Mechatronik im Draht

Maschinenbauer können durch den Einsatz mechatronischer Komplettsystemen der Jenaer Antriebstechnik (JAT) den Aufbau ihrer Maschinen modularisieren und damit vereinfachen. Die Produktpalette spannt den Bogen von (Präzisions-)Linearachsen über XY-Tische, Gantry-Systeme, CFK-Auslegerachsen, Hohlwellen-Rundtische bis zu komplexen Mehrachssystemen. Jenaer Antriebstechnik bietet solche Positioniersysteme an, die mit abgestimmten Schnittstellen in die Maschine integriert werden können. Ruhlamat aus dem thüringischen Marksuhl, Spezialist auf dem Gebiet des Ultraschall-Drahtlegens, hat sich als neuen Anwendungsbereich das Verlegen von Draht auf Folien zur Verwendung in Autoscheiben erschlossen. Die Drahtstrukturen der Folie sorgen im Verbundglas beispielsweise für beheizbare Heckscheiben und großflächige Scheibenantennen. Für die Verlegung von großen und komplexen Geometrien besitzen bisherige Plottersysteme Einschränkungen bezüglich Genauigkeit und Geschwindigkeit. Ein neues XYZ-Achssystem der Jenaer Antriebstechnik auf Gantry-Basis brachte hier die Lösung. Zwei parallele Achsen (Hub: 2.100 Millimeter) nehmen die Querachse (Hub: 1.800 Millimeter) auf, die auf einem speziellen CFK-Profil aufgebaut ist. Auf einem Schlitten an der Querachse ist die vertikale Hubachse montiert, die als Spindelachse mit Ecostep-Servomotor realisiert ist. Das Ansteuern der Motoren übernimmt pro Achse ein Servoverstärker des Typs Ecovario. Die Kommunikation der Servoverstärker untereinander sowie mit der übergeordneten Eckelmann-Steuerung ENC 66 erfolgt über den CANopen-Datenbus. Durch dieses Konzept konnte eine hohe Dynamik bei der Positionierung des Ultraschall-Drahtlegekopfs erzielt werden. Insgesamt stehen fünf Werkzeugplätze zur Verfügung. Möglich sind außerdem eine Schneideinheit, ein Pick&Place-Handling, eine Löteinheit und eine Dosiereinheit. Der Kopf mit maximal 30 Kilogramm kann mit Beschleunigungen bis fünf Meter pro Quadratsekunde in der XY-Ebene und Geschwindigkeiten bis 2,5 Meter pro Sekunde positioniert werden. Durch das geringe Eigengewicht und die hohe Strukturfestigkeit der CFK-Querachse gelang es zugleich, die geforderte Bahngenauigkeit von plus/minus 50 Mikrometer einzuhalten. Die Auflösung des magnetischen Messsystems von einem Mikrometer ermöglicht ruckfreies Positionieren. bw