antriebstechnik 6/2020

KUPPLUNGEN UND BREMSEN

KUPPLUNGEN UND BREMSEN 02a 02b 03a 03b 02 Die Bremsen eignen sich auch für viele andere Applikationen, die geringe geometrische Abmessungen erfordern, z. B. fahrerlose Transportfahrzeuge (a) oder medizintechnische Geräte (b) 03 Auf dem schnell wachsenden Markt der Cobots, sitzen die Motoren oft ohne Gehäuse direkt im Gelenk; für Sicherheitsbremsen gibt es hier nur wenig Raum 04 Wasserfall: stabiles und strukturiertes Gerüst für die Entwicklung, aber unflexibel und zeitintensiv; agiles Entwicklungsmodell: schnell und flexibel Yuanda Robotics, ein junges Start-up-Unternehmen aus Hannover, hat einen neuen, vielseitig einsetzbaren kollaborativen Roboter entwickelt. Als Allround-Werkzeug, das sich schnell integrieren lässt, eignet sich der kleine Roboter – bei übersichtlichen Investitionskosten – für Präzisionsanwendungen in verschiedenen industriellen Umgebungen. Er kann bei halb- und vollautomatisierten Prozessen eingesetzt werden und dabei nahtlos mit dem Menschen zusammenarbeiten. Die sechs Robotergelenke des Cobots, der eine Tragkraft bis 7 kg hat, bieten allerdings kaum Raum für die Sicherheitsbremsen. Gesucht wurden also kleine, v. a. sehr flache Bremsen, die gleichzeitig aber noch einen großen Innendurchmesser haben sollten, um die Verkabelung hindurchzuführen. Eine Stiftverriegelung, wie sie in ähnlichen Roboterarmen verwendet wird, kam aufgrund des hohen Anspruchs an die Sicherheit für Yuanda nicht infrage. Das Start-up wandte sich an die Bremsenspezialisten von Kendrion. Deren 2017 speziell gegründetes Robotik-Team entwickelte innerhalb kürzester Zeit maßgeschneiderte, besonders flache Federdruckbremsen, mit denen Yuanda Robotics das Projekt dann zügig umsetzen konnte. Flexible Methoden, kreative Arbeitsweisen und die enge Zusammenarbeit zwischen Anwender, Vertrieb und Technik haben die Entwicklungszeit der neuen Produkte deutlich verkürzt. AGILES ENTWICKLUNGSKONZEPT SPART ZEIT UND KOSTEN Das Robotik-Team von Kendrion arbeitet nicht nach dem in der Produktentwicklung meist üblichen linearen Vorgehen des sog. Wasserfallmodells. Dieses ist in streng aufeinander folgenden Projektphasen organisiert. Dabei gehen die Phasen-Ergebnisse kaskadenartig wie bei einem Wasserfall immer als bindende Vorgaben für den nächsttieferen Projektschritt ein. Für eine Produktenwicklung muss der Kunde seine Anforderungen in Pflichten- oder Lastenheften also haarklein definieren – und zwar vor Projektbeginn. Oft kristallisiert sich jedoch erst im Laufe des Entwicklungsprozesses heraus, welche Funktionen im Einzelnen tatsächlich benötigt werden. Die Entwicklung einer 40 antriebstechnik 2020/06 www.antriebstechnik.de

KUPPLUNGEN UND BREMSEN Klassisches Projektmanagement / Wasserfallprinzip 04 Agiler Ansatz neuen Robotikbremse hätte auf diese Weise gut zwei Jahre gedauert. Deshalb verfolgt das Robotik Team von Kendrion einen neuen Weg. Zum Erfolg von Entwicklungsprojekten trägt einfache und effiziente Kommunikation mindestens ebenso bei wie die eingesetzten Arbeitsmethoden. Deshalb arbeitet das Team nach dem agilen Prinzip, d. h. es arbeitet sehr eng mit dem Kunden zusammen und steht im ständigen Kontakt mit ihm. Details können so schnell geklärt und Missverständnisse sofort beseitigt werden. Die Gefahr, dass Produkte in eine falsche Richtung entwickelt werden, wird durch mehrere Zwischenziele minimiert. Überegelmäßige Feedbackrunden zwischen dem Kunden und den Bremsenexperten wird der aktuelle Stand des Projekts geteilt und Anpassungen können direkt einfließen. Insgesamt verkürzte sich die Entwicklungszeit für die flachen Federdruckbremsen mit Hohlwelle auf ein halbes Jahr. Erste Muster standen bereits nach drei Monaten zur Verfügung, sodass Yuanda Robotics im Projekt „Cobot“ zügig erste Tests realisieren konnte. PLATZSPARENDES DESIGN UND GERINGES GEWICHT Die Federdruckbremsen der Servo Slim Line-Baureihe, die das Resultat der Entwicklungsarbeit waren, sind für Robotiklösungen bis etwa 20 kg Traglast ausgelegt. Die „schlanken“ Einscheibenbremsen sind extrem flach und durch ihren großen Innendurchmesser gut für Hohlwellenantriebe geeignet. In dem Kundenprojekt mit Yuanda Robotics findet die Variante mit 70 mm Durchmesser in den unteren Gelenken, die 50-mm-Variante in den oberen Platz. In beiden Fällen lassen sich die Kabel problemlos durchführen. Die Servo Slim Line-Bremsen sind aber nicht nur für Leichtbauroboter geeignet, bei denen die Antriebe im Inneren verbaut sind. Sie eignen sich auch für viele andere Applikationen, bei denen geringe geometrische Abmessungen erforderlich sind. Typische Anwendungsbereiche finden sich z. B. bei Fahrerlosen Transportfahrzeugen, bei medizintechnischen Anwendungen und überall dort, wo ein platzsparendes Design und ein geringes Gewicht unabdingbar sind. Agile Entwicklungskonzepte haben dazu geführt, dass die neuen, flachen Federdruckbremsen innerhalb kurzer Zeit auf den Markt gebracht werden konnten. Bei der Validierung und Verifikation der Werte kann sich der Anwender auf das kompetente Labor des Bremsenspezialisten verlassen. Das Labor ist ausgestattet mit Prüfvorrichtungen für den Messbereich von 0,1 Nm bis hin zu 10 000 Nm. Sämtliche Messdaten werden unter verschiedenen Einsatzbedingungen wie Temperatur, Reibarbeit, Drehzahl und Drehrichtung aufgezeichnet und für die technischen Daten herangezogen. Durch diese Möglichkeiten werden dem Anwender fundierte technische Angaben bereitgestellt. Fotos: Aufmacher, 02a und 02b: istockphoto; 03b: Yuanda Robotics GmbH; sonst.: Kendrion GmbH www.kendrion.com DIE IDEE „Wir wollten durch neue Arbeitsmethoden schnell und unkompliziert mit dem Kunden eine passende Lösung erarbeiten. Durch die extrem enge Zusammenarbeit zwischen Anwender, Vertrieb und Technik haben wir innerhalb kürzester Zeit die besonders flachen Federdruckbremsen der Baureihe Slim Line entwickelt. Diese sind für Robotiklösungen bis etwa 20 kg Traglast ausgelegt. Sie sind bezogen auf ihre Leistungsdichte flacher und leichter als der Marktstandard und durch ihren großen Innendurchmesser gut für Hohlwellenantriebe geeignet.“ Dipl.-Ing. Meike von Kutzleben und Daniel Guggolz, Kendrion GmbH www.antriebstechnik.de antriebstechnik 2020/06 41