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antriebstechnik 4/2020

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antriebstechnik 4/2020

LINEARTECHNIK TITEL Das

LINEARTECHNIK TITEL Das Thema der Elektromobilität ist momentan aktueller denn je und rückt zunehmend in den Fokus der Automobilindustrie und der Aufmerksamkeit der Autokäufer. Entwicklungs- und Lieferketten stehen angesichts der neuen Auswirkungen unter Anpassungsdruck. Elektromotoren und Batterien sowie weitere E-Komponenten müssen zu 100 % getestet werden – genau wie Verbrennungsmotoren. Allerdings werden hier die elektrischen Eigenschaften wie Überspannung, Stromstärken und die Kontaktierung geprüft. Um solche Tests in Produktionslinien zu integrieren und die hohen Anforderungen der Automobilindustrie zu erfüllen, benötigt man eigens dafür entwickeltes Equipment und neue Ideen für die optimale Integration ebendieser Prüfungen in die Produktionsumgebung. SCHNELLES WACHSTUM NACH DER GRÜNDUNG Ein Spezialist, der diese Nische erkannt hat, ist die MCW Systemtechnik in Wiesenfelden bei Straubing. Sie wurde 2017 von Matthias und Christoph Wolf ins Leben gerufen und startete direkt mit einem soliden „Auftragspolster“, denn die ersten Projekte waren bei der Firmengründung schon vorhanden: „Ein Anlagenbauer für Prüftechnik suchte ein Partnerunternehmen, das in seinem Auftrag kleinere Anlagen und Sonderanlagen entwickelt und fertigt. Dieser Partner sollte sehr flexibel sein und Entwicklungs- und Produktionsaufgaben übernehmen, die ein Marktführer schlecht in seine Prozesse integrieren kann.“ INNOVATIONEN FÜR DIE PRÜFTECHNIK Das war die Initialzündung für MCW Systemtechnik, zunächst in einer Garage, aber schon 2018, also nur ein Jahr nach der Gründung, bezog das Start-up eine große und lichtdurchflutete Halle mit Büros auf der zweiten Ebene. Zu den Kernkompetenzen von MCW gehören die Elektroplanung, die mechanische Konstruktion von Maschinen und (Test-) Anlagen sowie der Schaltschrankbau. Fast noch wichtiger ist allerdings die Fähigkeit, neue Ideen zu entwickeln und in die Praxis umzusetzen. Ein Beispiel dafür ist der von MCW entwickelte Multiplexer: Ein Gerät, das den elektrischen Anschluss von Prüflingen z. B. Traktionsbatterien an verschiedene Messgeräte automatisiert. Bei den ersten Projektgesprächen kamen die Beteiligten zunächst zu dem Schluss, dass ein solches Gerät nicht realisierbar ist. Mittlerweile sind bereits diverse Varianten konstruiert und gebaut worden. Matthias Wolf: „Aktuell bauen wir einen Multiplexer, der Elektromotoren an drei Messgeräte anschließt und unter anderem Niederohm- und Widerstandsmessungen, eine Hochvoltprüfung und eine Kurzschlussprüfung vornimmt. Insgesamt werden zwölf Prüfungen in weniger als 60 s absolviert – und das ohne Relais und auch bei Hochvoltsystemen.“ TESTSYSTEM MIT „SCHNELLEN“ LINEARMODULEN Die automatisierte Prüfung kann auch bei Hochvoltsystemen mit bis zu 3 000 V zum Einsatz kommen. Sie beschleunigt das End-of- Line-Testing und verringert zugleich den Verschleiß der teuren Testgeräte. Das Tempo, in dem jeder Prüfling das Verfahren durchläuft, ist abhängig von den Linearbewegungen, mit denen die Stecker kontaktiert und dekontaktiert werden. Bei der Suche nach dem geeigneten Linearsystem stießen die MCW-Konstrukteure auf den Antriebstechnikbaukasten von Igus, der sich auch im direkten Vergleich mit einer Kugelumlaufführung als optimale Lösung für diese Anwendung erwies. HORIZONTAL MIT STEILGEWINDESPINDEL – VERTIKAL MIT GEGENLÄUFIGER SPINDEL Für die (relativ lange) Horizontalbewegung wird ein Drylin SHT-Linearmodul genutzt, bei dem eine Gewindespindel aus Edelstahl mit Rundwellen aus Aluminium und Gewindemuttern sowie Lager elementen aus einem Iglidur-Hochleistungspolymer kombiniert ist. Diese Werk- 01 02 03 04 14 antriebstechnik 2020/04 www.antriebstechnik.de

