KI-Suche

Beschreiben Sie Ihre Anwendung oder Frage in einem Satz, um passende Produkte, Fachartikel und Rechner zu suchen.

Leitfaden zur Auswahl von Kabelverschraubungen für flexible Kabel und Roboterkabel

Wählen Sie Kabelverschraubungen für flexible Kabel und Roboterkabel anhand von Bewegungsgrenzen, Biegeradius, Abstützung, Abdichtung, Kabelbereich, Verlaufsprüfungen und Einsatzgrenzen aus.

Teilen
Edward Wang, Leiter der Produktlinie bei Bepto Kabelverschraubungen

Über den Autor

Edward Wang

Leiter der Produktlinie

Mit 15+ Jahren Erfahrung in der industriellen Fertigung koordiniert er Produktentwicklung, Metallbearbeitung, Spritzguss, Qualitätskontrolle und Produktionsauslieferung.

Artikel des AutorsEdward@bepto.com

Bei einem flexiblen oder für Roboter ausgelegten Kabel würde ich zuerst festlegen, wo seine Bewegung vor dem Gehäuse endet. Eine Energieführung, ein Roboter-Kabelpaket oder eine Führung bestimmt den bewegten Verlauf. Die Kabelverschraubung gehört normalerweise an eine feststehende Grenze; zwischen dem letzten bewegten Punkt und ihrer Dichtung muss das Kabel abgestützt sein. Erreicht Biegung oder Torsion die Kabelverschraubung, fragen Sie den Lieferanten nach einer Erklärung und dem Qualifizierungsnachweis für genau diese bewegte Anordnung.

Wichtigste Punkte

  • „Flexibel“, „dauerflexibel“ und „torsionsgeeignet“ bezeichnen unterschiedliche Kabelbeanspruchungen. Erfassen Sie die tatsächliche Bewegung, statt anhand einer weit gefassten Kabelbezeichnung auszuwählen.
  • Behandeln Sie Kabelführung, Biegekontrolle, axiale Haltefunktion, Abdichtung gegen Eindringen, Schirmanschluss und Potentialausgleich des Gehäuses als getrennte Funktionen.
  • Stimmen Sie den vollständigen Außendurchmesserbereich des Kabels und die Manteloberfläche auf den angegebenen Kabelbereich der Kabelverschraubung ab; dimensionieren Sie nicht allein anhand des Nenn-Außendurchmessers.
  • Ein statisches IP-Prüfergebnis belegt keinen Schutz bei bewegtem Kabel. Fragen Sie nach Prüfmuster, Bewegungsprofil, Abstützungen, Konditionierung und Abnahmekriterien.
  • Lehnen Sie pauschale Versprechen zur Zahl der Biegezyklen ab. Die Lebensdauer gilt für ein bezeichnetes Kabel, eine Kabelverschraubung, Abstützgeometrie, ein Bewegungsprogramm, eine Umgebung und eine Inspektionsregel.

Erstellen Sie die Vorauswahl anhand des Kabelverzeichnisses der Maschine, der dynamischen Grenzwerte des Kabelherstellers und der Risikobeurteilung des Maschinenbauers. Ich würde zuerst die Bewegungsgrenze festlegen und dann eine Spiral- oder Biegeschutzverlängerung auswählen. Vergleichen Sie anschließend deren zulässige Auslenkung und Torsion mit dem Verlauf, den er tatsächlich stützen soll.

Die Auswahl von Kabelverschraubungen für flexible Kabel und Roboterkabel beginnt an der Bewegungsgrenze

Bewegungsgrenze bezeichnet den Ort, an dem die vorgesehene Kabelbewegung endet, bevor das Kabel in ein feststehendes Gehäuse eintritt. Dazu können ein Endwinkel einer Energieführung, ein Anker des Roboter-Kabelpakets, eine Zugentlastungsklemme, eine geführte Serviceschleife oder eine Steckverbinderschnittstelle gehören. Eine hinter diesem Punkt montierte Kabelverschraubung kann dann ihre angegebenen Dicht- und Halteaufgaben erfüllen, ohne bei jedem Maschinenzyklus die Kabelführung übernehmen zu müssen.

Skizzieren Sie den Verlauf von der bewegten Achse bis zum Gehäuse. Ich würde die letzte Biegung, den letzten Torsionsabschnitt, die erste feste Abstützung und die Mittellinie der Kabelverschraubung markieren. Kennzeichnen Sie auch den ruhenden Kabelabschnitt: den Abschnitt, der vor der Einführung stillstehen soll. Beziehen Sie Steckverbinder, freiliegende Schirme, Schutzrohre, Schläuche und Bündeltrenner ein, wenn sie die Kabelsteifigkeit verändern. Ein sauber ausgeführtes Detail der Kabelverschraubung verhindert keine Querlast, die durch den vorgelagerten Verlauf entsteht.

IEC 60204-1:2016 gilt für die elektrische Ausrüstung von Maschinen und umfasst in seinem Anwendungsbereich Anforderungen an Dokumentation, Schutzpotentialausgleich und EMV. Verwenden Sie die für die Maschine geltende Norm und Risikobeurteilung für die vollständige elektrische Installation. Stellen Sie die Auswahl einer Kabelverschraubung nicht als Freigabe einer Roboterzelle oder einer Sicherheitsfunktion dar.

