Druckluft, Flüssigkeiten, Elektrik und Elektronik in einer Kupplung
Verbindungen auf den Punkt gebracht
Eisele bietet eine praktische Möglichkeit für die Medienversorgung von Robotern und Maschinenbaugruppen an, die gegenüber bisherigen Anschlusslösungen einige Vorteile bietet. Sie basiert auf einem modularen Baukastenprinzip für Mehrfach- und Mehrmedienkupplungen und zeichnet sich durch eine besonders einfache Handhabung und Montage aus. Das Kupplungskonzept stellt sogar Anschlüsse für Elektrik und Elektronik zur Verfügung.
Mit dem Baukastensystem der Multiline E lassen sich Anschlüsse für Flüssigkeiten, Druckluft, Gase, Elektrik und/oder Elektronik in einer Mehrfachkupplung individuell konfigurieren. (Bild: Eisele Pneumatics GmbH + Co. KG)
Mit der Multiline E hat das Waiblinger Unternehmen Eisele eine Mehrfach- und Mehrmedienkupplung für den Anschluss von Funktionsgruppen an Robotern und Maschinen im Programm, die leichter zu montieren und zu handhaben ist als vergleichbare Kupplungssysteme. Über ein modulares Baukastensystem mit Adaptiveinsätzen können genau die Anschlüsse in einer Mehrfachkupplung kombiniert werden, die für eine bestimmte Anwendung erforderlich sind. Die Vorteile des Systems nutzt GKN Walterscheid aus Lohmar seit über zwei Jahren. Das Unternehmen ist weltweit führend in der Entwicklung und Produktion von Antriebs- und Anbausystemen für die Landwirtschaft. Die Fertigung von Dreipunktanhängungen an Traktoren zur Aufnahme von Geräten und Maschinen, die keine eigene Achse besitzen, gehört zu den Kernkompetenzen des Unternehmens. Ein zentrales Bauteil sind die sogenannten Fanghaken, die auf einer Automationslinie bearbeitet werden. Dazu werden sie aus einem Teilespeicher in ein Bearbeitungszentrum eingelegt, nach der Bearbeitung durch eine Roboteranlage entnommen und auf einen speziellen Ladungsträger chargiert, der die Haken in einen Härteofen der Warmbehandlung fährt. Die Entnahme der Haken in der vollautomatisierten Linie führen Achtachsroboter durch, deren Teilegreifer während des Prozesses extreme Winkelbewegungen vornehmen müssen. Das führte in der Vergangenheit häufiger zu verdrehten und defekten Versorgungskabeln und Schläuchen, die einen Anlagenstillstand zur Folge hatten, sodass die Verantwortlichen hier nach einer neuen Lösung suchten.
Hohe Flexibilität
Für die Verbindung des Roboters mit dem Greiferkopf entschied sich GKN Walterscheid schließlich für die Multiline E-Mehrfachkupplungen von Eisele. „Wir waren auf der Suche nach einer Verbindung, die ein schnelles Trennen erlaubt und außerdem eine individuelle Belegung der Steckplätze ermöglicht. Das frei zusammenstellbare Baukastensystem von Eisele macht das möglich“, erklärt Günther Stallbaum, Productionmanager TAS bei GKN Walterscheid. „Wir nutzen die Multiline E-Mehrfachkupplungen in runder Variante und Edelstahlausführung. Damit haben wir die Möglichkeit, mehrere Medien wie Strom und Luft in ein Stecksystem zu integrieren“, beschreibt Stallbaum. An den Komponenten von Eisele schätzt man bei GKN vor allem deren präzise und gleichzeitig robuste Bauweise. Ihre besondere Belastbarkeit reduziert inzwischen die Ausfallzeiten der Anlagen. Steht eine Wartung oder eine Reparatur an, kann diese mithilfe des Schnellwechselsystems in kurzer Zeit umgesetzt werden. „In Zahlen ausgedrückt heißt das, dass wir die Reparatur- und Wartungszeit von etwa fünf auf eine Stunde herabgesetzt haben“, freut sich Stallbaum. Dazu trägt unter anderem die Möglichkeit der schnellen, werkzeuglosen Montage und Demontage der Rundsteckverbinder bei.
