Steckbrief

• Was wurde benötigt: Energieketten aus dem E4-Programm, auch als schmale E4 light, als konfektionierte readychain geliefert; Dreh-Energieführung mit RBR-Rotationsmodul; chainflex Leitungen
• Anforderungen: Hohe Beanspruchung bei jährlich über 8 Millionen Hüben, 24/7-Betrieb sowie Geschwindigkeiten von 4 m/s (x-Achse) bzw. 3,5 m/s (y-Achse)
• Branche: Automobilindustrie, Presswerk
• Erfolg für den Kunden: Ketten und Leitungen bewähren sich bei täglich über 23.000 Hüben, engen Biegeradien und hohen Geschwindigkeiten. Als konfektionierte readychain geliefert, erhält der Kunde das System samt Leitungen und Steckverbindern in richtiger Länge, cecrimpt und verschraubt.

Die Kombination von beweglichen linearen und rotativen Achsen ist der zentrale Grund für die besondere Leistungsfähigkeit des neuen Feedersystems (Quelle: Strothmann).

Problem

Mit dem „FeederPlus6 neo“ von Strothmann lassen sich die Pressenstraßen des automobilen Karosseriebaus automatisieren. Innerhalb des Umformprozesses – von der Blechplatine zur Motorhaube, zum Türblech oder zur kompletten Seitenwand – ist es die Aufgabe des Feeders, die Bleche von einer Station zur nächsten weiterzureichen. Im Vier-Sekunden-Rhythmus entsteht so ein komplexer Bewegungsablauf.
Der FeederPlus6 neo setzt zu seinen Vorgängern neue Maßstäbe in der Lebensdauer sowie in seiner Flexibilität. Das liegt an der einzigartigen Kinematik, bei der Linear-, Dreh- und auch Teleskopierbewegungen überlagert und präzise koordiniert werden. Dank des Teleskops und der dadurch doppelt so schnellen Linearbewegungen kann die Transfereinheit innerhalb weniger Sekunden sehr weit in die einzelnen Pressenstufen hineinreichen. An jeder Station werden insgesamt fünf Achsen – drei linear, eine rotierend und eine teleskopierend – elektronisch synchronisiert, greifen die Platine und „fädeln“ sie in die nächste Station ein.
Zu den Komponenten, die bei den komplexen Bewegungen besonders stark beansprucht werden, gehören die Energieketten für die Strom- und Signalzuführung bis zum Werkzeug. Insgesamt sechs Energieketten wurden hier benötigt, wobei die Leitungsführung an den zwei gegenläufigen Hauptdrehachsen eine besondere Herausforderung darstellte.
Diese müssen in erster Linie eine Vielzahl an Hüben erlauben: Eine Taktrate von 16 Hüben des FeederPlus 6 neo ergibt schon nach 24 Stunden 23.040 Hübe, nach einem Jahr bereits über 8 Millionen. Das fordert höchste Zuverlässigkeit und eine robuste Konstruktion, auch, da die Pressen im 24/7-Betrieb arbeiten.
Aber auch die Geschwindigkeiten von 4 m/s in der x-Achse und 3,5 m/s in der y-Achse bei Beschleunigungswerten bis 20 m/s² müssen von der Leitungsführung mitgegangen werden.
Ebenso gelten diese Anforderungen an die Leitungen innerhalb der Energieketten: Bei hoher Belastung sollten Servo-, Bus-, Steuer- Messsystem- und Erdungsleitungen mit hoher Lebensdauer gefunden werden, für enge Biegeradien und viele Hübe.

Lösung

Im Feeder-Plus6 neo kommen Standardketten aus dem universell einsetzbaren E4-Programm zum Einsatz, teilweise in der Variante „E4 light“, die weniger Bauraum beansprucht. Eine besondere Herausforderung war die Leitungsführung an den zwei gegenläufigen Hauptdrehachsen. Hier bewähren sich heute RBR-Rotationsmodule für die Drehbewegungen samt innenliegenden Energieketten. In den Energieketten werden chainflex-Leitungen geführt, die von Grund auf für bewegliche Anwendungen entwickelt wurden. Strothmann bevorzugt dabei die Hybridtechnik, bei der die Energie für den Motor und die Sensorsignale in einer Leitung geführt werden. Ein Prinzip, für das wir ausgiebig getestete und geprüfte Leitungen im Programm haben. Beim Feeder-Plus6 neo kommen unterschiedliche Leitungstypen (Servoleitungen, Busleitungen, Steuerleitungen, Messsystemleitungen und Erdungsleitungen) der CF-Serie mit TPE-Ummantelung sowie die Hybrid-Servoleitungen vom Typ CF280 zum Einsatz. Alle Leitungen bewähren sich dauerhaft auch unter widrigen Bedingungen, die hier vorliegen, weil die Platinen beölt werden. Sie zeichnen sich außerdem durch geringe Biegeradien aus. Aufgrund des extrem „schlanken“ Feeder-Systems waren diese auch zwingend erforderlich. Insgesamt decken die beweglichen Leitungen eine Länge von 13 Metern ab – aufgeteilt auf fünf Einzelleitungen, die jeweils als konfektionierte readychain geliefert werden. Diesen Service nutzt Strothmann hauptsächlich aus Gründen der Prozesssicherheit. Der Kunde erhält professionell konfektionierte Leitungen, werkzeuglos gecrimpt und verschraubt, und mit definiertem Drehmoment.
Die readychain Systeme wurden für einen ersten Prototypen dabei nur einseitig mit Steckern konfektioniert. Nach der Montage der Energieketten wurde die genaue Leitungslänge ausgemessen und die Leitungen wurden passgenau konfektioniert. Diesen Prototypen hat Strothmann zunächst über mehrere 100.000 Zyklen getestet. Erst dann wurde der FeederPlus6 neo für den Vertrieb freigegeben. Da mit Strothmann eine Lebensdauer von drei Jahren vereinbart wurde, müssen die Ketten und Leitungen somit bis zu 24 Millionen Hübe erreichen. Damit gehen wir nochmal deutlich über unsere Standard-Garantie hinaus. Dank vielzähliger Betriebsparameter mit Datensätzen aus unserem Testlabor eine Garantie, die wir guten Gewissens geben konnten.

Extrem kompakt und sehr beweglich: Blick auf den FeederPlus6 neo mit Tooling.

Sowohl die Energieketten als auch die Rotationsmodule wurden von uns als fertig konfektionierte „readychain“ gefertigt.