Ordnen Sie die Beanspruchung an der Einführung ein:

Zustand an der Einführung Kabelbewegung nahe der Kabelverschraubung Geeigneter Ausgangspunkt Sofortiger Ausschluss
Feststehender Anschluss Die Bewegung wird an einer separaten Abstützung gestoppt; nur die Bewegung während der Montage bleibt. Standard-Kabelverschraubung, abgestimmt auf Kabel, Montage und Umgebung Vor der Einführung gibt es keine separate feste Abstützung.
Wiederholte Biegung in einer Ebene Das Kabel schwingt nahe der Einführung in einer festgelegten Ebene. Verschieben Sie die Bewegungsgrenze weiter in Richtung des vorgelagerten Kabelabschnitts oder beschaffen Sie eine ausgewiesene flexible Schutzverlängerung oder Biegeschutzanordnung. Eine scharfe Biegung beginnt an der Dichtkante.
Bewegung in mehreren Achsen Die Biegerichtung ändert sich mit der Maschinenstellung. Roboter-Kabelpaket oder Mehrachsenführung mit anschließendem feststehendem Anschluss Es wird ohne Prüfdaten angenommen, dass eine Spiralschutzverlängerung Torsion aufnimmt.
Torsion Das Kabel verdreht sich um seine Achse. Verlegen Sie den Anschluss aus der Torsionszone heraus oder verwenden Sie eine eigens dafür qualifizierte Schnittstelle. Eine gewöhnliche Kabelverschraubung oder Schutzrohrverschraubung wird als Drehgelenk bezeichnet.
Axialhub oder Zug Das Kabel bewegt sich zur Einführung hin und von ihr weg. Führen und verankern Sie den Hub vor der Kabelverschraubung oder verwenden Sie eine speziell ausgelegte bewegliche Durchführung. Die Kompressionsdichtung wird als Lager für den Hub verwendet.
Schwingungen ohne vorgesehene Kabelbewegung Gehäuse oder Kabelabstützung schwingen, der Kabelverlauf bleibt jedoch fest. Kabelhalt, Abstützung, Gewindesicherung und Schwingungsqualifizierung Dynamische Biegeangaben werden ersatzweise als Schwingungsdaten verwendet.

Ich würde die Bewegung einordnen, bevor ich eine „Roboter-Kabelverschraubung“ bestelle. Diese Bezeichnung sagt nicht aus, ob die Einführung Biegung, Torsion, Axialhub, Schwingung oder keine vorgesehene Bewegung erfährt.

Wie die Kabelbewegung die Auswahl der Kabelverschraubung verändert

Kabel an Handgelenk, Basis, Werkzeug und Schaltschrank können unterschiedlichen Biege-, Torsions- und Umgebungseinwirkungen ausgesetzt sein. Verlegung und Anschlüsse müssen zu diesen jeweiligen Bewegungen passen. Eine pauschale Angabe wie „Roboterkabel“ kann die Bedingungen verschleiern, von denen abhängt, ob eine Kabelverschraubungsanordnung geeignet ist oder nicht.

Die folgenden Eingaben beschreiben die Bewegungen, die an der Kabeleinführung berücksichtigt werden müssen:

Eingabe Mindestens erforderliche Angaben Auswirkung auf die Auswahl
Kabelidentität Hersteller, vollständiger Typ, Revision, Aderfunktion oder optische Funktion, Schirmaufbau Verhindert, dass ein Ersatzteil Bewegungsgrenzwerte übernimmt, für die es nicht qualifiziert wurde.
Kabelabmessungen Minimaler, nominaler und maximaler Außendurchmesser des Kabelmantels; angegebene Ovalität oder unrunde Abmessungen Vergleicht den vollständigen Kabeldurchmesserbereich mit dem Kabelbereich der Kabelverschraubung.
Bewegungsklasse des Kabels Fest verlegt, gelegentlich bewegt, dauerflexibel, torsionsbeansprucht oder kombinierte Beanspruchung gemäß Kabelhersteller Trennt Montageflexibilität von wiederholter Bewegung.
Verlaufgeometrie Biegeebene, zulässiger Mindestbiegeradius, Radius der Energieführung, ruhender Kabelabschnitt, Ankerpositionen, Bündelabstand Zeigt, ob Bewegung die Kabelverschraubung erreichen kann.
Bewegungsprogramm Fahrweg, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Haltezeit, Biegerichtung, Torsionswinkel über definierte Länge, Richtungswechsel, Einschaltdauer Legt Prüfmuster und Prüfzyklus für die Qualifizierung fest.
Mechanische Last Kabelmasse, freihängende Länge, Zug, Querlast, Schwingung, Stoß und Steckverbinderlast Ordnet Lasten Führungen, Abstützungen und Kabelhalt der Kabelverschraubung zu.
Umgebung Minimale und maximale Temperatur, Öle, Kühlmittel, Reinigungsmittel, Wasser, Staub, Späne, UV-Strahlung, Ozon, Schweißspritzer Bestimmt die Auswahl von Mantel, Dichtung, Kabelverschraubungskörper und Prüfungen.
Elektrische Schnittstelle Spannung/Funktion, Schirm oder Geflecht, erforderlicher Anschluss, Schutzleiter, Potentialausgleichspfad Bestimmt, ob eine EMV-Kabelverschraubung oder ein separater Schirmanschluss erforderlich ist.
Gehäuseschnittstelle Gewinde oder Durchgangsbohrung, Wandbereich, Werkstoff, Beschichtung, Flächendichtung, Gegenmutter, Erdungspfad Definiert die montierte Grenze und nicht nur die Kabelverschraubung.
Wartungsplan Erwartetes Betriebsprofil, Zugang, Inspektionsverfahren, austauschbare Einheiten, Ersatzkabelverlauf Verknüpft die Auswahl mit wartbarer Ausrüstung.

Lieferanten von Kabeln veröffentlichen oft unterschiedliche Biegeradien für feste und bewegte Verwendung. Die Biegeradiusdaten für Kabel von igus sind ein herstellerspezifisches Beispiel, das auf den jeweils geltenden Radius im technischen Datenblatt des Kabels verweist. Diese Angaben legen keine Werte für Kabel anderer Hersteller fest; verwenden Sie das aktuelle Datenblatt und die angegebene Bewegungsklasse des genauen Kabels.

