Stäubli Fluid Connectors basieren auf einem modularen Baukastensystem, das flexible Anpassung an individuelle Anwenderanforderungen erlaubt. So bietet Stäubli drei Lösungsvarianten für Werkzeugwechselsysteme aller Traglastklassen an, mit denen sich branchenspezifische Anforderungen unter höchsten Sicherheitsstandards schneller, effizienter und zielgerichteter umsetzen lassen: MPS Complete, MPS Modular und MPS Customized.

MPS Complete bietet vorkonfigurierte, schlüsselfertige Werkzeugwechsler, die für die gängigsten Anwendungen der Industrie ausgelegt sind. Diese vorkonfigurierten Komplettlösungen sind in kürzester Zeit lieferbar, bieten aber dennoch Flexibilität, indem sich Übertragungsmodule bei sich ändernden Einsatzbedingungen jederzeit austauschen oder nachrüsten lassen.

Mit MPS Modular lassen sich individuelle Werkzeugwechsler aus einem modularen Baukasten zusammenstellen. Die Auswahl der passenden Übertragungsmodule gestaltet sich trotz der Vielzahl an Möglichkeiten überraschend einfach. Ein übersichtliches Konfigurationsmodell leitet den Anwender durch den gesamten Bestellvorgang, die Übertragungsmodule lassen sich jederzeit neu positionieren und an veränderte Fertigungstechnologien anpassen.

Für komplexere Anwendungen bietet MPS Customized kundenspezifische Konstruktionen, die individuell auf Roboter- und Werkzeugseite angepasst werden. Am Ende steht ein exakt abgestimmtes System, das in allen Leistungsdaten, Materialqualitäten und Sicherheitsvorgaben den definierten Spezifikationen entspricht. Zusätzlich stehen individuelle Ablagestationen für die optimale Systemintegration innerhalb kompletter Fertigungslinien zur Verfügung.

Um maximale Funktionssicherheit der Wechsler zu garantieren, entwickelt und fertigt Stäubli als einziger Hersteller weltweit die kompletten Wechsler in Eigenregie. Der Verriegelungsmechanismus, die Medienmodule sowie die komplette Verbindungstechnologie stammen aus einer Hand. Der Vorteil: Alle Komponenten entstehen unter einem durchgängigen Qualitätsmanagementsystem in höchster Fertigungsqualität, unabhängig von der Lieferqualität und Zuverlässigkeit Dritter.

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