Einzug der Robotik in der Automatisierungswelt

Heute haben sich verschiedene Formen der Zusammenarbeit entwickelt. Die Formen Koexistenz, Kooperativ und Kollaborativ beschreiben, wie eng der Kontakt zwischen Mensch und Roboter mittlerweile besteht, wobei die kollaborative Zusammenarbeit die engste Form davon ist.
Hier teilen sich Mensch und Roboter einen gemeinsamen Arbeitsraum und arbeiten parallel am gleichen Werkstück. Ein Cobot zeichnet sich beispielsweise durch seine leichte Bauweise aus und durch seine Bewegungsfreiheit in Bezug auf mehrachsige Bewegungen und maximaler ­Sicherheit für den Menschen durch Laserscanner oder Kamerasysteme. Damit die flexible Bewegung und Leichtigkeit in der Praxis auch umgesetzt werden kann, werden bei elektrisch gesteuerten Greifern, die am Ende des Roboterarms verschiedene Werkstücke, Gegenstände, Gewichte greifen, Teller-Schleifringe in das Greifersystem integriert. Last und Signalen werden durch den Teller-Schleifring übertragen und versorgen somit das Greifsystem.

Teller-Schleifring als kompakte 360°-Lösung
Für die Übertragung von Last und Signale könnte man auch Kabel dafür einsetzen. Der Nachteil beim Einsatz von Kabel ist vor allem die bewegliche Einschränkung des Roboterarms. Eine kontinuierlich rotative Bewegung ist mit Kabeln nicht möglich. Selbst im Schwenkbetrieb sind die gebräuchlichen Kabel derart hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt, dass sie häufig das schwächste Glied in der Kette bilden.
Selbstredend, dass gerade in hochautomatisierten und miteinander getakteten Abläufen die Anlagenverfügbarkeit ein extrem hohes Gut ist. Deshalb finden Teller-Schleifringe (Pancake-Schleifringe) in der Robotik ihrer Daseinsberechtigung. Durch den Einsatz von Teller-Schleifringen werden Last und Signal von einer stationären Plattform auf die rotierende Plattform, in diesem Fall das Greifersystem am Ende des Roboterarms, zuverlässig übertragen. Für die Dynamik des Roboterarms ist im wesentlichen das Gewicht und seine Baulänge entscheidend. Teller-Schleifringe sind auch hier in punkto Einbautiefe die ideale Lösung. Der Kübler Teller-Schleifring ist mit seiner kurzen Bauart von 10 bis 15 mm in axialer Richtung und seinem zu vernachlässigen geringem Gewicht die ideale Lösung für zahlreiche Roboter mit elektrischem Greifersystem. Je kürzer der Roboterarm desto schnellere Bewegungen sind für den Roboter möglich. Dadurch werden Arbeitsprozesse in kürzen Taktzeiten bearbeitet und führt somit zu einer höheren Anlageneffizienz.

Dauerhaft zuverlässige Übertragung und lange Lebensdauer
Für eine hohe Anlagenverfügbarkeit ist eine störungsfreie Übertragung von Last und Signalen essentiell. Um dies sicher zu stellen, sind die Kübler Teller-Schleifringe mit einem multiplen redundanten System ausgestattet, welches eine hohe Übertragungssicherheit bietet. Diese Technologie sorgt für eine dauerhaft zuverlässige Übertragung von Last und Signalen. Erreicht wird das durch mehrere Kontakte pro Übertragungsweg, wobei jeder einzelne wiederum über mehrere Kontaktpunkte verfügt. Ein Beispiel verdeutlicht das Ganze: Am Umfang des Teller-Schleifrings befinden sich mindestens vier Kontakte (Bürsten) und jeder einzelne sorgt mit Mikrofedern für eine zuverlässige Übertragung von Last und Signal. Diese mehrfache oder anders gesagt multiple redundante Abtastung steht einer einwandfreien Versorgung elektrischer Greifersysteme nichts mehr im Wege. Die Über-
tragung erfolgt über das Anpressen der beiden Teller/Scheiben. In aller Regel integriert das Schleifringmodul in das Greifergehäuse.
Kübler Schleifringe sind für eine hohe Lebensdauer bekannt. Auf Grund der vielen Kontaktpunkte reichen geringste Anpressdrücke, um Last und Signale störungsfrei übertragen. Durch das geringe Anpressen der beiden Scheiben sind die Teller-Schleifringe demnach wartungsfrei und stehen für eine lange Lebensdauer und leisten ihren Beitrag zur hohen Anlagenverfügbarkeit. Gängige Varianten leisten derzeit bis zu 5 A/60 VAC, 48 VDC und sind bis 20 Kanäle erhältlich. Kübler Teller-Schleifringe sind für Feldbus/Industrial Ethernet geeignet und decken einen Arbeitstemperaturbereich von -40 bis +75 °C ab.

Individuelle integrierte Teller-Schleifring-Lösung
Mit hohem Qualitätsbewusstsein entwickelt und fertigt Kübler seine Schleifringe in Bayern am Standort Otterfing. Neben der präzisen Handarbeit bei der Fertigung eines Schleifrings werden auch automatisierte Fertigungsprozesse eingebunden, um letztlich kostenoptimierte Lösungen den Kunden anbieten zu können. Gemeinsam mit dem Kunden und der 20-jährigen Erfahrung in der Übertragungstechnik entwickelt Kübler stets eine Schleifring-Lösung die in punkto Robustheit, Langlebigkeit und auch Wirtschaftlichkeit sich auszeichnet. Die Herausforderung beim Einsatz von Teller-Schleifringen in der Robotik ist die optimale Integration, egal ob als Kit oder gekapselte Lösung.

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