Muster eines flexiblen Kabels, feste Abstützung, Kabelverschraubung, Gehäuseprüfstück, Messschieber und Verlaufsbogen zur Prüfung der Bewegungsgrenze
*Kabelmuster, feste Abstützung, Kabelverschraubung und Gehäuseprobe zeigen die Bauteile an der Bewegungsgrenze; Messschieber und Leitungswegkarte liegen daneben.*

Legen Sie den Bewegungsraum anhand des Grenzwerts des Kabelherstellers aus

Verwenden Sie den Biegegrenzwert des Kabelherstellers für die Auslegung des Verlaufs. Wählen Sie den Grenzwert für feste Verlegung, gelegentliche Bewegung, Dauerflex- oder Torsionsbeanspruchung und verwenden Sie den verifizierten Kabelaußendurchmesser. Ich würde die tatsächliche Mittellinie des Kabels in jeder Maschinenstellung prüfen. Berücksichtigen Sie Montagetoleranz, Bündelbewegung und Halterbewegung. Die Kabelverschraubung kann keinen abweichenden Kabelbiegegrenzwert vorgeben.

WerkzeugKabelabmessungenRechner für KabelbiegeradiusBerechnen Sie den vorläufigen Mindestbiegeradius des Kabels anhand seines verifizierten Außendurchmessers und des vom Hersteller angegebenen Biegefaktors.Rmin = F × OD; Dbend = 2 × RminKabelaußendurchmesserVorgegebener BiegefaktorGerader Abschnitt nach der EinführungRechner öffnen

Der Rechner liefert einen vorläufigen geometrischen Wert. Er kann weder den richtigen Biegefaktor auswählen noch Torsion berücksichtigen, die Lebensdauer unter Ermüdung vorhersagen oder eine Energieführung freigeben. Gibt das Kabeldatenblatt direkt einen fertigen Radius an, verwenden Sie diesen Wert. Wenn für Temperatur, Fahrweg, Geschwindigkeit oder Montageart unterschiedliche Grenzwerte gelten, führen Sie diese Bedingungen zusammen mit der Berechnung auf.

Ein zu kleiner Biegeradius kann Querlast auf die Dichtung übertragen. Ich würde beide Endlagen des Fahrwegs sowie die engste sichtbare Kurve prüfen. Im Hubmittelpunkt kann das Kabel den Radius einhalten, an einem Ende jedoch straff werden, am anderen Ende ausknicken oder sich verdrehen, wenn der Roboter seine Stellung ändert.

Prüfungen des Kabelverlaufs in drei Maschinenstellungen Drei übereinander angeordnete Karten zeigen denselben Kabelverlauf. Endpunkt A prüft Straffheit. Der Hubmittelpunkt prüft den tatsächlichen Biegeradius der Mittellinie. Endpunkt B prüft Schlaufenbildung und örtliches Abknicken. In jeder Stellung werden Halterbewegung und Last nahe der Einführung geprüft. Torsion bleibt ein separater Grenzwert. JEDE MASCHINENSTELLUNG PRÜFEN Biegeradiusgrenze des Kabelherstellers und Torsion getrennt betrachten ENDPUNKT A · STRAFFHEIT BewegtesEnde Zug im Verlauf prüfen Erste feste Abstützung Kein Zug erreicht die feststehende Kabelverschraubung HUBMITTE · BIEGERADIUS BewegtesEnde Tatsächlichen Radius der Mittellinie messen Herstellergrenzwert prüfen Jede Maschinenstellung muss die Grenzwerte des Leitungswegs erfüllen ENDPUNKT B · ABKNICKEN BewegtesEnde Schlaufe und örtliche Krümmung prüfen Erste feste Abstützung Kein Abknicken an der Einführung IN JEDER STELLUNG PRÜFEN Radius · Straffheit · Abknicken Halterbewegung · Querlast an der Einführung TORSION IST EIN SEPARATER GRENZWERT
Die drei Maschinenstellungen werden hinsichtlich der Straffheit am Endpunkt, des Biegeradius in der Hubmitte und eines Abknickens am Endpunkt verglichen. Die Belastung an der Kabeleinführung und die Torsion bleiben separate Grenzwerte des Leitungswegs.

Sechs Funktionen an der Kabeleinführung getrennt zuweisen

Weisen Sie jede Aufgabe dem dafür vorgesehenen Bauteil zu. Dies ist eine funktionale Zuordnung. Eine Roboter-Kabeleinführung benötigt oft mehrere Bauteile. Ich würde festlegen, welches davon die Bewegung führt, Biegung kontrolliert, axiale Last aufnimmt, das Gehäuse abdichtet und die jeweiligen elektrischen Anschlüsse herstellt. Die pauschale Bezeichnung „Kabelverschraubung mit Zugentlastung“ kann den Ort eines Ausfalls verschleiern.

  1. Bewegungsführung hält das Kabel im zulässigen Verlauf durch den bewegten Bereich.
  2. Biegekontrolle verhindert einen örtlichen Knick oder einen Radius unterhalb des Kabelgrenzwerts.
  3. Axiale Abstützung und Kabelhalt verhindern, dass Kabelmasse, Zug oder Beschleunigung die Anschlussstelle belasten.
  4. Abdichtung gegen Eindringen schließt die Übergänge vom Kabel zur Dichtung und von der Kabelverschraubung zum Gehäuse.
  5. Schirmanschluss verbindet den vorgesehenen Schirm oder das Geflecht mit der vorgesehenen leitfähigen Schnittstelle.
  6. Schutzpotentialausgleich erhält den für die Installation ausgelegten Schutzstrompfad.

