Die Roboterbremsen halten Servoachsen zuverlässig und sicher in ihrer Position.

Bild: Mayr Antirebstechnik

Keine Kompromisse bei der Roboter-Sicherheit Bremslösungen für Roboterarme

14.06.2022

Roboterarme dürfen nach Ausschalten des Stroms, bei Stromausfall oder Not-Halt nicht unkontrolliert absinken oder abstürzen. Für die nötige Sicherheit sorgen Bremsen von Mayr Antriebstechnik, die die Servoachsen zuverlässig und sicher in ihrer Position halten.

Egal ob im Alltag der Zukunft oder heute schon in den Fertigungshallen der Industrie – dort, wo die Zusammenarbeit von Mensch und Roboter enger wird, steigt das Gefährdungspotenzial. Fällt zum Beispiel während eines Arbeitsvorgangs der Strom aus, muss der Roboterarm, der den Arbeitsschritt vornimmt, sofort exakt gehalten werden, damit Personen in der Nähe keinen Schaden nehmen.

Für die nötige Sicherheit sorgen schlanke, leichtbauende Roboterbremsen von Mayr Antriebstechnik. Denn mit der Roba-servostop Baureihe hat das Unternehmen Federdruckbremsen für Servomotoren entwickelt, die speziell an die hohen Anforderungen der Robotik angepasst sind.

„Wir haben eine neue Standardbaureihe etabliert. Das erlaubt uns, die unterschiedlichsten Einbausituationen durch ein sinnvolles Baukastenprinzip effektiv zu bedienen. Kunden profitieren vom schnellen Überblick über die verschiedenen Lösungen“, erklärt Bernd Kees, Produktmanager bei Mayr Antriebstechnik in Mauerstetten und er ergänzt. „Die Baulänge ist bei Servomotoren häufig ein Thema, das bedeutet, schlanke Bremsen sind hier von Vorteil. Auch diesem Trend trägt die neue Standardbaureihe Rechnung.“

Im neuen Baukasten können die Anwender wählen zwischen klassischen Servobremsen im Motor, mit Nabe und verzahntem Rotor, in klassischer oder schlanker Bauform.

Hohlwellen-Lösung für die Robotik

Daneben gibt es eine weitere schlanke und leichtbauende Variante, die sogenannte Pad-Lösung mit großem Innendurchmesser. Letztere ist speziell für die Integration in das Robotergelenk konzipiert.

Diese Lösungen sind besonders kompakt und überzeugen durch ihr geringes Gewicht und ideale dynamische Eigenschaften. Aber auch die klassischen Bremsen mit Nabe und verzahntem Rotor sind kundenspezifisch anpassbar und direkt in ein Gelenk integrierbar. Eine axiale Positionierung zur Welle ist hier nicht notwendig.

Elektromagnetische Sicherheitsbremsen für lineare Bewegungen

Elektromotoren in der Industrie liegen verstärkt im Trend. In immer mehr Fabrikhallen müssen hydraulische oder pneumatische Systeme weichen und werden durch elektrische Antriebe ersetzt. Dafür werden in zunehmendem Maße auch zuverlässige Sicherheitsbremsen benötigt.

Mit der neuen elektromagnetischen Linearbremse Roba-linearstop bietet Mayr Antriebstechnik nun ein ausfallsicheres System mit hohen Haltekräften, das zudem dynamisch bremsen kann und mit seinen kurzen Schaltzeiten überzeugt.

Sensorloses Monitoring für integrierte, kleine Bremsen

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 oder aber ihrer Einbausituation gar nicht überwachbar. Mayr Antriebstechnik bietet jetzt allerdings eine intelligente Lösung für sensorloses Bremsenmonitoring. Das nachrüstbare Modul Roba-brake-checker erkennt durch eine erweiterte Analyse von Strom und Spannung die Bewegung der Ankerscheibe und weiß, in welchem Zustand sich die Bremse befindet. Das Modul arbeitet sensorlos und leistet neben der Überwachung von Schaltzustand und kritischer Spulentemperatur auch eine präventive Funktionsüberwachung auf Verschleiß, Funktionsreserve und Fehler.

Daten für eine vorausschauende (Fern-) Wartung

In einer erweiterten Ausführung ist das Modul ROBA-brake-checker mit einer zusätzlichen Platine mit kundenspezifischer Schnittstelle (zum Beispiel optisch, W-Lan, IO Link, Profibus...) ausgestattet. Über diese Schnittstelle kann es Daten zu Schaltzeit, Strom, Spannung, Widerstand, Leistung und relativem Anzugsstrom liefern.

Damit sind auch Verläufe auswertbar, Auffälligkeiten im Prozess lassen sich schnell erkennen und somit Schlüsse aus komplexen Zusammenhängen ziehen – ein Vorteil nicht nur für die vorausschauende Wartung, sondern auch beim Zusammenspiel von Robotern. Darüber hinaus ist auch die Integration in Fernwartungssysteme möglich – ein nicht unwichtiges Kriterium für den Einsatz im Alltag, wo keine Fachkräfte vor Ort sind.

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