DER KONSTRUKTEUR 9/2021

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK
01
hochpräzise. Sie verfügt über einen bürstenlosen DC-Servomotor
und lässt sich aufgrund der Regelbarkeit von Position, Geschwindigkeit
und Drehmoment flexibel einsetzen. So lassen sich kurze
Taktzeiten bei hoher Präzision realisieren. Mittels des Moduls
werden Kabel aus einem Magazin nachgeladen. Sie sind bereits
von einem Crimp-Automaten mit Aderendhülsen bestückt und
haben die richtige Länge, wenn sie im Schaltschrank verlegt
werden. Das Magazin wird aktuell im Forschungsprojekt Crimp-
Saver (Förderkennzeichen KK5055201MS0) entwickelt.
PRODUKTE UND ANWENDUNGEN
02
01 Beim Projekt RoboSchalt kommt es darauf an, dass beim
Verdrahten des Schaltschrankes automatisch Toleranzen ausgeglichen
werden (Hauptbild); zur Montage der Kabel werden spezielle Greiferfinger
genutzt, die im 3D-Druck hergestellt wurden (kleines Bild)
02 Der Schunk Greifer EGP arbeitet beim Bestücken der Klemmen mit
höchster Präzision: die Silizium-Dehnmessstreifen des Sensors liefern
ein 75-mal stärkeres Signal als konventionelle Folien-Messstreifen
KURZE TAKTZEITEN BEI HOHER PRÄZISION
Der Kraft-Momenten-Sensor von Schunk misst in allen sechs
Freiheitsgraden. So trägt er seinerseits dazu bei, dass die zu verdrahtenden
Kabel unversehrt bleiben. Seine Silizium-Dehnmessstreifen
liefern ein 75-mal stärkeres Signal als konventionelle
Folien-Messstreifen und reduzieren das Signalrauschen auf
nahezu Null. Die elektrische Dreheinheit PRH ist dafür zuständig,
dass die Adern nachgeführt werden – und das schnell und
DIE RUHR-UNIVERSITÄT BOCHUM
Die 1962 gegründete Ruhr-Universität Bochum ist mit
42 599 Studierenden eine der zehn größten Universitäten
in Deutschland. In neun sogenannten Research Departments
arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler
der RUB an interdisziplinären Forschungsschwerpunkten.
An der Fakultät für Maschinenbau beheimatet ist der
Lehrstuhl für Produktionssysteme, wo sich die Ingenieurinnen
und Ingenieure mit Projekten wie RoboSchalt
befassen. Mehr dazu unter: www.lps.ruhr-uni-bochum.de
WERTVOLLE INFORMATIONEN: DATENBANK
MIT BAUTEIL-SPEZIFISCHEM WISSEN
Ein Montageauftrag enthält die Start- und Endpositionen der
Kabel, die Verläufe der Kabel in den Kabelkanälen sowie die jeweiligen
Kabelkonfektionen. Die Anforderungen des Kunden an
die Verdrahtung des Schaltschrankes sind im Montageauftrag
hinterlegt und werden zur automatisierten Verarbeitung durch
im Forschungsprojekt entwickelten Methoden noch aufbereitet.
In einem nächsten Schritt werden aus diesen Informationen die
Bahnen für die automatische Verdrahtung erzeugt, aus denen
dann ein Roboterprogramm abgeleitet wird. „Die Datenaufbereitung
ist ein erheblicher Teil dieses Projektes“, berichtet Dr.-Ing.
Matthias Bartelt, Gruppenleiter am Lehrstuhl. „Die Daten, die
der Kunde an den Schaltschrankbauer liefert, können qualitativ
teilweise erheblich schwanken.“ Jedoch bietet diese Art der Anbindung
einen entscheidenden Vorteil: Parallel zur Planung der
Bahnen wird eine Datenbank mit bauteilspezifischem Wissen
aufgebaut, die die aus dem Planungssystem gewonnenen Informationen
ergänzt.
Die Kabel werden vorkonfektioniert bereitgestellt. „In den
meisten Fällen wird nur ein Kabelende in die Klemme gesteckt,
das restliche Kabel durch die Kabelkanäle verlegt und das andere
Ende nicht montiert, sondern lediglich aus dem Kabelkanal
geführt“, ergänzt Bartelt. Dabei kommt es darauf an, dass der Roboter
auch Toleranzen ausgleichen kann. Dafür kommen zwei
Kamerasysteme am Werkzeug zum Einsatz.
VON DER TRADITION ZUR MODERNE
SPART AUFWAND UND KOSTEN
Weiß der Roboter, welche Bahnen er fahren muss, gilt es zunächst,
das zu führende Kabel aufzunehmen. Nach der Aufnahme
prüft der Roboter, wie es im Greifer sitzt. Anschließend fährt
er zur Klemme und überprüft vor dem Einstecken Winkel und
Position der Klemme. Dann kommt der Knackpunkt: Nun gilt es
für den Roboter, das Kabel mit der richtigen Kraft in die Klemmen
zu drücken, ohne Kabel oder Klemme zu beschädigen. Die
Schunk-Komponenten bieten dabei ein Zusammenspiel, das
Kunden in Zukunft viel Zeit und Geld sparen könnte.
Dr.-Ing. Hypki erläutert: „Der Schaltschrankbau ist eine ältere
Domäne, in der traditionell noch viel in Handarbeit passiert. Das
könnte in Zukunft teilautomatisiert effizienter gehen.“ So könne
beispielsweise ein Roboter in der Nachtschicht einige Hundert
Kabel in Klemmen stecken und ein Mitarbeiter dann in seiner
Schicht die Endverdrahtung und Qualitätskontrolle übernehmen.
Das Potenzial ist enorm: Eine bessere Datenqualität bei
komplexen Funktionalitäten, eine automatisierte Bahnplanung
und schnellere Lieferzeiten – all das könnte im Schaltschrankbau
bald Realität werden.
Bilder: SCHUNK GmbH & Co. KG
www.schunk.com
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