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Cobots – Mensch und Maschine arbeiten Hand in Hand
Sichere und effiziente Automatisierung durch kollaborative Roboter
Cobots – kurz für Collaborative Robots – sind schon lange fester Bestandteil der modernen Industrie. Mit ihnen hat ein neues Kapitel der industriellen Automatisierung begonnen. Anders als verwandte Robotertypen können Sie risikolos in unmittelbarer Nähe zu Menschen arbeiten. Dank fortschrittlicher Sensorik und ausgefeilter Algorithmen, erkennen sie die Anwesenheit von Menschen und sorgen so für eine sichere Arbeitsumgebung.
Durch ihre hohe Flexibilität und Benutzerfreundlichkeit tragen die maschinellen Helfer dazu bei, Automatisierungsaufgaben in verschiedensten Branchen zu erleichtern – von der Automobilproduktion bis hin zur Kleinserienfertigung. Schnell eingerichtet und intuitiv steuerbar öffnen sie auch kleineren und mittleren Unternehmen (KMU) das Tor zur automatisierten Produktion.
Dichtungslösungen für anspruchsvolle Cobot-Anwendungen
Ihre hohe Flexibilität nicht nur in Hinblick auf wechselnde Aufgaben, sondern vor allem auch auf unterschiedliche Arbeitsumgebungen stellt hohe Anforderungen an die eingesetzten Dichtungen. Um die Betriebssicherheit und Langlebigkeit der Cobots zu gewährleisten, müssen die Gelenke zuverlässig und langfristig vor Staub, Spritzwasser und anderen Verschmutzungen geschützt sein. Hierbei sind die Dichtungen von entscheidender Bedeutung. Leistungsstarke Dichtungslösungen von Freudenberg Sealing Technologies verhindern nicht nur Leckagen und damit mögliche Ausfälle, sondern tragen durch eine lange Lebensdauer zur Effizienz der Robotik-Anwendung bei.
Hochleistungswerkstoffe für Cobots
Dichtungsmaterialien in Cobots müssen verschiedenen Herausforderungen und Anforderungen gerecht werden, um eine optimale Leistung und eine lange Lebensdauer sicherzustellen. Einige der wesentlichen Materialherausforderungen für Dichtungen in Cobots sind:
- Verschleißfestigkeit
Die lange Betriebsdauer der Cobots und ständige mechanische Belastung erfordern eine hohe Verschleißfestigkeit der Werkstoffe - Flexibilität
Die Dichtungen müssen flexibel genug sein, um Bewegungen und Verformungen ohne Risse oder Brüche zu ermöglichen. - Temperaturbeständigkeit
Die Werkstoffe müssen sowohl hohen als auch niedrigen Betriebstemperaturen standhalten können, wenn Cobots in extremen Umgebungen eingesetzt werden. - Chemische Beständigkeit
Cobots sind je nach Anwendung verschiedenen Chemikalien wie Reinigungsmitteln, Schmierstoffen oder Prozessmedien ausgesetzt. Die Dichtungsmaterialien müssen gegen diese Chemikalien beständig sein. - Geringe Reibung
Um eine reibungslose Bewegung der Cobots zu gewährleisten und den Energieverbrauch zu minimieren, sollten Dichtungen Materialien mit geringem Reibungskoeffizienten verwenden. - Schnelle Rückfederung
Nach einer Verformung müssen die Dichtungen schnell in ihre ursprüngliche Form zurückkehren, um eine konstante Dichtungsleistung zu gewährleisten. - Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse
Dichtungen sollten UV-, Ozon- und Witterungsbeständig sein, falls die Cobots in freiliegenden oder variablen Umgebungen eingesetzt werden. - Langfristige Alterungsbeständigkeit
Diese stellt sicher, dass die Dichtung über die gesamte Lebensdauer des Cobots hinweg effektiv bleibt. - Hohe Dichtungseffizienz
Vor allem müssen Dichtungswerkstoffe eine effektive Abdichtung bieten, um das Eindringen von Schmutz, Staub und anderen Verunreinigungen zu verhindern.