stoffpaarungen gewährleisten ein ebenso präzises, reibungsarmes wie verschleißfestes lineares Verfahren, das insbesondere noch schmierstofffrei ist. Um die gewünschte Schnelligkeit zu erreichen, kommt eine Spindel mit einem Steilgewinde zum Einsatz. Die sehr kurze vertikale Hubbewegung des Einfahrens in den Stecker erfolgt ebenfalls mit einem Drylin SHT-Linearmodul, das hier aber mit zwei Schlitten sowie einer gegenläufigen Spindel ausgestattet ist. Entwickelt für höchste Ansprüche in der Servotechnik ZAE SERVO-DRIVE ZWEI PARALLELE TESTZYKLEN IM 19"-EINSCHUB Die Drylin-Einheiten erweisen sich auch aufgrund ihrer kompakten Bauweise als vorteilhaft. Denn ein Multiplexer, so wünschen es die Anwender, soll möglichst in einen 19"-Einschub passen. Das begrenzt vor allem die Baubreite. Um dennoch eine kurze Zykluszeit zu erreichen und – noch wichtiger – die teuren angeschlossenen Messgeräte bestmöglich auszulasten, befinden sich in jedem Multiplexer zwei Umschalteinheiten, von denen die untere „über Kopf“ angebracht ist. Matthias Wolf: „So kann das eine System messen, während das andere jeweils dekontaktiert, und es entstehen keine Totzeiten.“ Auch die Steuerung ist in dem kompakten Einschubgehäuse untergebracht. UNTERSTÜTZUNG BEI DER AUSLEGUNG Eine besondere Herausforderung für die Drylin SHT-Linearmodule ist die sehr hohe Zykluszahl, die sich aus den kurzen Testzyklen der End-of-Line-Prüfung ergibt. Wolf: „In einem Jahr nimmt ein Multiplexer rund 500 000 Kontaktierungen und Dekontaktierungen vor. Entsprechend hoch sind die Anforderungen an die Lebensdauer der Linearmodule, die auch den nicht ganz geringen Kraftaufwand beim Kuppeln und Entkuppeln der Stecker aufnehmen müssen.“ Die Auslegung gemeinsam mit Igus zeigte aber, dass die Drylin SHT-Module für dieses Anwendungsprofil bestens geeignet sind, und das bewahrheitet sich nun in der Praxis. Nach der geschätzten Zusammenarbeit möchten die MCW-Konstrukteure auch in Folgeprojekten mit Igus kooperieren. Hannover Messe: Halle 6, Stand D25 Fotos: Igus GmbH www.igus.de DIE IDEE 01 Für die vertikalen und horizontalen Bewegungen kommen Drylin Spindelhubtische zum Einsatz 02 Am schmiermittelfreien Linearmodul verfährt horizontal die vertikale Einheit, die den Stecker des Prüflings kontaktiert und dekontaktiert „In einem Jahr nimmt ein Multiplexer rund 500 000 Kontaktierungen und Dekontaktierungen vor. Entsprechend hoch sind die Anforderungen an die Lebensdauer der Linearmodule, die auch den nicht ganz geringen Kraftaufwand beim Kuppeln und Entkuppeln der Stecker aufnehmen müssen.“ 03 Blick auf die komplette Verfahr einheit mit Prüfsteckern; die vertikale Lineareinheit mit gegenläufiger Spindel ist nicht sichtbar 04 Matthias Wolf, Gründer und Geschäftsführer der MCW Systemtechnik (Bild links), mit Igus Verkaufsberater Thomas Weber Matthias Wolf, Gründer und Geschäftsführer, MCW Systemtechnik

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