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Connectivity im Wandel der Roboter-Branche

: Harting


Qualität, Kompetenz und Vertrauen: Dies sind gleichermaßen die Grundlagen und der Garant für eine gute Partnerschaft. Mit ihnen lassen sich überzeugende Leistungen und hohe Ansprüche verwirklichen. Mit Innovationsbereitschaft und -Know-how können Unternehmen immer wieder neue Herausforderungen meistern, im Wettbewerb bestehen und die Zukunft gestalten. Harting wie auch KUKA sind dafür sehr gute Beispiele.

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HARTING Han-Yellock® Steckverbindersystem am KR AGILUS Robotersystem von KUKA.

HARTING Han-Yellock® Steckverbindersystem am KR AGILUS Robotersystem von KUKA.

Unsere heutige Welt ist mehr denn je geprägt durch Digitalisierung – sowohl im Consumer- als auch im industriellen Bereich. Mit Blick auf die Industrie steht fest, dass es dabei ohne Kooperationen und Partnerschaften nicht geht. Es bedarf überall Spezialisten für die unterschiedlichsten Kompetenzen, um passende ganzheitliche Lösungen anzubieten. Dies belegt allein schon die Vielzahl an Plattformen und Austauschformaten, die es für IoT bzw. IIoT-Systeme heute gibt. Dieses Verständnis der Bündelung von Kompetenzen und Ansprüchen hat die Zusammenarbeit von KUKA und Harting bereits recht früh geprägt. Einige Beispiele aus dieser Partnerschaft zeigen den Weg von der gemeinschaftlich entwickelten spezifischen Lösung hin zum Standard auf.

Harting hat sich innerhalb von 75 Jahren zu einem globalen Technologiekonzern entwickelt. Heute zählt das Unternehmen zu den weltweit führenden Anbietern von industrieller Verbindungstechnik für die drei Lebensadern Power, Signal und Data. Darüber hinaus stellt die Technologiegruppe auch Kassenzonen für den Einzelhandel, elektromagnetische Aktuatoren für den automotiven und industriellen Serieneinsatz, Ladeequipment für Elektrofahrzeuge sowie Hard- und Software für Kunden und Anwendungen u. a. in der Automatisierungstechnik, im Maschinen- und Anlagenbau, in der Robotik und im Bereich Transportation her. Das Erfolgsrezept: Harting hat sich stets den jeweiligen Marktanforderungen angepasst und sich über die Jahrzehnte hinweg immer wieder neu „erfunden“. Aus der ursprünglich gegründeten Sparte zur Entwicklung von Musik- und Zigarettenautomaten in den 1950er Jahren bildete sich beispielsweise der heutige Geschäftsbereich mit Installation ganzer Shop- und Kassensysteme im Lebensmitteleinzelhandel. Ebenso wäre hier die Weiterentwicklung der Aktuatorik zu nennen: Ursprünglich kamen von Harting entwickelte Magnete in Textilmaschinen zum Einsatz, später hielten sie darüber hinaus Einzug in Automobilen. Mit dem Aufkommen der Elektromobilität
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KUKA Steuerung KR C5 micro mit den zwei neuen Schnittstellen har-motion.

KUKA Steuerung KR C5 micro mit den zwei neuen Schnittstellen har-motion.

bündelte die Technologiegruppe seine Kompetenzfelder – in diesem Fall Connectivity und Automotive – , um Infrastrukturlösungen für den E-Mobility-Markt zu entwickeln.

Hohe Innovationskraft, kompromisslose Qualität, ausgeprägte Kundenorientierung, internationale Ausrichtung und gesellschaftliche Verantwortung waren bestimmend für die Erfolgsgeschichte des Unternehmens. Als Treiber und Motor von Industrie 4.0 wird die Welt von morgen mitgestaltet.

KUKA ist ein international tätiger Automatisierungskonzern. Als einer der weltweit führenden Anbieter von intelligenten Automatisierungslösungen bietet das Unternehmen seinen Kunden alles aus einer Hand: Vom Roboter über die Fertigungszelle bis hin zur vollautomatisierten Produktionsanlage und deren Vernetzung. KUKA ist vor allem in Märkten wie Automotive, Electronics, General Industry, Consumer Goods, E-Commerce/Retail und Healthcare mit seinen Lösungen präsent.