Die Multiline E von Eisele ermöglicht das schnelle Kuppeln und Entkuppeln der Medienleitungen beim Wechsel individueller Werkstückträger an Robotern. (Bild: SHL AG)
Safety First: Elektrik mit am Strang
Sobald Roboter und Werkstückgreifer an der Schnittstelle getrennt werden müssen, kommen die Adaptiveinsätze mit Absperrung ins Spiel. Durch die optionale Absperrung in den Adaptiveinsätzen der Multiline E riegelt sich die Druckluftversorgung auf beiden Kupplungsseiten bei Trennung der Kupplungsteile automatisch ab. Dadurch kann weder auf der Roboter- noch auf der Greiferseite der Druck unkontrolliert abgebaut werden. So kann sich der Greifer nach dem Trennen vom Roboter nicht mehr bewegen. Ähnlich arbeiten die tropffrei abdichtenden Adaptiveinsätze der Kupplung. Sie garantieren das leckagefreie Kuppeln und Entkuppeln von Flüssigkeiten unter Druck und ermöglichen damit z.B. auch die Kombination von Kühlwasserleitungen mit dem M12-Powerstecker für die Leistungselektronik in einer Kupplung, ohne dass es zu einem Kurzschluss kommen kann.
Breites Variantenspektrum
Es gibt eine Vielzahl an möglichen Steckverbindern basierend auf den genormten M12-Rundsteckverbindern. Der M12-Powerstecker bietet z.B. eine Antwort auf den Wunsch nach verstärkter Miniaturisierung, die zuverlässigere und leistungsfähigere Verbindungen mit einem möglichst kleinen Gehäuse kombiniert. Der derzeit kompakteste und zugleich leistungsstärkste fünfpolige M12-Steckverbinder am Markt eignet sich als sicherer und steckbarer Anschluss für Linearantriebe, Schrittmotoren und als Zuleitung für Feldbusmodule. Der Powerstecker bietet hier eine verbesserte Alternative zu den bekannten 7/8″-Steckern. Durch das Steckerkonzept müssen sämtliche leitenden Verbindungen nicht gelötet oder geklemmt werden. Das hat den Vorteil, dass die Stecker im Servicefall in sehr kurzer Zeit ausgetauscht werden können. Die integrierten geometrischen Codierungen in den Gehäusen der Anschlusskomponenten gewährleisten außerdem, dass diese verwechslungs- und verdrehsicher montiert werden. Insgesamt sorgen die Mehrfachkupplungen am Front-End der Roboter dafür, dass deren Flexibilität und Prozesssicherheit gesteigert wird, denn auf diese Weise lassen sich Greifer, Werkzeuge und andere Effektoren schnell austauschen.
M12-Rundsteckverbinder für die Leistungselektronik
Die Multiline E kann grundsätzlich mit einem kompletten M12-Stecker-Programm kombiniert werden und sämtliche in der Automobilindustrie gängigen I/O-Signale sowie bis zu 49V Gleichstrom übertragen. Die weit verbreiteten und genormten M12-Rundsteckverbinder gibt es in vielen gängigen Bauweisen für unterschiedliche Anwendungen, darunter A-, B- und D-codiert, 3- bis 12-polig, AS-Interface, IO-Link, Cube67, Profinet, Ethernet und der M12-Powerstecker zur Elektroversorgung.
Die S-codierten Ausführungen des M12-Powersteckers eignen sich besonders für die Versorgung mit 630V Wechselspannung und Strömen bis 12A. Dadurch bieten sie eine geeignete Lösung für die Anbindung von großen AC-Motoren und -Antrieben, Robotern, Frequenzumrichtern, Motorstartern sowie Notstromversorgungen von Steuerungssystemen. Sie dienen auch der zuverlässigen Verdrahtung von konventionellen und LED-Beleuchtungssystemen.
Die L-codierten Varianten sind für Gleichstromnetzteile mit 63V und 16A entwickelt worden und damit sehr gut für Niederspannungsanwendungen geeignet. Dazu zählt z.B. die Stromversorgung von Feldbus- und Ethernet-Komponenten, Netzwerkgeräten, kleinen Motoren und Antrieben.
Die S- und L-codierten Ausführungen des M12-Powersteckers für Gleich- und Wechselspannung von Eisele, werden verwendet um Geräte sicher mit hoher Leistung zu versorgen. (Bild: Eisele Pneumatics GmbH + Co. KG)
