Beschaffung aktuell 10.2020

AUTOMATISIERUNG
Sicherheitsbremsen für den Robotereinsatz
Servobremsen richtig auswählen
Sicherheitsbremsen halten die Achsen etwa von Industrierobotern zuverlässig und sicher in ihrer Position. Eine falsche
Auswahl, Auslegung und Dimensionierung dieser Bremsen kann zu gravierenden Sach- und Personenschäden führen. Deshalb
ist bereits bei der Auswahl der Bremsen für Servomotoren ein kritischer Blick auf die technischen Details unabdingbar.
Bild: Mayr
Die Roboter sind auf dem Vormarsch.
In allen wichtigen Industriebranchen
wird die Zusammenarbeit von
Mensch und Roboter immer enger. Damit
steigt das Gefährdungspotenzial. Fällt zum
Beispiel während eines Arbeitsvorgangs der
Strom aus, muss der Roboterarm, der den
Arbeitsschritt vornimmt, sofort exakt gehalten
werden. Deshalb ist es wichtig, bereits in
der Konstruktionsphase 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. Für Servomotoren
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. Während dies
bei Federdruckbremsen üblich ist, stoßen
Permanentmagnetbremsen mit ihren Stahlauf-Stahl-Reibkombinationen
hier hingegen
an ihre tribologischen Grenzen.
Kleine Bremsen mit hoher Leistungsdichte
Mit der Roba-servostop-Baureihe hat Mayr
Antriebstechnik Federdruckbremsen für
Servomotoren entwickelt, die speziell
an die hohen Anforderungen
der Robotik angepasst
sind. 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 Roboter -
gelenk konzipiert.
Aber auch die
klassischen Brem-
Die Roba-servostop-Sicherheitsbremsen
sind mit ihrer
extrem schlanken Bauform
und dem geringen Gewicht
auf die Anforderungen der
Robotik zugeschnitten.
sen lassen sich kundenspezifisch anpassen
und direkt in ein Gelenk integrieren.
Im Motor werden Servobremsen bevorzugt
im A-Lagerschild eingebaut, weil hier das
Festlager sitzt und Temperaturdehnungen
die Bremse nicht gravierend beeinflussen
können. Bremsen von Mayr Antriebstechnik
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.
Die Roba-servostop-Bremsen zeichnen sich
außerdem durch kompakte Abmessungen
aus. Sie sind nicht nur sehr leicht, sondern
auch im magnetischen Aktuieren extrem
schnell. Gleichzeitig sind sie leistungsdicht
und verschleißfest. Die Bremsen überzeugen
zudem durch eine hohe zulässige Reibarbeit
bei dynamischen Bremsungen.
Kurze Schaltzeiten über die Lebensdauer und
intelligentes Bremsenmonitoring
Für die Sicherheit von Mensch und Maschine
sind kurze Anhaltewege wichtig. Entscheidend
für den Bremsweg sind dabei die Schaltzeiten
der Bremse. Denn in der Zeit des freien
Falls bis die Bremse schließt und die Verzögerung
einsetzt, beschleunigt sich die Masse
zusätzlich – unter Umständen so extrem,
dass die zulässigen Werte der Bremse überschritten
werden. Anwender sollten daher
bei der Auswahl der Sicherheitsbremsen auf
möglichst kurze, verifizierte Schaltzeiten achten
– und auch darauf, dass diese Schaltzeiten
über die gesamte Lebensdauer der Bremse
eingehalten werden.
Hier sind Monitoring-Lösungen wichtig. Bislang
waren Servobremsen aufgrund der kleinen
Luftspalte gar nicht überwachbar. Mayr
bietet jetzt allerdings eine intelligente
Lösung für sensorloses Bremsenmonitoring.
Das nachrüstbare Modul Roba-brake-checker
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