Der Maschinenbauspezialist ist fest an seinem Heimatstandort Augsburg verwurzelt. Hier begann 1898 die Erfolgsgeschichte des Unternehmens, als Johann Josef Keller und Jakob Knappich ein Acetylenwerk für Beleuchtungen gründeten. Das Telegrammkürzel aus den Anfangsbuchstaben der Firmenbezeichnung „Keller und Knappich Augsburg“ wurde mit der Zeit zum Markenbegriff KUKA. Hier trifft Tradition auf Innovation.

Seit Beginn der Zusammenarbeit vor mehr als 20 Jahren haben Harting und KUKA immer mit Blick auf die Anforderungen des Marktes auch neue Lösungen geschaffen. Als Beispiel sind hier die stetig steigenden EMV-Anforderungen zu nennen, die zu speziellen EMV-Gehäuseausführungen für Steckverbinder führten – und heute
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HARTING Han® Board im KUKA KRC 5 Controller.

HARTING Han® Board im KUKA KRC 5 Controller.

zu einem Standard geworden sind. Auch im Bereich der Robotik-Produktion gilt es, die verbaute Anzahl an Teilen zu reduzieren, um damit auch die Komplexitäten klein zu halten und Fertigungsschritte zu verkleinern. Hier haben sich KUKA und Harting die Prozesse gemeinsam angeschaut und mit dem so genannten Multifunktionsgehäuse eine spezifische Komponente geschaffen, die die Steckverbinderfunktion und IP67 dichtes Elektronikgehäuse optimal miteinander kombiniert. Solche Systemlösungen bietet Harting mittlerweile in diversen Anwendungsfeldern an: Sei es die Datenverkabelung in der Steuerung, die Leistungsverkabelung zum Roboter selbst oder auch Lösungen, die die Mechanik-Anforderungen berücksichtigen, wie etwa spezifische Übergangselemente für eine PROFINET Infrastruktur an der Achse 3.

Auch der Trend der Miniaturisierung hat Harting und KUKA in den letzten Jahren immer wieder beschäftigt. So wurde mit dem KR AGILUS Robotersystem eine neue Kleinrobotik etabliert, die gerade in immer flexibler werdenden Fertigungsumfeldern optimal zum Einsatz kommt. Die Anforderung an die Steckverbindung hier: eine schnelle und intuitive Handhabung, bei der zeitgleich auch der Design-Aspekt eine bedeutende Rolle spielt. Mit Han-Yellock®, einem neuen innovativen Steckverbindersystem mit vollkommen neuer Verriegelungstechnik, war genau die richtige Lösung für diese neue Roboterserie gefunden.

Die Intensivierung der Zusammenarbeit zeigte sich schließlich insbesondere in der Ausweitung der Technologien und Lösungen auf alle so genannten „Lebensadern“ einer Anwendung: Neben der normalen Connectivity wie Steckverbindungen am Roboterfuß oder Datenschnittstellen an den Übergabepunkten wurden sowohl Aufwärtsintegrationen wie Systemlösungen als auch Produkte wie Switche eingesetzt. Hier war der Anspruch an Flexibilität und Anpassungsfähigkeit an die vom Kunden eingesetzten Kommunikationssysteme
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KUKA KRC 5 Steuerschrank.

KUKA KRC 5 Steuerschrank.

in der Automation relevant. Harting Switche wurden zum zentralen Kommunikationselement, da sie in der Lage waren, sehr offen diverse Automationssysteme zu verarbeiten. Mit dieser Durchgängigkeit der Power-Data-Signal-Infrastruktur am KUKA Roboter konnte Harting einen ganzheitlichen Ansatz dieser drei Infrastrukturelemente anbieten – kundenorientiert, applikationsneutral und flexibel und damit immer die ideale Lösung.

Im Bereich der Industrie 4.0-Entwicklungen haben KUKA und Harting sehr früh an ersten gemeinsamen Lösungen gearbeitet. So stattete KUKA den Harting I4.0 Demonstrator – die „HAII4YOU Factory“ – mit neuen sensorischen Robotern des Typs LBR iiwa aus. Die Anlage wurde somit zur idealen Bühne eines ganzheitlichen Industrie 4.0-Ansatzes für individuelle und kooperative Produktionssysteme bis zur Stückzahl 1.