Ein Bauteil kann mehrere Funktionen erfüllen, jedoch nur innerhalb seines dokumentierten Anwendungsbereichs. IEC 62444:2010 umfasst Konstruktions- und Leistungsanforderungen sowie Prüfungen für vollständige Kabelverschraubungen. Verwenden Sie die genaue Klassifizierung der Kabelverschraubung, den Kabelbereich, die Baugruppe und die Anweisungen. Eine lange flexible Verlängerung, ein Metallkörper oder eine Druckmutter lassen anhand ihres Erscheinungsbilds keine Rückschlüsse auf die Leistung des vollständigen bewegten Kabelverlaufs zu.

Kabelverlauf vom bewegten Bereich bis zur feststehenden Gehäuseeinführung Das Schema zeigt den bewegten Kabelverlauf durch eine Energieführung oder ein Kabelpaket, den letzten bewegten Punkt und eine separate feste Abstützung bis zu einem ruhenden Abschnitt ohne vorgesehene Biegung oder Torsion. Anschließend sorgt die feststehende Kabelverschraubung für Abdichtung und Kabelhalt; Schirmanschluss und Gehäuseverbindung liegen an voneinander getrennten Schnittstellen. Bewegung vor der Dichtung beenden 1 · BEWEGTER BEREICH Führung steuert Biegung und Torsion JEDE MASCHINENSTELLUNG PRÜFEN 2 · BEWEGUNGSGRENZE Separate feste Abstützung nimmt Last auf KLEMMUNG UND KABELPASSUNG PRÜFEN 3 · RUHENDER ABSCHNITT Keine vorgesehene Biegung Keine vorgesehene Torsionsbeanspruchung QUERLAST VON DER DICHTUNG FERNHALTEN 4 · FESTSTEHENDE EINFÜHRUNG Abdichtung und Kabelhalt Schirm- und Gehäuseverbindung
Der bewegte Leitungsweg endet an einer separaten festen Abstützung. Ein ruhender Kabelabschnitt trennt diese Abstützung von der Kabelverschraubung, der Schirmschnittstelle und der feststehenden Gehäuseverbindung.

Wählen Sie den Einführungsaufbau und wenden Sie Ausschlussregeln an

Ich würde die Anordnung der Einführung anhand der Bewegung an diesem Ort auswählen. Die Bezeichnung des Zubehörs ist weniger wichtig als die zulässige Beanspruchung. Verwenden Sie diese Vorauswahl, um Lieferanten gezielt zu fragen:

Anordnung der Einführung Nur verwenden, wenn Anzufordern Ablehnen, wenn
Standard-Kabelverschraubung hinter einer festen Abstützung Keine vorgesehene Bewegung erreicht die Einführung Angegebener Kabelbereich, Klassifizierung für Haltefunktion/Abdichtung, Montagegrenzen, Anweisungen Die vorgelagerte Abstützung kann Zug oder Querlast nicht aufnehmen.
Kabelverschraubung mit Biegeschutztülle Eine Montagebiegung oder begrenzte Auslenkung erfordert einen längeren Übergang. Geometrie der Tülle, zulässige Bewegung, Kabelgrenzwerte, Prüfausrichtung, Austauschregel „Flexibel“ ist die einzige Angabe zur Dynamik.
Spiral- oder Gelenkschutzverlängerung Ein bestimmtes Kabel benötigt eine allmähliche Führung der Richtung. Kleinste kompatible Kabelgröße, Biegeebene, Bewegungsraum, Ermüdungsnachweis Die Windungen der Spiralschutzverlängerung quetschen oder scheuern das Kabel oder erzwingen einen kleineren Biegeradius.
EMV-Kabelverschraubung an einer feststehenden Grenze Der Schirm muss am Gehäuse angeschlossen werden, und die Kabelbewegung endet davor. Kabel-/Schirmbereich, Vorbereitungslänge, Kontaktverfahren, Übertragungsimpedanz oder projektspezifische Prüfdaten Biegung tritt am freiliegenden Geflecht oder an der Kontaktfeder auf.
Speziell ausgelegtes Drehgelenk oder Drehdurchführung Eine Relativdrehung muss die Gehäusegrenze überqueren. Drehungsart, Geschwindigkeit, Drehmoment, Kabelverträglichkeit, elektrischer Pfad, Dichtheitsprüfung, Lebensdauergrenzen Von einer gewöhnlichen Kabelverschraubung wird erwartet, dass sie sich mit dem Kabel dreht.
Steckverbinder oder Abzweig an der Grenze Ein trennbarer oder austauschbarer bewegter Kabelsatz ist erforderlich. Steckzyklen, Umgebung, Kabelhalt, Schirm/Potentialausgleich und Kabelanschlussdaten Masse des Steckverbinders oder nicht abgestützter Kabelsatz leitet Last zurück zur Einführung.

Eine Biegeschutztülle kann die örtliche Auslenkung verteilen, nimmt aber nicht automatisch Torsion auf. Ein Drehgelenk muss sich für die Montage möglicherweise drehen lassen und im Betrieb danach feststehen. Ich würde Zeichnung und Anweisungen daraufhin prüfen, was zulässig ist: Anziehen, Sichern, feststehender Betrieb, drehbarer Betrieb oder kontinuierliche Drehung. Dokumentieren Sie die zulässige Beanspruchung ausdrücklich.

Kabel-, Dichtungs- und Haltebereiche unabhängig voneinander abgleichen

Kabelbereich bezeichnet das vollständige Mantel-Außendurchmesserintervall, das die angegebene Kabelverschraubungskonfiguration aufnimmt. Vergleichen Sie den vollständigen Kabelbereich mit den gemessenen minimalen und maximalen Kabelaußendurchmessern, nicht nur mit einem Katalognennwert. Berücksichtigen Sie Ovalität, Mantelnähte, eingeformte Kennzeichnungen, freiliegendes Geflecht und Toleranzen, die sich durch Temperatur oder Losstreuung verändern.

