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DER KONSTRUKTEUR 5-6/2021

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DER KONSTRUKTEUR 5-6/2021

ROBOTIK 01+02 01+02 03

ROBOTIK 01+02 01+02 03 04 Sicherheitsbremsen halten Gelenke zuverlässig in Position und sorgen an zahlreichen Stellen in Robotern für Sicherheit – vorausgesetzt, die Komponenten sind für die Anwendung passend ausgewählt. Ein Überblick … SPECIAL In allen wichtigen Industriebranchen wird die Zusammenarbeit von Mensch und Roboter immer enger. Damit steigt aber auch das Gefährdungspotenzial. Fällt beispielsweise der Strom aus, halten die Motoren einen Roboterarm nicht mehr in seiner Position. Damit Menschen und Material geschützt sind, springen Sicherheitsbremsen ein und halten Lasten zuverlässig an Ort und Stelle. Bereits in der Konstruktionsphase ist es unabdingbar, ein unbeabsichtigtes Absinken der Last sowie unzulässig lange Anhaltewege dauerhaft auszuschließen. Entscheidend dabei sind die richtige Auswahl der Sicherheitsbremsen sowie deren korrekte Integration in das Gesamtsystem. So vielfältig Roboter sind, so breit gefächert sind die Einsatzmöglichkeiten – und die Stellen am Roboter, an denen Sicherheitsbremsen zu finden sind. Grundsätzlich kommen die Bremsen dort zum Einsatz, wo die Bewegung stattfindet, also an Motoren oder in Gelenken. Mayr Antriebstechnik hat leistungsstarke Sicherheitsbremsen ent- Autor: Bernd Kees, Produktmanager, Chr. Mayr GmbH + Co. KG Antriebstechnik, Mauerstetten wickelt, die perfekt auf die hohen Anforderungen in Robotern zugeschnitten sind. Sie gewährleisten dauerhaft den zuverlässigen Schutz von Personen und Material und bewähren sich tagtäglich in unzähligen Robotik-Applikationen weltweit. Denn egal ob in Industrie-Robotern, die in Produktionsstraßen mit Menschen kollaborieren, in der Medizintechnik oder in Fahrgeschäft-Attraktionen in Freizeitparks – Sicherheit duldet keine Kompromisse. SICHERE BREMSEN FÜR SERVOMOTOREN Für Bewegung in Robotern sorgen meist Servomotoren. Für diesen Motorentyp sind Sicherheitsbremsen nach dem Fail-Safe- Prinzip die erste Wahl. Denn diese Bremsen sind im energielosen Zustand geschlossen. Sie bringen das geforderte Bremsmoment also auch bei Not-Stopp, Stromausfall oder bei einer zum Beispiel durch Kabelbruch verursachten Unterbrechung der Energieversorgung. Damit die Sicherheitsbremsen auch in Not-Stopp-Situationen ausreichend Reibarbeit leisten und Bewegungen mit definiertem Bremsmoment abbremsen, ist ein dafür entwickelter Reibbelag mit dazugehöriger Stahlgegenreibfläche erforderlich. Wo der Motor außen an Roboterarmen angebaut ist, was bei- 62 DER KONSTRUKTEUR 2021/05-06 www.derkonstrukteur.de

