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Konfektioniertes Energiekettensystem hält Bestückungsautomaten auf Trab

Energiezuführung muss ultraschnellen Pick&Place-Bewegungen auf Dauer standhalten
Konfektioniertes Energiekettensystem hält Bestückungsautomaten auf Trab

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In Bestückungsautomaten muss das Energiekettensystem den ultraschnellen Pick&Place-Bewegungen auf Dauer standhalten. Im Pflichtenheft von Assembléon Netherlands sind 400 Mio. Zyklen vorgesehen. Um dieser hohen Anforderung nachzukommen, hat Igus eine spezielle vorkonfektionierte Energiekette entwickelt, die leicht, schnell und fehlerfrei montiert werden kann.

„Bei der Entwicklung unserer modularen Bestückungsautomaten haben wir von Anfang an unsere Zulieferer mit ins Boot geholt, um die Entwicklungszeiten und vor allem die Kosten zu reduzieren“, erzählt Frank van Eldijk, Projektmanager bei der Philips-Electronics-Ausgründung Assembléon. „Insbesondere bei der Energiezuführung war uns ein funktionssicheres System wichtig.“

Die Bestückungsautomaten der Serie iFlex können schnell umgerüstet werden und sind somit prädestiniert für den Einsatz sowohl in der Klein- als auch Großserienproduktion. Per Roboter werden bis zu 51 000 SMD-Bauteile pro Stunde bestückt – bei Beschleunigungen und Geschwindigkeiten von bis zu 35 m/s2 und 2 m/s. Als Lebensdauer der Komponenten werden 400 Mio. Zyklen gefordert, das entspricht ungefähr sieben Jahren Dauerbetrieb.
Für die hohe Anforderung der Energieversorgung hat Igus in mehreren Entwicklungsschritten ein komplettes, vorkonfektioniertes Energiekettensystem entwickelt. Da die Pick& Place-Anwendung für die filigranen Teile darauf ausgelegt ist, schnell zu beschleunigen und abrupt wie präzise wieder abzubremsen, müssen alle Komponenten genau aufeinander abgestimmt und möglichst leicht sind.
Ferner muss das System auch bei millionenfacher Wiederholung lange halten. „Dafür ist die Zugentlastung sowie die exakte Lage der Leitungen in der Energiekette ein besonders kritischer Punkt“, erläutert Marcel Lamers, Produktmanager Readycable und Readychain.
Gelöst wurde die Aufgabe mit der Standardenergiekette aus der E6-Baureihe. Sie wurde für die Anwendung angepasst, indem die Innenaufteilung aus einem Spezialwerkstoff hergestellt wurde. In Kombination mit dem Mantelwerkstoff der Leitungen, der auf den gleitenden Werkstoff in der Kette abgestimmt ist, kommt es zu keinem Abrieb.
Da es in den Bestückungsautomaten um extrem viele und schnelle Bewegungen geht, sind die Leitungen das schwächste Glied. Um deren Stabilität zu garantieren, müssen sie auf das Energiekettensystem abgestimmt werden. Alle Leitungen sind daher speziell für das niederländische Unternehmen gefertigt worden.
Der Verseilaufbau ist auf die Biegeradien abgestimmt, und beim Leiterwerkstoff handelt es sich um UL-zertifizierte Eigenentwicklungen. Um die besonderen Anforderungen der Bestückungsautomaten simulieren zu können, sind in Köln eigens zwei Testanlagen installiert worden.
Die hoch empfindlichen Maschinenanbauteile wurden aus Edelstahl und Carbon hergestellt, um das Gewicht zu reduzieren. In mehreren Stufen wurden die Anbauteile solange optimiert, bis sie die konfektionierten Leitungen so schonend und präzise wie möglich an die Maschine führen können.
Anschließend wurde das Gesamtsystem einbaufertig – einschließlich Chainflex-Leitungen, Zugentlastungen und Maschinenanbauteile – geliefert. Lediglich die Endmontage erfolgte vor Ort. Für die Montage wurden spezifische Werkzeuge entwickelt, um die Montagezeit so kurz wie möglich zu halten.
„Die Leitungen sind bereits elektrisch geprüft und in der Funktionsendlage so montiert worden, dass eine Einstellung der Leitungslänge in der Energiezuführung vor Ort nicht mehr erforderlich war. Arbeitsvorgaben und aufwändige Dokumentationen in der Fertigung sowie Montagehilfen und Qualitätssicherungsprüfung gewährleisten den einwandfreien Zustand des gelieferten Systems“, erklärt Lamers.
Zudem wurde die Nachrüstung optimiert. Produktmanager Lamers: „Jedes einzelne konfektionierte Energiekettensystem ist mit einer eigenen Identifikationsnummer beziehungsweise einem Barcode versehen, so dass wir jede e-kette rückverfolgen und weltweit entsprechend nachrüsten können.“
Igus GmbH www.igus.de Motek Halle 3, Stand 3310
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