Teil-Automatisierung bei der Schaltschrankverdrahtung entlastet den Werker
Effizient verdrahten mit dem Roboter
Der Schaltschrankbau wird immer noch von zeitaufwändigen manuellen Montageprozessen, insbesondere bei der Verdrahtung, bestimmt. Um diesen Prozess effizienter zu gestalten, Zeit und Kosten zu sparen und dem Fachkräftemangel entgegenzuwirken, wird aktuell intensiv nach Lösungen gesucht, wobei die Automatisierung eine bedeutende Rolle spielt. Diese ist nämlich nicht nur ein Mittel zu Effizienzsteigerung ist, sondern auch eine strategisch notwendige Maßnahme, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Eine Automatisierungslösung für die effiziente Verdrahtung von Schaltschränken ist der modulare Cabinet Wiring Robot von Wago.
Bild: Wago GmbH & Co. KGD er Wago Cabinet Wiring Robot kann durch seine vollautomatische Leitervorbereitungsstation, bei der bis zu 16 verschiedene Leiter vorgehalten, individuell auf die passende Länge geschnitten, abisoliert, gecrimpt und bedruckt werden, auf die für jede Klemmstelle vorbereiteten Leiter zurückgreifen. Derzeit kann die Station Leiterquerschnitte von 0,5 bis 2,5mm2 sowie Leiterlängen von 300 bis 2.500mm verarbeiten. Nach der Endbehandlung der Ader wird diese mittels einer Leiterauszugsprüfung getestet. Bei positiver Qualitätsprüfung jedes einzelnen Leiters erfolgt die Übergabe der fertig konfektionierten Leiter an den Verdrahtungsroboter oder optional an die Fachkraft.
Herstellerunabhängige Komponentenverdrahtung
Beim Cabinet Wiring Robot selbst handelt es sich um einen hochpräzisen, modularen Portalroboter, mit 4,5 Achsen, der auf ein Magazin von zwölf Greif- und Montagewerkzeugen und bis zu sieben Schraubbits zugreifen kann. Der Verdrahtungsroboter agiert dabei im Zusammenspiel mit den Wago Reihenklemmen mit Push-In Cage Clamp - durch sein Repertoire an Werkzeugen aber auch mit Komponenten anderer Hersteller; die durchschnittliche Verdrahtungszeit liegt hier bei unter 45s pro Leiter. Die einseitige Verdrahtung einer Vielzahl von Komponenten unterschiedlichster Hersteller auf bestückten Tragschienen, offenen Gestelle oder Montageplatten ist für viele Anwendungsfälle und Aufgabenstellungen besonders gut geeignet. Als Anschlusstechnologien sind sowohl Schraub- als auch Federanschlüsse möglich, wie sie beispielsweise in Sicherungsautomaten und Reihenklemmen anzutreffen sind.
Präzise Prüf- und Messtechniken
Um eine möglichst hohe Ausführungsqualität zu erzielen, wird jeder Schraubanschlusspunkt nach erfolgter Verdrahtung einer Auszugsprüfung unterzogen. Die Bedienung der Federanschlüsse ist vollständig Kraft-Moment-überwacht. Darüber hinaus macht die integrierte Kamera- und Lasermesstechnik vor jedem Auftragsstart einen Soll-Ist-Abgleich, um zu überprüfen, ob die Komponenten passend montiert sind. Sollten kleine Abweichungen bei der Position vorkommen, berücksichtigt der Roboter dies bei der Verdrahtung und justiert ggf. in den digital vorliegenden Auftragsdaten nach - wodurch die Prozesssicherheit erhöht wird.
Ein weiterer großer Vorteil des Cabinet Robot ist seine einfache Integration in bestehende Systemlandschaften, da kein 3D-CAE-Engineering erforderlich ist. Einfache Kabellisten und Konfektionsdaten für die Schienen, wie sie z.B. der Wago Konfigurator Smart Designer liefert, reichen bereits an Daten aus, um die Drahtvorbereitungsstation und den Verdrahtungsroboter mit den notwendigen Informationen zu speisen.
Bild: Wago GmbH & Co. KGEntlastet den Werker bei der Konfektion
Damit die Verdrahtungsarbeit schnell und effizient vervollständigt werden kann, ist die zweite Seite des Drahtes bereits vorkonfektioniert, sodass der Werker diesen nur noch verlegen (bei Gestellen rückseitig, bei Montageplatten in den Kabelkanälen) und die zweite Seite anschließen muss. Zudem befinden sich die Drähte, die vom Roboter nicht verdrahtet werden konnten, bereits fertig konfektioniert in einer Drahtaufnahme, aus der sich der Werker bedienen kann. Der Werker wird also nicht überflüssig, sondern nur von aufwändigen manuellen Arbeitsschritten wie der Drahtkonfektionierung entbunden und dank der einseitigen Verdrahtung in seiner Arbeit unterstützt. Die Kabelführung und die zweite Seite zu verdrahten, bleibt genauso weiterhin Aufgabe des Werkers, wie die abschließenden Prüfungen - nur dass für diese Aufgaben nun durch den Einsatz der Drahtvorbereitungsstation und des Verdrahtungsroboters mehr Zeit zur Verfügung steht. Auch bei Beschwerden im Bewegungsapparat stellt die Unterstützung bei der Kabelkonfektionierung und/oder Verdrahtung eine erhebliche Erleichterung bei der täglichen Arbeit dar.