Führen Sie drei getrennte Prüfungen durch:

  • Passung der Dichtung: Das Kompressionselement berührt über den gesamten Kabelbereich die zulässige Manteloberfläche.
  • Passung der Haltefunktion: Der Klemmmechanismus greift in den Kabelaufbau ein, ohne einen weichen Mantel zu quetschen oder sich auf eine bewegte Oberfläche zu stützen.
  • Passung der Tülle oder Abstützung: Biegeschutzelement und externe Klemme nehmen Kabelaußendurchmesser und Steifigkeit auf, ohne einen Druckpunkt zu erzeugen.

Verwenden Sie die Prüfungen des Klemmbereichs, um den vollständigen Kabelaußendurchmesserbereich mit dem vollständigen Bereich der Kabelverschraubung zu vergleichen. Bei dynamischen Kabeln würde ich zusätzlich Manteländerungen durch Biegung, Temperatur, Flüssigkeiten und Klemmdruck prüfen. Prüfen Sie eine repräsentative Baugruppe im vorgesehenen Verlauf nahe an einer der beiden Bereichsgrenzen. Eine bloße Überschneidung der Nennbereiche belegt keine Passung.

Lassen Sie die Kabelverschraubung nicht die Kabelabstützung ersetzen. Der Leitfaden zu Abdichtung und Zugentlastung unterscheidet zwischen Schutz gegen Eindringen, Haltewirkung gegen Zugkräfte und externer Abstützung. Benötigt eine Energieführung oder ein Roboter-Kabelpaket einen eigenen Anker, führen Sie diesen als eigenen Stücklistenposten mit festgelegter Einbauposition auf.

Drei unabhängige Prüfungen der Kabelpassung an einer Roboter-Kabeleinführung Kabelaufbau und vollständiger Durchmesserbereich bestimmen drei unabhängige Passungen: den Dichtungskontakt, den Kabelhalt ohne Mantelschäden und die Passung von Schutzverlängerung oder externer Abstützung. Alle drei müssen ihre angegebenen Grenzwerte erfüllen, bevor die repräsentative Verlegeanordnung geprüft wird. EIN KABELAUFBAU DREI GETRENNTE PASSUNGSPRÜFUNGEN VERIFIZIERTE KABELEINGABEN Min. AD Max. AD Profil, Ovalität, Nähte und Kennzeichnungen 1 · DICHTUNGSPASSUNG Zulässiger Mantelkontakt über den gesamten Bereich Der Kabelbereich liegt innerhalb des angegebenen Dichtfensters Tatsächliche Kontaktfläche am Mantel prüfen 2 · PASSUNG DER HALTEFUNKTION Greifen, ohne einen weichen Mantel zu quetschen Kabel ohne Mantelschaden halten Kabelhalt getrennt von Dichtungspassung prüfen 3 · PASSUNG DER TÜLLE ODER ABSTÜTZUNG Außendurchmesser, Steifigkeit und Druckstellen prüfen ABSTÜTZUNG Erste feste Abstützung angeben Als separaten Bestandteil des Verlaufs führen Alle drei Prüfungen abschließen, dann die repräsentative Verlaufsbaugruppe testen
Der vollständige Kabeldurchmesserbereich ist für drei unabhängige Passungen maßgeblich: die Abdichtung am Kabelmantel, den Kabelhalt sowie die Passung von Schutzverlängerung oder externer Abstützung.

Schirmanschluss außerhalb der bewegten Biegung halten

Ein geschirmtes Roboterkabel bringt einen weiteren empfindlichen Übergang mit sich. Der Außenmantel kann entfernt, das Geflecht geöffnet, die Folie zurückgeschnitten oder der Beidraht an der Kabelverschraubung geführt werden. Der vorbereitete Bereich entspricht dann nicht mehr dem ursprünglichen Kabelaufbau. Wiederholte Biegung oder Torsion kann dort den Kontakt verändern, die Schirmung beschädigen oder innere Bauteile belasten.

Ich würde den Schirmkontakt im feststehenden Abschnitt anordnen. Dokumentieren Sie Vorbereitungslänge, Behandlung von Geflecht oder Folie, Kontaktdurchmesser und Kontaktmechanismus, erforderliches Entfernen einer Beschichtung, Kontaktfläche für den Potentialausgleich am Gehäuse und Werkzeuge. Behandeln Sie Signalabschirmung und Schutzpotentialausgleich als getrennte Konstruktionsentscheidungen. Das eine lässt sich nicht aus dem anderen ableiten.

Bewerten Sie einen konkret festgelegten Anschluss elektrisch mithilfe des EMV-Prüfverfahrens zur Übertragungsimpedanz. Bei einem Roboterverlauf sollte das Prüfmuster außerdem die vorgesehene mechanische Grenze abbilden. Ein gutes Prüfergebnis am Prüfstand mit geradem, unberührtem Kabel beschreibt keinen Kontakt, der bei jeder Handgelenkbewegung gebogen wird.

Die Erläuterung von igus zum Aufbau von Roboterkabeln ist ein herstellerspezifisches Beispiel dafür, dass Schirm und Innenaufbau auf Torsionsbewegung ausgelegt werden. Sie belegt nicht, dass eine allgemeine Kabelverschraubung diese Bewegung aufnehmen kann. Fordern Sie Verträglichkeits- und Vorbereitungsdaten für genau dieses Kabel und genau diesen Anschluss an.