Flexibilität, Miniaturisierung und auch Modularität sind ganz wesentliche Trends, die heute die gemeinsamen Entwicklungen vorantreiben. War der Roboter-Steuerschrank Mitte der 2000er Jahre noch so groß wie ein Schaltschrank, sind heutige Lösungen gerade einmal so groß wie ein Desktop-PC. Gerade Einsatzfelder für Kleinrobotik benötigen den Ressourcen angepasste Lösungen. Neben dem kleineren Roboter muss auch die Steuerung zukünftig kompakter sein, da man dafür kaum Platz mehr vorsehen will. Als Ergebnis hat KUKA die KR C5 micro auf den Markt gebracht, die genau auf diese Anwendungsfelder hin zugeschnitten ist. Dieser Entwicklung folgend muss sich auch die Connectivity anpassen. Daher stellt Harting KUKA für diese neue Steuerungsfamilie auch mit dem „har-motion Steckverbinder“ eine neue Lösung bereit, die sich speziell für den Einsatz in der Kleinrobotik eignet. Angepasst sowohl an den Leistungsbedarf als auch an die Platzverhältnisse,
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HARTING Han® Board Steckverbindersystem.

HARTING Han® Board Steckverbindersystem.

ist er flexibel für die Übergabe der Lebensadern des Roboters einzusetzen.

Aber auch die größeren Roboter unterliegen dem Trend der Miniaturisierung. Das wird besonders deutlich an dem neuen Steuerungssystem KR C5. Dieses System bietet dem Kunden die Möglichkeit, auf dem gleichen Platzbedarf eines bisherigen Steuerungssystems bis zu drei Maschinen an einem Steuerschrank zu betreiben. Auch einer Leistungsanpassung kann durch Auswahl unterschiedlicher Controller einfach und flexibel Rechnung getragen werden. Möglich macht dies eine komplett neue modulare und skalierbare Struktur des Schranksystems. Hierzu wurde eine Docking-Lösung entwickelt, die eine Anpassung an die Kundenanforderungen sehr einfach löst: Wie Schubladen werden die Steuerungssysteme im Schrank eingeschoben. Um hier die Übergaben der so genannten Lebensadern auch für solch eine flexible Kopplung zu ermöglichen, ist in enger Zusammenarbeit eine spezielle Andocksteckverbinderlösung entwickelt worden. Den Anspruch an die im Schrank geltende Schutzart und den reduzierten Platzverhältnissen folgend, wurde mit dem neuen Han® Board-Steckverbinder eine optimale Lösung gefunden, die eine für diesen Fall notwendige maschinelle Steckung erlaubt. Spezielle mechanische Führungen, wie auch die konstruktive Struktur der Steckverbinderlösung, sorgen dabei für den notwendigen Toleranzausgleich.

Langjährige Partnerschaften, die durch gegenseitiges Verständnis, detailliertes Applikationswissen und den gemeinsamen Blick auf den ganzheitlichen Kundennutzen geprägt sind, können aus Mega-Trends Ableitungen hin zu den notwendigen Technologien und konkreten neuen Produktlösungen entwickeln. Die in der neuen Steuerschrank Generation KR C5 eingeflossenen Connectivity und Infrastruktur-Lösungen zeigen dies
in besonderem Maße auf.

HARTING Han-Yellock® Steckverbindersystem am KR AGILUS Robotersystem von KUKA.
KUKA Steuerung KR C5 micro mit den zwei neuen Schnittstellen har-motion.
HARTING Han® Board im KUKA KRC 5 Controller.
KUKA KRC 5 Steuerschrank.
HARTING Han® Board Steckverbindersystem.
HARTING har-motion Steckverbinder.
Abdullah Cevik ist seit 31 Jahren bei KUKA tätig. Nachdem er verschiedene Positionen beim Augsburger Roboter- und Automatisierungsspezialisten durchlief, wurde er 2011 zum Einkaufsleiter ernannt. In dieser Funktion ist er der erste Ansprechpartner für die HARTING Technologiegruppe. „HARTING ist kein Lieferant – HARTING ist Partner auf globaler Ebene, mit dem wir offen und fair gemeinsame Entwicklungen vorantreiben!“
In seinen mittlerweile 22 Jahren, in denen Alexander Rottmair bei der KUKA beruflich zu Hause ist, kam er schon früh in Kontakt mit dem Namen HARTING: „Damals in der Ausbildung haben wir noch selbst konfektioniert und haben die diversen Steckverbindungen am Roboter eigenständig installiert“, erinnert sich der Teamleiter für elektrische Konstruktion der KUKA Entwicklungsabteilung. „Ich setze HARTING ein, weil ich mich so auf ein sehr robustes Produkt mit hoher Flexibilität verlassen kann, das im Feld keine Probleme macht!“
Autor Guido Selhorst.


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