spielsweise bei großen Industriegeräten vorkommt, sind modular aufgebaute Sicherheitssysteme wie die Roba-topstop besonders vorteilhaft. Sie kommen auch in anderen industriellen Anwendungen zum Einsatz, wie beispielsweise Vertikalachsen und lassen sich zwischen Motor und Antrieb verbauen. Dort verbleiben sie auch bei demontiertem Motor und halten die Last, sodass der Roboterarm in solchen Fällen nicht unterbaut werden muss. Auf diese Weise lassen sich Wartungsvorgänge deutlich einfacher und trotzdem sicher gestalten. KLEINE BREMSEN MIT HOHER LEISTUNGSDICHTE Andere Federdruckbremsen für Servomotoren, etwa die Roba-servostop, sind speziell an die hohen Anforderungen der Robotik angepasst. Anwender können dabei wählen zwischen klassischen Servobremsen im Motor, mit Nabe und verzahntem Rotor oder aber sogenannten Pad-Lösungen mit großem Innendurchmesser. Letztere sind speziell für die Integration in das Robotergelenk konzipiert. Aber auch die klassischen Bremsen wie die Roba-stop-M, die auch in anderen industriellen Anwendungen zum Einsatz kommen, sind kundenspezifisch anpassbar. Sie lassen sich ebenfalls für die direkte Integration in ein Gelenk adaptieren. Im Motor selbst werden Servobremsen bevorzugt im A-Lagerschild eingebaut, weil hier das Festlager sitzt und Temperaturdehnungen die Bremse nicht gravierend beeinflussen können. Bremsen renommierter Hersteller können aber ohne Einschränkung auch in der B-Lagerseite des Motors integriert werden. Denn Temperaturdehnungen und Lagerspiel haben hier keinen negativen Einfluss auf die Funktion und Zuverlässigkeit der Bremsen. Alternativ können Anwender auch auf Anbaubremsen zurückgreifen, die modular an den Motor angefügt werden. Hochwertige Servobremsen zeichnen sich außerdem durch kompakte Abmessun- DER KONSTRUKTEUR Newsletter DER E-MAIL-SERVICE für Konstruktionsleiter und Konstrukteure, Entscheider in disziplinübergreifenden Konstruktions- und Entwicklungsprozessen im Maschinenbau und in der Elektrotechnik. AKTUELLE INFORMATIONEN rund um die Themen Antriebstechnik, Fluidtechnik, Automatisierungstechnik, CAD/CAM/PLM, Verbindungsund Werkstofftechnik sowie Konstruktionselemente. SMARTES MONITORING Mit seinem intelligenten Modul Robabrake-checker bietet Mayr Antriebstechnik eine sichere Bremsüberwachung. Es arbeitet ohne Sensoren. Stattdessen erkennt es durch die Analyse von Strom und Spannung die Bewegung der Ankerscheibe und weiß, in welchem Zustand sich die Bremse befindet. Das Ganze geschieht vom Schaltschrank aus. Das Modul überwacht neben Schaltzustand, Temperatur und Verschleiß auch auf Zugweg- oder Zugkraftreserve, also ob der Magnet noch in der Lage ist, die Ankerscheibe anzuziehen. Bei Erreichen der Zugkraftreserve sendet der Roba-brake-checker so frühzeitig ein Warnsignal, dass noch eine bestimmte Betriebszeit der Bremse möglich ist. In dieser Zeit ist die Wartung gezielt möglich, abgestimmt auf den Arbeitsprozess. Das sorgt für eine höhere Anlagenverfügbarkeit. Bei einer weiteren Ausbaustufe ist das Modul über eine entsprechende Schnittstelle auch in ein Fernwartungssystem integrierbar. Das verringert die Servicezeiten und -kosten noch einmal. Sollte es dennoch zu einem Schaden kommen, haben Anwender mit dem Roba-brake-checker deutlich bessere Analysemöglichkeiten. Mit bisherigen Lösungen wie beispielsweise der berührungslosen Lüftüberwachung sehen sie nur den Ausfall und das Zerstörungsbild. Sie wissen aber nicht, wie der Fehler zustande gekommen ist. Mit dem Roba-brake-checker dagegen werden Verläufe sichtbar und Fehleranalysen sind nutzbar. Sie lassen sich auch auf andere Anlagen eines Anwenders übertragen. All diese Daten aus Störung und Normalbetrieb liefern damit wertvollen Input für zukünftige Verbesserungen und Optimierungen. AM DER Jetzt kostenlos anmelden! PULS TECHNIK! http://bit.ly/VFV_Newsletter

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