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Energie und Bussignale in einer beweglichen Leitung – aber sicher!

Hybridleitungen von igus in anspruchsvollem Einsatz an Bohrautomaten

Bis zu fünfzig Servoachsen auf engem Raum, hohe Dynamik, hohe Anforderungen an die Lebensdauer und kleine Biegeradien: Funktioniert die Einkabel-Technologie unter diesen eher widrigen Bedingungen? IMA Klessmann hat es nicht einfach ausprobiert, sondern gemeinsam mit igus sorgfältig geprüft. Das Ergebnis: Die Hybridleitungen des chainflex Programms sind „tried and tested“ und kommen in den neuen flexiblen Bohrsystemen IMAGIC flex zum Einsatz.

Steckbrief

  • Was wurde benötigt: chainflex Hybridleitungen, Energieketten
  • Anforderungen: Leitungen müssen extrem beweglich sein und bei sehr kleinen Biegeradien eine hohe Lebensdauer und Ausfallsicherheit garantieren 
  • Branche: Werkzeugmaschinenbau
  • Erfolg für den Kunden: maßgeschneidertes Testprogramm für neue Leitungen, die speziell für die Anforderungen des Kunden konzipiert wurden und insbesondere die besonders geringen Biegeradien bewerkstelligen können

Bohrzentrum IMAGIC Das Bohrzentrum IMAGIC flex wurde für die kommissionsbezogene Fertigung von Möbeln entwickelt, das heißt für die hoch flexible Produktion.

Problem

60 Meter pro Minute: Dieses Tempo gibt den Takt für die Bohrstationen vor, die in die Anlagen der IMA Klessmann GmbH integriert sind. Sie müssen mit hoher Geschwindigkeit Bohrungen setzen und das auch dann, wenn die Bauteile kommissionsweise gefertigt werden und andere Bohrbilder aufweisen. Für dieses Einsatzprofil hat das Geschäftsfeld „Bohrtechnik“ von IMA Klessmann das flexible Bohrsystem IMAGIC flex entwickelt. Die einzeln steuerbaren Bohrspindeln ermöglichen horizontales und vertikales Bohren sowie Dübeln und versprechen minimale Rüstzeiten auch bei komplexen Bohrbildern – und das in beindruckend hohem Tempo. Die kundenspezifisch projektierten Anlagen sind mit bis zu 50 Achsen ausgestattet, die im Sekundentakt positioniert und koordiniert werden müssen. Um die IMAGIC flex auf diese Aufgabe vorzubereiten, mussten die Konstrukteure auch die Antriebs- und Steuerungstechnik entsprechend „aufrüsten“ und entschieden sich für den Einsatz der neuesten Servotechnik. Die neue Einkabeltechnologie fasst Power- und Feedbacksystem in der Servoleitung zusammen. Die Einkabeltechnologie spart Material wie auch Kosten und Installationsaufwand, da je nach Position des Schaltschranks – die vom Kunden vorgegeben wird – bis zu vier Kilometer Leitungen verlegt werden. Dies brachte aber gleichzeitig die Herausforderung mit sich, dass eine Hybridleitung erforderlich war, die bei der großen Dynamik eine gleichzeitig hohe Lebensdauer und Ausfallsicherheit gewährleisten kann. Erschwerend kommen aber auch die sehr kleinen Biegeradien hinzu, denn führende Unternehmen der Steuerungstechnik hatten dem Einkabelkonzept in der Vergangenheit Absagen erteilt. Diese Bedenken nahm IMA durchaus ernst, zumal als zusätzlicher Faktor noch die Beweglichkeit der Hybridleitungen hinzukam.

Lösung

Und die erste Anfrage an igus war weit davon entfernt, alle Bedenken zu zerstreuen. Für die Parameter, unter denen die Leitungen eingesetzt werden sollten, gab es keine garantierte Lebensdauer.
Grund dafür waren die geringen Biegeradien der Leitungen in den Servoachsen, die teilweise bis zu 50 Prozent geringer sind als der im Katalog angegebene Sollwert. Doch igus schlug IMA Klessmann ein maßgeschneidertes Testprogramm vor. So wurden die Hybridleitungen nach den Spezifikation des Antriebsherstellers und das Hyperface DSL-Buselement mit über 4 Millionen Hüben in den IMA-spezifischen Biegeradien getestet und geprüft. Dann wurden sie zum Praxistest an IMA übergeben. Nach erfolgreicher Tests und Anwendung stand der Serieneinführung nichts mehr im Wege.
IMA entschied sich schließlich für die PVC-Variante der chainflex Hybridleitung. Gerade bei High-Speed-Anwendungen verwendet die Mehrzahl der Maschinenbauer Leitungen mit PUR-Mantel. IMA hat aber in der Vergangenheit schon gute Erfahrungen mit PVC gemacht. So verwendet das Unternehmen auch bei anderen Leitungen PVC-Mäntel. Sie sind abriebärmer und auch in hoch dynamischen Anwendungen sehr langlebig und ausfallsicher.
Für die Führung der Leitungen greift IMA Klessmann auch auf das Angebot von igus zurück und verwendet einbaufertige „readychain“ Systeme. Dabei kommen offene Energieketten zum Einsatz, in denen sich der Holzstaub nicht sammeln kann. So können Kunden auf sichere Systeme aus einer Hand vertrauen, bei denen die Komponenten durch jahrzehntelange Entwicklung im igus Testlabor optimal aufeinander abgestimmt wurden.


„Wir benötigten eine Hybridleitung, die bei der großen Dynamik eine hohe Lebensdauer und Ausfallsicherheit gewährleistet."

Burkhard Reese, Elektro-Endmontage  zu den Anforderungen in der Anwendung.

Servoachsen Die Servoachsen – es sind bis zu 50 – werden über chainflex Hybridleitungen mit Energie und Signalen versorgt.
Servosysteme mit Einkabeltechnologie Die Steuerung der Achsen erfolgt über hochdynamische Servosysteme mit Einkabeltechnologie.
Energieketten Gute Führung: Energieketten, als readychain geliefert, übernehmen die geordnete Zuführung von Energie und Signalen zu den einzelnen Achsen der IMAGIC flex.
chainflex Hybridleitung Die chainflex Hybridleitungen sind mit eingebautem Buselement ausgerüstet – und sie wurden für lange Lebensdauer in hoch dynamischen Anwendungen entwickelt.