elektro AUTOMATION 03.2017

TRENDS
INTEGRATED MANUFACTURING
Kabel für kompakte Roboter
Platzoptimierte Nervenbahnen
Kompaktroboter und Mensch-Roboter-Kollaboration sind die großen Trends in der Robotik. Dies stellt die Anbieter
von Verbindungslösungen vor eine große Herausforderung, da sie ihre Leitungen abspecken müssen.
Frank Rothermund, Market Manager Robotics, U.I. Lapp
Mächtige Arme die, hinter Zäunen eingepfercht, Karosserieteile
hin und her wuchten und zusammenschweißen: Große
Industrieroboter haben jahrzehntelang das Bild der Robotik geprägt.
Doch in den Fabrikhallen ist ein Wandel im Gange. Roboter werden
immer kleiner, sie sind nicht mehr eingezäunt und arbeiten sogar
mit dem Menschen Hand in Hand.
Ebenfalls ein Teil dieser Entwicklung ist die dazu notwendige platzund
gewichtssparende Verkabelung der kompakten und leichten
Roboter. Im Vergleich zu einem herkömmlichen großen Industrie -
roboter sieht man beim Kleinroboter nämlich meist nichts, da die
Leitungen ausschließlich im Inneren des Arms verlaufen. Lägen sie
außen, wären sie bei der Zusammenarbeit mit dem Menschen und
bei engen Platzverhältnissen ständig im Weg. Das macht die Verka-
In den Fabrikhallen ist ein Wandel im Gange. Roboter
werden immer kleiner, sie sind nicht mehr eingezäunt und
arbeiten sogar mit dem Menschen Hand in Hand – oder
spielen gegen ihn Basketball, wie hier auf dem Messestand
von Lapp auf der Hannover Messe 2016
belung allerdings nicht einfacher. Müssen Leitungen außen am
Roboter schon enge Biegeradien aushalten, werden sie innen noch
kleiner, da die Leitungen im Roboterarm enger um die Achsen laufen
und dabei fast schon geknickt werden.
Am Kupfer nicht sparen
Zum Glück gibt es einige Stellhebel, um Leitungen kompakter und
sogar noch robuster zu machen, damit sie die engen Biegeradien
aushalten. Dabei gilt, dass am Kupfer nicht gespart werden kann.
Die Dicke des Leiters ist durch die Anwendung vorgegeben – etwa
durch den Leistungsbedarf der Servomotoren. Dieser ist bei Kompaktrobotern
aber kleiner, benötigt also weniger Strom und damit
einen geringeren Leiterquerschnitt. Weitere Stellhebel sind: die Isolation
sowie die Verseilung. Die Isolation verhindert Kurzschlüsse
zwischen den Adern und hat insbesondere bei Datenleitungen für
Feldbusse oder Ethernet einen großen Einfluss auf die Daten -
übertragungseigenschaften. Damit diese Eigenschaften gut sind,
sollen die Datenleitungen eine niedrige Kapazität aufweisen. Dies
wird durch den Abstand der Adern zueinander und das isolierende
Material dazwischen, das sogenannte Dielektrikum, bestimmt. Das
Bild: U.I. Lapp
26 elektro AUTOMATION 03 2017