Mantel, Dichtung und Umgebung als eine Schnittstelle bewerten

Werkstoffabkürzungen klären die Verträglichkeit nicht abschließend. PUR, TPE, PVC, Silikon, EPDM, NBR und FKM bezeichnen Werkstofffamilien mit unterschiedlichen Mischungen. Manteloberfläche, Additive, Weichmacher, Aushärtung, Härte, Kompression, Flüssigkeitseinwirkung, Reinigung, Temperatur und Zeit können Reibung oder Verformung an Dichtung und Abstützung verändern.

ASTM D471 beschreibt vergleichende Verfahren zur Bewertung der Wirkung von Flüssigkeiten auf Kautschuk und kautschukähnliche Mischungen. ASTM D573 behandelt die Alterung von vulkanisiertem Kautschuk in einem Luftofen. Mit diesen Verfahren lassen sich benannte Mischungen unter festgelegten Bedingungen untersuchen; ein Prüfkörperergebnis ist jedoch kein Prüfergebnis für eine vollständige Kabelverschraubung. Die montierte Schnittstelle umfasst außerdem Kabelmantel, Geometrie der geformten Dichtung, Kompression, Fixierung des Verschraubungskörpers und die tatsächliche Abfolge der Beanspruchungen.

Fordern Sie die genaue Dichtungsmischung oder maßgebliche Werkstoffspezifikation, Bezeichnung des Kabelmantels, angegebenen Temperaturbereich, Grundlage der Flüssigkeitsbeständigkeit, zulässiges Schmiermittel, Lagergrenzen und Regel zur Änderungsmitteilung an. Erfassen Sie bei hohen oder niedrigen Temperaturen die Werte direkt an der Kabeleinführung und vergleichen Sie alle gelieferten Komponenten auf derselben Grundlage anhand der Prüfungen der Abdichtung bei Betriebstemperatur.

Schwingungen getrennt von der vorgesehenen Kabelbewegung dokumentieren. IEC 60068-2-6:2007 enthält Schwingungsprüfungen mit sinusförmiger Anregung bei festgelegten Schärfegraden. IEC 60068-2-14:2023 enthält Prüfungen zu Temperaturänderungen. Keine der beiden Normen definiert ein allgemeines Roboterkabel-Prüfprogramm.

Ich würde Prüflingsmontage, Schärfegrad, Dauer, Betriebszustand, Reihenfolge und Abnahme für den tatsächlichen Verlauf festlegen. Wenn Schwingung die Hauptlast ist, verwenden Sie die Prüfungen zu Gewindesicherung und externer Abstützung für diese Beanspruchung.

IP-Angaben als konfigurationsbezogene Ergebnisse lesen

Ein IP-Code beschreibt den Schutzgrad eines Gehäuses unter festgelegten Bedingungen. IEC 60529 klassifiziert Schutzarten von Gehäusen. Daraus folgt nicht, dass eine nicht montierte Kabelverschraubung, eine Elastomerbezeichnung oder eine Kabelschutzverlängerung eine Erklärung für eine bewegte Dichtung darstellt.

Fragen Sie nach der genauen Konfiguration, auf der die IP-Angabe beruht:

  • Teilenummer und Revision der Kabelverschraubung;
  • Kabeltyp und Mantel, minimaler und maximaler geprüfter Durchmesser;
  • Montage mit Gewinde oder Durchgangsbohrung, Wanddicke, Gegenmutter, Flächendichtung und Gehäusewerkstoff;
  • Ausrichtung, Anzieheinstellungen und Montageanweisungen;
  • Staub- oder Wasserprüfverfahren, Schärfegrad, Dauer, Konditionierung und Abnahmekriterien;
  • ob das Kabel bei der Einwirkung stillstand oder bewegt wurde;
  • Bewegung vor, während und nach der Dichtheitsprüfung;
  • Inspektions- und Wiederholungsprüfkriterien nach der Bewegungssequenz.

Wenn das Kabel während der IP-Prüfung stillstand, beschreiben Sie das Ergebnis als statisch. Für Schutz während der Bewegung würde ich den dynamischen Prüfaufbau und den zulässigen Bewegungsbereich anfordern. Übertragen Sie eine Prüfung mit nur einem Kabeldurchmesser oder in gerader Ausrichtung nicht auf jedes Kabel und jede Lage innerhalb des Kabelbereichs der Kabelverschraubung.

Den vollständigen Verlauf qualifizieren, nicht eine einzelne Kabelverschraubung

Die dynamische Qualifizierung des Verlaufs prüft die vorgesehene Baugruppe. Beziehen Sie Kabel, Führung, Abstützung, Kabelverschraubung, Gehäuseverbindung, Bewegungsprogramm, Beanspruchung und Abnahmekriterien ein. Ich würde über eine Schlagzeile wie „eine Million Zyklen bestanden“ hinausblicken. Das Ergebnis muss zeigen, welches Prüfmuster und welche Anwendungsbedingungen dieser Zählung zugrunde liegen.

Ein aussagekräftiges Zyklusergebnis nennt Prüfsystem, Fahrweg, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Biegebedingungen, Kabelaufbau und Abstützgeometrie. Ohne diese Bedingungen können Käufer Zykluszahlen verschiedener Verläufe weder vergleichen noch zur Planung eines Austauschs verwenden.