Die Wahl des richtigen Dichtungsmaterials kann die Effizienz, Langlebigkeit und Zuverlässigkeit von Cobots erheblich beeinflussen. Daher ist es entscheidend, Materialien sorgfältig auszuwählen und regelmäßige Wartungen und Überprüfungen durchzuführen.
Erfahren Sie mehr über die Materialien
Unsere Materialien zeichnen sich durch Eigenschaften wie smarte/druckempfindliche Haut und hohe Leistung aus.
IP Dichtungen für Cobots (IPSR)
Kollaborative Roboter, sind zunehmend in schwierigen industriellen Umgebungsbedingungen oder im Außenbereich im Einsatz. Vor allem der Outdoor-Einsatz ist ein Trend, der sich auch in Zukunft weiter fortsetzen wird. Damit AGVs, kollaborative Roboter und humanoide Roboter unter extremen Bedingungen zuverlässig funktionieren, hat Freudenberg Sealing Technologies die Ingress Protection Seals for Robots (IPSR) entwickelt. Diese Dichtungen für anspruchsvolle Roboter Anwendungen bieten einen hervorragenden Schutz vor schädlichen Umwelteinflüssen bei gleichzeitig niedriger Reibung. Hochwertige, verschleißfeste Werkstoffe und das spezielle Oberflächendesign sorgen für eine lange Lebensdauer selbst unter schlechten Schmierbedingungen.
Sicher unterwegs im Außeneinsatz
Die Herausforderungen bei der Entwicklung von Ingress Protection (IP) -Dichtungen für Roboterarme sind vielfältig: Roboterarme bestehen aus zahlreichen Gelenken, die Bewegungen in verschiedene Richtungen ermöglichen. Innerhalb dieser Gelenke bleibt nur ein sehr kleiner Einbauraum für die Dichtung, welche jedoch die dort auftretenden tangentialen und axialen Verschiebungen ausgleichen können muss. Ein klassischer O-Ring kann dies nicht leisten. Die Dichtlippe des IPSR ist so designt, dass sie sich an diese Bewegungen optimal anpassen kann.
Dank der IP-Dichtungen von Freudenberg Sealing Technologies sind Cobots daher optimal gegen schädliche Umwelteinflüsse wie Staub und eindringendes Wasser geschützt. Abhängig von Einbauraum, Oberflächen und Toleranzen kann eine Zertifizierung bis Schutzklasse IP65 erreicht werden.
Schutzarten (IP-Codes)
Die Schutzarten (IP-Codes) sind durch die internationale Norm IEC 60529 definiert. Der IP-Code besteht aus zwei Ziffern:
Erste Ziffer: Schutz gegen Fremdkörper und Berührung
| Ziffer | Schutzgrad | Beschreibung |
| 0 | Kein Schutz | Kein besonderer Schutz |
| 1 | Schutz gegen große Fremdkörper | Schutz gegen das Eindringen von festen Fremdkörpern mit einem Durchmesser größer als 50 mm, wie z. B. eine Handfläche |
| 2 | Schutz gegen mittelgroße Fremdkörper | Schutz gegen das Eindringen von festen Fremdkörpern mit einem Durchmesser größer als 12,5 mm, wie z. B. ein Finger |
| 3 | Schutz gegen kleine Fremdkörper | Schutz gegen das Eindringen von festen Fremdkörpern mit einem Durchmesser größer als 2,5 mm, wie z. B. Werkzeuge |
| 4 | Schutz gegen sehr kleine Fremdkörper | Schutz gegen das Eindringen von festen Fremdkörpern mit einem Durchmesser größer als 1 mm, wie z.B. feine Drähte |
| 5 | Staubgeschützt | Eindringen von Staub in schädlicher Menge wird verhindert, jedoch nicht vollständig; vollständiger Schutz gegen Berührung |
| 6 | Staubdicht | Kein Eindringen von Staub; vollständiger Schutz gegen Berührung |
Zweite Ziffer: Schutz gegen Wasser
| Ziffer | Schutzgrad | Beschreibung |
| 0 | Kein Schutz | Kein besonderer Schutz |
| 1 | Schutz gegen Tropfwasser | Schutz gegen vertikal fallende Tropfen, verursacht keine schädlichen Wirkungen |
| 2 | Schutz gegen Tropfwasser bei Schräglage (15°) | Schutz gegen vertikal fallende Tropfen, wenn das Gehäuse bis zu 15° geneigt ist |
