In Pick-and-Place-Anwendungen wirken enorme Kräfte auf die verbauten ­Leitungen. Das Unternehmen Weiss im Odenwald hat seine Pick-and-Place-Einheit HP70 daher mit einem Kabelführungssystem aus Hochleistungskunststoff ausgestattet und so die Zuverlässigkeit des Moduls signifikant steigern können.

Die Pick-and-Place-Einheit HP70 von Weiss, einem Anbieter von Automatisierungslösungen, wurde kürzlich optimiert. Daher demonstriert Tim Siering, Technical Sales Manager, an einem Modell, was sich an der Automationskomponente verändert hat. In der Praxis ist das Modul HP70 in hoch automatisierten Fabrikumgebungen zu finden. Dort nimmt es unter anderem Verpackungsaufgaben in der Konsumgüterindustrie wahr, montiert Bauteile in der Medizintechnik oder in der Automobilindustrie. Das HP70 besteht aus zwei Achsen, die frei programmierbar eine Greifeinheit vertikal und horizontal hochdynamisch und genau positionieren können. Dadurch sind die Anwender bei wechselnden Chargen der zu handhabenden Bauteile flexibel. „Das ist zum Beispiel in der Pharmaindustrie notwendig, wenn die Einheit Material, Taschen oder Verpackungen zur Verfügung stellt“, erklärt Tim Siering. Und dann ist da noch die Elektroindustrie: Das Pick-and-Place-Modul HP70 kommt in sogenannten Montageautomaten zum Einsatz, um elektronische Komponenten zu positionieren.

Um all diesen unterschiedlichen Ansprüchen gerecht zu werden, muss das HP70 robust gebaut sein. Manche Anwendungen erfordern eine erhöhte Dynamik, die einen schnelleren Verschleiß zur Folge haben kann. Um die Standzeit der Leitungsführung zu erhöhen, hat sich Weiss an Igus gewandt und wurde mit dem Flachbandkabel e-skin flat fündig.

Modularität ausschlaggebend  

In der Automatisierungsbranche ist die Zuverlässigkeit der verwendeten Anlagen der Schlüssel zur erfolgreichen Produktion. Die Pick-and-Place-Einheiten von Weiss müssen deshalb hochpräzise und zuverlässig arbeiten. Die Firma hat bei der Entwicklung des HP70 auf die Bedürfnisse der Industrie geachtet. Das Modul ist kompakt, weist einen geringen Energieverbrauch auf und ist direkt einbaufertig nach dem Plug-and-play-Prinzip erhältlich. Weiss liefert das HP70 in viele Montageanlagen, in denen eine Beschleunigung von 40 m/s2 und vergleichsweise große horizontale Hübe von 325 Millimeter gefragt sind. Damit die Kundenanforderungen nach einer hohen Verfügbarkeit des Pick-and-Place-Moduls erfüllt werden können, wurde nach einer Lösung der Leitungsführung gesucht, die deutlich höhere Standzeiten gegenüber herkömmlichen Lösungen mit dem Spiralschlauch gewährleistet. Die Kabelführungssystem aus Hochleistungskunststoff e-skin flat von Igus stellte sich nach einer gemeinsamen Entwicklungs- und Testphase als die ideale Lösung heraus. 

Warum sich Weiss für Igus entschieden hat? „Igus ist der einzige Anbieter von modularen Energiezuführungen. Das hat uns die Entscheidung leicht gemacht“, erinnert sich Tim Siering.

Flachbandkabel deutlich ruhiger, stabiler und verschleißarmer als Lösungen mit Spiralschlauch  

Mit der nun verbauten e-skin flat erhöht sich die Verfügbarkeit des HP70. Gleichzeitig reduzieren sich für den Endkunden die Wartungskosten. Igus setzt für die e-skin flat auf einen verschleißarmen und abriebfesten Hochleistungskunststoff. Die Energiezuführung ist modular aufgebaut, sodass die Leitungen bei Ausfällen innerhalb weniger Minuten wechselbar sind und Anwender sie zudem jederzeit optisch inspizieren können.
Die e-skin flat ist auch außerhalb der Anwendung im HP70 von Weiss vielseitig einsetzbar: Durch ihre IPA-Klassifizierung EN-ISO-Klasse 1 nach DIN 14644-1 ist die Lösung auch für die Anwendung im Reinraum geeignet, ergänzend bietet der Kunststoff ESD-Schutz. Reinräume werden in verschiedenen Branchen immer wichtiger. Neben den hygienisch anspruchsvollen Anwendungen in Medizintechnik und Pharmaindustrie sind Pick-and-Place-Anwendungen häufig auch der Dreh- und Angelpunkt in der Halbleiterindustrie. Reinräume stellen dort sicher, dass während der Produktion der teuren Chips keine Fehler auftreten, entsprechend geeignet müssen die in den Maschinen verbauten Komponenten sein.

Die für Weiss so wichtige Ausfallsicherheit realisiert Igus durch die speziellen Chainflex-Verseilgebinde CFClean, die in die einzelnen Kammern integriert sind. Dass die Energiezuführungen halten, weiß das Unternehmen aus seinen Tests. Im eigenen Reinraumlabor wurden in Zusammenarbeit mit einem Fraunhofer-Institut über 81 Millionen Doppelhübe getestet. Dennoch war es für Weiss wichtig, sich auch selbst von der Langlebigkeit der e-skin überzeugen zu können. Für die Entscheidung, die e-skin flat zu nutzen, verging deshalb eine lange Zeit. „Allein die Versuchsphase hat knapp 20 Monate gedauert“, erläutert Tim Siering. Im Weiss-Versuchslabor ist die e-skin über eine Million Zyklen gefahren, eine Strecke von 10.000 Kilometern hat sie dabei zurückgelegt. „Wir hatten weder einen Materialbruch noch eine erkennbare Materialermüdung“, so Tim Siering. Generell haben die Ingenieure bei Weiss schnell festgestellt, dass die Flachbandkabel im Vergleich zur vorherigen Schlauchlösung deutlich ruhiger, stabiler und verschleißarmer liefen.

Auch für den Hersteller waren die bei Weiss durchgeführten Tests sehr wertvoll. „Natürlich haben wir bei uns viele Tests gemacht, vor allem in der horizontalen Bewegung. Bei Weiss haben wir eine stehende Anwendung, die zwei Bewegungen kombiniert“, veranschaulicht Bastian Lenz, der als technischer Verkaufsberater bei Igus das Projekt betreut hat. Für Igus ist der Einbau in das HP70 die erste große Serienanwendung der e-skin flat in Deutschland.

Mittlerweile hat sich die e-skin im HP70 auch bei den Kunden vor Ort gut bewährt. Unternehmen weltweit nutzen die Lösung in ihren Pick-and-Place-Anwendungen und können sich sicher sein, dass das Modul zuverlässig und ohne Leitungsbrüche seinen Dienst verrichtet. 

Autor
Michael Blass, Geschäftsführer e-Kettensysteme