Erstellen Sie eine Qualifizierungsmatrix für anspruchsvolle zulässige Konfigurationen:

Prüfgröße Einzubeziehende Grenzfälle Mit dem Ergebnis zu dokumentieren
Kabel Kleinster und größter Außendurchmesser, steifster und weichster freigegebener Mantelzustand, Schirmvorbereitung, falls verwendet Hersteller, Typ, Los, gemessener Außendurchmesser, Konditionierung
Geometrie Kleinster zulässiger Radius, längster Fahrweg, ungünstigste Roboterstellung, kürzester ruhender Kabelabschnitt, Ankertoleranzen Freigegebene Verlaufszeichnung und gemessener Prüfaufbau
Bewegung Höchste Geschwindigkeit/Beschleunigung, Richtungswechsel, Torsionsrichtung, kombinierte Bewegung, Haltezeit Programmversion und Definition eines Zyklus
Kabelverschraubung Revisionen von Kabelverschraubungskörper, Dichtung und Schutzverlängerung sowie zulässige Montageausrichtung Vollständige Teilenummer, Charge, Einstellungen, Revisionsstand der Anweisung
Umgebung Temperaturgrenzen, repräsentative Flüssigkeiten, Verunreinigung, Reinigung, UV-Strahlung, gegebenenfalls Schwingungen Verfahren, Reihenfolge, Schärfegrad, Einwirkdauer
Elektrischer Zustand Bestromter oder überwachter Zustand entsprechend der Kabelfunktion Last-, Durchgangs-, Signal-, Isolations- oder optische Kriterien
Abnahme Zustand der Dichtung, Kabelhalt, Schutz gegen Eindringen, elektrische Leistung, Mantelschäden, Maßänderung Grenzwerte, Inspektionsverfahren, Intervall, Ausfallart

Wählen Sie eine Prüfsequenz, die Wechselwirkungen sichtbar macht. Flüssigkeits- oder Temperaturkonditionierung kann die Mantelreibung vor der Bewegung verändern. Bewegung kann die vorbereitete Schirmung vor einer Prüfung des Schutzes gegen Eindringen beschädigen. Zug- oder Schwingungsprüfung kann die Verbindung an der Gehäusewand lockern. Ich würde ausgefallene Prüflinge aufbewahren und die fehlerhafte Verbindung bestimmen, statt jedes Ergebnis pauschal der „Kabelverschraubung“ zuzuschreiben.

Biegung, Torsion, Querlast und Steckverbinderbewegung am vollständigen Verlauf nachweisen

Bei der Inbetriebnahme werden qualifizierter Aufbau und freigegebene Verlaufszeichnung mit der tatsächlichen Maschine abgeglichen. Trennen Sie gefährliche Energiequellen sicher und befolgen Sie das Sicherheitsverfahren des Roboters oder der Maschine, bevor Sie den Arbeitsbereich betreten. Kapitel des Technischen Handbuchs der OSHA zur Sicherheit von Robotersystemen betont das für Betrieb und Wartung erforderliche anwendungsspezifische Sicherheitswissen; es ersetzt weder geltende Vorschriften noch Anweisungen des Maschinenbauers.

Prüfen Sie vor dem Einschalten Kabelidentität und Außendurchmesser, Identität von Kabelverschraubung und Dichtung, Gehäuseschnittstelle, Abstützpositionen, Kabelvorbereitung, zulässiges Schmiermittel, Anziehwerte, Gewindeeingriff, Gegenmutter oder Flächendichtung sowie den sichtbaren Zustand des Mantels. Bringen Sie, soweit zulässig, schadensfreie Bezugsmarken an Kabel und Abstützungen an, um unbeabsichtigtes Verschieben erkennen zu können.

Führen Sie das freigegebene Maschinenprogramm unter den vorgeschriebenen Inbetriebnahmebedingungen aus. Beobachten Sie den Verlauf von sicheren Standorten oder mit zugelassenen Überwachungswerkzeugen. Prüfen Sie alle End- und Übergangsstellungen auf:

  • Biegeradius unter dem Grenzwert des Kabels;
  • Kabelzug, Abknicken, Peitschen, Reibung oder Überkreuzung des Bündels;
  • Verlagerung der Torsion in den ruhenden Kabelabschnitt oder zur Kabelverschraubung;
  • Querlast an der Kompressionsdichtung oder dem Schirmkontakt;
  • Verschieben der Klemme, Zusammenfallen der Tülle, Verformung des Gehäuses oder Lösen von Bauteilen;
  • Übertragung von Steckverbinder- oder Werkzeuglast auf die Kabeleinführung.

Prüfen Sie nach dem Durchlauf den Kabelmantel, die Abstützung, die Schutzverlängerung der Kabelverschraubung, die Dichtung, die Schirmschnittstelle, die Montageverbindung und die Bezugsmarkierungen. Führen Sie die vorgeschriebenen Überprüfungen der elektrischen Funktion, des Kabelhalts oder des Schutzes gegen Eindringen durch. Änderungen am Leitungsweg oder Bewegungsprogramm können diese Ergebnisse beeinflussen; beurteilen Sie einen Ersatz daher anhand der geprüften Anordnung.

Verlauf erneut prüfen, wenn sich Bewegung, Kabel oder Abstützung ändern

Ich würde Inspektionsintervalle anhand der Risikobeurteilung der Maschine, Bauteilanweisungen, tatsächlicher Beanspruchung, Zugänglichkeit, Ausfallfolgen und Qualifizierungsnachweis festlegen. Es gibt kein monatliches Intervall und keinen festen Austauschzyklus, der für alle Roboter-Kabelverschraubungen geeignet wäre.

Beobachtbare Zustände sollten im Zeitverlauf erfasst werden: Bewegung an der festen Abstützung, Kabelverschiebung, Glanzstellen oder Abrieb, Risse im Mantel, freiliegendes Geflecht, Verformung der Schutzverlängerung, lose Befestigungsteile, herausgedrückte Dichtung, Korrosion, Verunreinigung, Verformung der Gehäusewand und Änderungen der elektrischen Überwachung. Setzen Sie Befunde zu Betriebsstunden, Maschinenzyklen, Programmänderungen, Kollisionen, Wartungsereignissen, Reinigung und Temperaturabweichungen in Beziehung.

