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Ausgewählte Ausgabe: 10-2017 Ansicht: Modernes Layout
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Wie man‘s auch dreht und wendet ...

Drei Parameter sind dabei wichtig:
Litzenleiterklasse: Roboterkabel sollten mindestens Leiter der Klasse 6 haben, die laut Norm für eine permanente Bewegung ausgelegt sind. Niedrigere Klassen sind weniger oder gar nicht geeignet. Manchmal reicht auch Litzenleiterklasse 6 nicht aus. Für Kabel, die hochbiegsam und tordierbar sein müssen, verwendet Lapp dann Litzen außerhalb der Norm, bei denen die einzelnen Drähte mit 0,05 Millimetern Durchmesser erheblich dünner sind als die dünnsten Litzendrähte innerhalb der Norm.
Torsionswinkel: Ein typischer Wert ist +/- 360°/m, so ein Kabel kann man also pro Meter Kabellänge um eine volle Umdrehung links herum und einmal rechts herum um seine Achse verdrillen. Das gilt für Kabel ohne Schirmung, mit Schirmung liegt der Wert typischerweise bei +/- 180°/m oder einer halben Umdrehung pro Meter.
Biegeradius: Idealerweise liegt er zwischen dem 4- und dem 7,5-fachen des Außendurchmessers und damit zum Teil niedriger als bei Leitungen, die nur für gelegentliche Bewegung ausgelegt sind. Das erlaubt das Führen der Kabel in engen Radien und in dicht gepackten Schlauchpaketen.

Dreimal um die eigene Achse

Robotik-Kabel

Bild 2
Ein spezielles Robotik-Kabel von Lapp. In der Robotik müssen die Kabel oft extreme Torsions- und Biegebelastungen aushalten.

Bei manchen Anwendungen reichen selbst diese Standardeigenschaften nicht aus. Dafür bietet Lapp Spezialkabel an, die für noch größere Torsionswinkel qualifiziert sind, darunter ein Kabel für einen 3D-Laserschweißroboter, das eine Torsion über +/-1000°/m erlaubt. Man kann dieses Kabel also auf einen Meter Länge fast dreimal um die eigene Achse verdrillen – das ist weltweit einzigartig. Bei dem genannten Roboter ist das nicht übertrieben, denn der Roboterarm bewegt sich komplett frei im Raum und verdreht sich dabei mehrmals um die eigene Achse.
Das Erstaunliche ist nicht der schiere Torsionswinkel, sondern dass diese Bewegung über viele Jahre ohne Nachlassen der Eigenschaften möglich ist. So ist das besagte Kabel für mindestens sieben Millionen Zyklen qualifiziert, das belegen Prüfungen im Lapp-Testzentrum, das derzeit für noch dynamischere Bewegungstests ausgebaut wird. Ein anderes Spezial-Roboterkabel ist sogar für über 15 Millionen Zyklen zertifiziert, es erlaubt mit +/-720°/m eine zweifache Umdrehung um die eigene Achse pro Meter. Für solche extrem belastbaren Kabel müssen die Lapp- Ingenieure tief in die Trickkiste greifen. Bei dem genannten Kabel mit +/- 1000°/m Torsionswinkel werden zum Beispiel Litzen aus einer speziellen Kupferlegierung verwendet, die auch gebogen oder verdrillt noch nach vielen Bewegungszyklen ihren minimalen elektrischen Widerstand be- halten.

Ausgeklügelter Aufbau

Diese Eigenschaften lassen sich nur durch einen ausgeklügelten und aufwendigen Aufbau der Kabel erreichen. Hier gibt es mehrere Stellhebel:
Verseilarten: Bei Roboterkabeln ist die Bündelverseilung üblich, bei der die einzelnen Leiter in einem oder mehreren Bündeln zusammengefasst werden. Solche Leitungen halten sowohl Biegung als auch Torsion aus. Wenn es die elektrischen Eigenschaften verlangen, zum Beispiel bei Daten- oder Servoleitungen, werden robotertaugliche Leitungen auch in Paaren verseilt.

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Autoren

 Frank Rothermund

Market Manager Robotics, U.I. Lapp GmbH

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