| 3 | Schutz gegen Sprühwasser | Schutz gegen Sprühwasser, das bis zu 60° von der Senkrechten gesprüht wird |
| 4 | Schutz gegen Spritzwasser | Schutz gegen Wasser, das aus jeder Richtung gegen das Gehäuse spritzt |
| 5 | Schutz gegen Strahlwasser | Schutz gegen Wasserstrahlen aus einer Düse (aus jeder Richtung) |
| 6 | Schutz gegen starkes Strahlwasser | Schutz gegen starkes Strahlwasser und Wasserwellen |
| 7 | Schutz gegen zeitweiliges Untertauchen | Schutz gegen Wasser bei zeitweiligem Untertauchen in einer bestimmten Tiefe |
| 8 | Schutz gegen dauerndes Untertauchen | Schutz gegen Wasser bei dauerhaftem Untertauchen unter festgelegten Bedingungen |
Gut geschützt gepaart mit geringer Reibung
Cobots und humanoide Roboter arbeiten ohne Schutzraum eng mit dem Menschen zusammen. Damit dies auch jederzeit sicher ist, müssen die Roboter rechtzeitig stoppen, sobald sie mit einem Menschen in Kontakt kommen. Im Roboterarm verbaute Messgeräte sorgen dafür, dass ein Notstopp ausgelöst wird, sobald eine definierte Kollisionskraft auftritt. Werden allerdings im Roboterarm Dichtungen mit einer zu hohen Reibung verbaut, kann das problematisch werden. Die hohe Reibung führt dazu, dass ein Sicherheitsstopp erst bei einer deutlich höheren Kraft und damit viel zu spät ausgelöst wird. Dies kann gefährlich werden! Die Dichtungsspezialisten von Freudenberg haben daher eine spezielle Dichtungsgeometrie entwickelt und diese mit reibungsarmen, verschleißfesten Materialien kombiniert. Das Ergebnis ist eine verlässliche IP-Lösung mit niedriger und konstanter Reibung ohne Stick-Slip-Effekt, die die erforderlichen Reibungsmomentwerte sicher erreicht.
Der Mehrwert für Ihre Cobot Anwendungen:
Unsere IP-Dichtungen bieten überlegene Leistung dank des reibungsarmen Designs und der speziellen Oberfläche in Kombination mit unseren Hochleistungswerkstoffen:
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Schutz vor schädlichen Umwelteinflüssen zur Erfüllung der Anforderungen der IP-Klasse
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Geringe und konstante Reibung ohne Stick-Slip-Effekt zur Erreichung der erforderlichen Reibmomentwerte
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Lange Lebensdauer auch bei schlechten Schmierungsbedingungen
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Extrem flexible dynamische Lippe ohne Feder, die große Einbauraumtoleranzen ausgleichts
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Fester statischer Sitz in der Nut, der relative Bewegungen verhindert
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Gute Ableitung der Reibungswärme
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Einfache Montage
Maximale Cobot-Leistung, minimales Risiko
Cobots, die nahtlos und sicher mit Menschen interagieren, sind das Herzstück der modernen Industrie. Ihre zuverlässige und fehlerfreie Funktion ist nicht nur für die Produktivität, sondern auch für die Sicherheit am Arbeitsplatz von entscheidender Bedeutung. Jede Störung oder Ausfallzeit kann Produktionsverzögerungen verursachen und möglicherweise auch Sicherheitsrisiken für Mitarbeiter darstellen. Freudenberg Sealing Technologies stellt mit seinen erstklassigen Dichtungslösungen und umfassenden Serviceleistungen sicher, dass Cobots sowohl effizient als auch sicher arbeiten. Unsere Dienstleistungen bieten einen Mehrwert, der weit über das reine Produkt hinausgeht und den nahtlosen Betrieb von Cobots in jeder Branche unterstützt.
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