Leiten Sie eine Änderungsprüfung ein, wenn sich Folgendes ändert:

  • Roboterpfad, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Fahrweg, Werkzeug oder Nutzlast;
  • Kabelhersteller, Typ, Außendurchmesserbereich, Mantel, Schirm, Steckverbinder oder Bündelanordnung;
  • Energieführung, Roboter-Kabelpaket, Führung, Klemme, Halter, ruhender Kabelabschnitt oder Position der Kabelverschraubung;
  • Kabelverschraubungskörper, Dichtung, Schutzverlängerung, Gegenmutter, Flächendichtung, Gewinde, Beschichtung oder Revision der Anweisung;
  • Gehäusewand, Ausschnitt, Potentialausgleichsfläche, Umgebung, Reinigungsverfahren oder Abnahmeprüfung.

Bestimmen Sie, welche Berechnungen, Zeichnungen, Prüffälle, Inbetriebnahmeprüfungen und Ersatzteile von der Änderung betroffen sind. Ich würde nicht annehmen, dass ein Ersatzteil gleichwertig ist, nur weil sein Nenn-Außendurchmesser passt. Flexklasse, Steifigkeit, Torsionsgrenze, Mantel- und Schirmaufbau können das Verhalten des Verlaufs verändern.

Fazit

Ich empfehle, beim bewegten Kabelverlauf anzusetzen. Legen Sie Biegung, Torsion, Hub, Schwingung, Umgebungseinwirkung und elektrische Funktionen fest. Setzen Sie eine feste Abstützung dort, wo die Bewegung enden soll, und lassen Sie vor der Kabelverschraubung einen ruhenden Kabelabschnitt. Dokumentieren Sie Abdichtung, Kabelhalt, Schirmung und Potentialausgleich jeweils mit eigener Schnittstelle.

Ich würde nur Anordnungen in die engere Wahl nehmen, deren Kabelbereich, Montage, Werkstoffe und zulässige Bewegung zu diesem Leitungsweg passen. Qualifizieren Sie anschließend Kabel, Abstützung, Kabelverschraubung, Gehäuse, Bewegungsprogramm und Abfolge der Umgebungseinwirkungen gemeinsam. Ein statischer IP-Code, eine lange Schutzverlängerung oder eine nicht erläuterte Zykluszahl ersetzt diesen Nachweis nicht. Bewerten Sie die betroffenen Funktionen neu, wenn sich Leitungsweg oder Teile ändern, da die Bewegung dann eine zuvor stillstehende Schnittstelle erreichen kann.

Häufige Fragen zu Kabelverschraubungen für flexible Kabel und Roboterkabel

Kann eine Standard-Kabelverschraubung mit einem dauerflexiblen Kabel verwendet werden?

Ja, wenn die Kabelverschraubung hinter einer Abstützung sitzt, die die vorgesehene Bewegung stoppt, und Kabel, Kabelbereich der Kabelverschraubung, Haltefunktion, Abdichtung, Umgebung und Montage übereinstimmen. Das Kabel kann im vorgelagerten bewegten Leitungsabschnitt für Dauerflexbetrieb ausgelegt sein, während sein Anschluss an der Kabelverschraubung feststeht. Verifizieren Sie den vollständigen Verlauf, damit Biegung, Torsion und Zug die Dichtung nicht erreichen.

Macht eine flexible Schutzverlängerung die Einführung für Roboterbewegung geeignet?

Nein, nicht allein. Eine Verlängerung kann eine örtliche Biegung verteilen oder vor begrenzter Auslenkung schützen; zulässige Bewegung, Kabelbereich, Biegerichtung, Torsionsfähigkeit, Umgebungsgrenzen und Prüfbedingungen müssen jedoch für die genaue Baugruppe angegeben sein. Verwenden Sie eine separate Bewegungsführung und Abstützung, sofern die dokumentierte Konstruktion diese Funktionen nicht ausdrücklich der Verlängerung zuweist.

Wie berechne ich den Mindestbiegeradius nahe der Kabelverschraubung?

Verwenden Sie den Grenzwert des Kabelherstellers für die tatsächliche Montageklasse und den verifizierten Kabelaußendurchmesser. Der obige Rechner kann einen vom Hersteller angegebenen Biegefaktor in einen vorläufigen Radius umrechnen. Der endgültige Verlauf muss aber auch Toleranz, jede Maschinenstellung, Kabelbündelung, Abstützungen, Temperatur, Fahrweg und Torsion berücksichtigen. Die Kabelverschraubung setzt den Kabelgrenzwert nicht außer Kraft.

Bleibt eine IP68-Kabelverschraubung IP68, wenn sich das Roboterkabel bewegt?

Nur wenn für die genaue bewegte Konfiguration eine geeignete Prüfung oder Erklärung vorliegt, die diese Beanspruchung abdeckt. Fragen Sie nach Kabel, Durchmesser, Montage, Abstützungen, Bewegungsprogramm, Konditionierung, Dichtheitsverfahren und Abnahmekriterien. Eine statische Prüfung muss als statisch bezeichnet werden und lässt sich nicht auf Biegung oder Torsion an der Dichtung übertragen.

Welche Angaben sollte eine Anfrage für eine Roboter-Kabeleinführung enthalten?

Geben Sie Kabelidentität und vollständigen Außendurchmesserbereich, Bewegungsklasse, Verlaufszeichnung, Biegeradius, Fahrweg, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Torsion, Abstützungen, Lasten, Umgebung, Gehäuseschnittstelle, Anforderungen an Schirmung und Potentialausgleich, Abnahmeprüfungen, Wartungsplan und erwartete Änderungen an. Fragen Sie nach vollständigen Teilenummern, Zeichnungen, Anweisungen, konfigurationsbezogenen Prüfdaten, Ausschlüssen und Änderungsmitteilung.

Quellen und technische Referenzen

Produkte

Verwandte Artikel