Die Vorteile des Cabinet Wiring Robot auf einen Blick:
- • Effizientere Schaltschrankverdrahtung
- • Reduzierung des manuellen Arbeitsaufwands durch vollautomatische Leitervorbereitung und einseitige Verdrahtung
- • Zeit- und Kostenersparnisse sowie Entgegenwirken von Fachkräftemangel
- • Hersteller- und anschlusstechnologie-unabhängige Komponentenverdrahtung
- • Einfache Integration - kein 3D-CAE-Engineering erforderlich
- • Unterstützung von feindrähtigen Leitern mit Aderendhülsen mit einem Querschnitt von 0,5 bis 2,5mm2
- • Gleichbleibende, qualitativ hochwertige Arbeit
- • Schnelle Investitionsrentabilität
Effizient verdrahten in verschiedenen Anwendungsbereichen
Ein Einsatzbereich für den Cabinet Wiring Robot ist der Bau von Verteilerschränken, da viele Komponenten mit dem Reiheneinbauformat gemäß DIN43880 ein ähnliches Erscheinungsbild besitzen und Störkonturen durch nebenliegende Komponenten mit höherem Aufbau damit weitestgehend ausgeschlossen sind. Auch die offene Bauweise der Gestelle, die rückseitige Kabelführung und der eher luftige Aufbau bieten viel Freiraum für eine automatisierte Teilverdrahtung - und gleichzeitig gute Bedingungen für die nachgelagerte Kabelführung und Verdrahtung der zweiten Seite. Mit der vom Roboter vorgegebenen Verdrahtungsfläche von bis zu 750mm in der Breite sind bis zu drei Felder in der Verteilung abgedeckt.
Auch für eine Montageplatte im Schaltschrank, ist ein Verdrahtungsraum von 1.800x750mm oft ausreichend; zumal die Montageplatte hier üblicherweise mit links und rechts durchgängig vertikalen Kabelkanälen bestückt ist. Somit kann der Cabinet Wiring Robot auch effizient eingesetzt werden, selbst wenn sein Betätigungsraum durch die Vielzahl an Komponenten sowie die oftmals bereits vormontierten Kabelkanäle etwas eingeschränkt ist. Eine Änderung der Bearbeitungsreihenfolge, also das Aufbringen der Kabelkanäle nach der einseitigen Verdrahtung, würde den Roboter in der Ausführung seiner Tätigkeiten unterstützen. Noch einfacher ist es aber, wenn im Rahmen der Vorkommissionierung erst die Hutschienen bestückt und dann über einen Schienenwagen, in dem die bestückten Schienen mit einem Schnellspanner fixiert sind, dem Roboter zugeführt werden. Dieser kann dann die einseitige Verdrahtung durchführen, woraufhin die Schienen an ihren Bestimmungsort im Schaltschrank gebracht werden. Gerade im Serienmaschinenbau ist dieses Vorgehen erfolgversprechend, da man die Schienenwagen entweder mit einem Set je Schaltschrank oder mit stets den gleichen Schienen für einen bestimmten Ort im Schaltschrank bestücken und daraufhin verdrahten kann. Das Vorhalten mehrerer Wagen - ganz gleich, ob für die Schiene oder die Montageplatte - sorgt für einen effizienten Ablauf.
Fazit
Die (Teil-) Automatisierung von Prozessschritten im Schaltschrankbau, beispielsweise durch den Einsatz von Automatisierungsanlagen in der Verdrahtung wie den Wago Cabinet Wiring Robot, verändert zwar die Arbeitsweise, bewirkt aber keine grundsätzliche Transformation, der Mensch bleibt jedoch weiterhin unverzichtbar. Dank seiner besonderen Fähigkeiten, wie seinem Fingerspitzengefühl und seinem Fachwissen, kann er dadurch jedoch neue, höher qualifizierte Aufgaben wie die Überwachung, die Koordinierung oder die Steuerung übernehmen.
Der Schaltschrankbau wird immer noch von zeitaufwändigen manuellen Montageprozessen, insbesondere bei der Verdrahtung, bestimmt. Um diesen Prozess effizienter zu gestalten, Zeit und Kosten zu sparen und dem Fachkräftemangel entgegenzuwirken, wird aktuell intensiv nach Lösungen gesucht, wobei die Automatisierung eine bedeutende Rolle spielt. Diese ist nämlich nicht nur ein Mittel zu Effizienzsteigerung ist, sondern auch eine strategisch notwendige Maßnahme, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Eine Automatisierungslösung für die effiziente Verdrahtung von Schaltschränken ist der modulare Cabinet Wiring Robot von Wago.
Bild: Wago GmbH & Co. KGD er Wago Cabinet Wiring Robot kann durch seine vollautomatische Leitervorbereitungsstation, bei der bis zu 16 verschiedene Leiter vorgehalten, individuell auf die passende Länge geschnitten, abisoliert, gecrimpt und bedruckt werden, auf die für jede Klemmstelle vorbereiteten Leiter zurückgreifen. Derzeit kann die Station Leiterquerschnitte von 0,5 bis 2,5mm2 sowie Leiterlängen von 300 bis 2.500mm verarbeiten. Nach der Endbehandlung der Ader wird diese mittels einer Leiterauszugsprüfung getestet. Bei positiver Qualitätsprüfung jedes einzelnen Leiters erfolgt die Übergabe der fertig konfektionierten Leiter an den Verdrahtungsroboter oder optional an die Fachkraft.
WAGO GmbH & Co. KG
Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN 8 (August) 2025 - 07.08.25.Für weitere Artikel besuchen Sie www.sps-magazin.de
