Zuverlässige 3D-Energiekette für eine mobile Laserhärteanlage

Das Herzstück dieser mobilen Härteanlage ist ein Hochleistungsdiodenlaser, der von einem Roboter sicher geführt werden muss. Es bewähren sich montagefreundliche Energiezuführungen, die zum einen die empfindliche Glasfaserleitung des Lasers schützen und zum anderen für die notwendige Beweglichkeit der Roboterhand am zum härtenden Objekt sorgen.

Vorteile des Laserstrahlhärtens

Das Unternehmen ALOtec GmbH ist 1998 aus dem Dresdener Fraunhofer Institut für Werkstoff und Strahltechnik (IWS) gegründet worden. Seitdem liegt der Schwerpunkt auf der Herstellung von Laserstrahlhärteanlagen nach Kundenvorgaben. Sie bewähren sich im Maschinen-, Werkzeug- und Formenbau. Referenzanlagen finden sich in Deutschland und Europa sowie in den USA und Indien. „Außerdem bieten wir Laserhärten als Dienstleistung auf unseren eigenen Laserstrahlhärteanlagen an“, berichtet der Geschäftsführer. Mit insgesamt zwölf Mitarbeitern hat sich das Unternehmen am Markt etabliert.

„Die Lebensdauer eines Aufzuges muss mehrere Jahrzehnte betragen“, gibt dazu Eckehard Hensel zu bedenken. „Das gilt natürlich auch für die Treibscheibe. Ihr Verschleißverhalten wird durch das Laserstrahlhärten entscheidend verbessert.“

Zuverlässige Prozessabläufe

Die Strahlquelle des Hochleistungsdiodenlasers wird von einem 6-Achsen-Roboter mit entsprechend hohen Freiheitsgraden geführt. „Der fasergekoppelte Diodenlaser arbeitet über eine Glasfaserleitung. Das bedeutet, dass eine entsprechende Leitung an die Roboterhand, die sechste Achse, gebracht werden muss“, erläutert der Geschäftsführer. „Für diese und alle weiteren Leitungen wie beispielsweise Druckluft- oder Signalleitungen brauchen wir stabile Leitungsführungen, die auf Dauer halten.“

Ein Merkmal ist dabei, dass die Glasfaserleitung separat in einer eigenen Führung liegt. „Sie darf beim Einlegen nicht beschädigt werden und muss relativ einfach ein- und auszubauen sein. Dazu kommt, dass sie unter keinen Umständen geknickt werden darf“, berichtet Eckehard Hensel aus dem Anforderungsprofil. Sämtliche Leitungen liegen in triflex® -Energiezuführungen Serie TRE.70, eine besonders einfach von außen zu befüllende 3D-Kette. Durch das Zweikammerprinzip der TRE Serie besteht die Möglichkeit, empfindliche Leitungen in einer einzelnen Kammer mit maximalem Schutz zu verlegen. Der U umlaufende Biegeradienanschlag sowie der definierte Torsionsanschlag verhindern die Überbeanspruchung von teuren Leitungen – dieses Prinzip erhöht die Lebensdauer und Betriebssicherheit der Anwendung. Leitungen können hier grundsätzlich problemlos nachträglich ausgetauscht werden. „Muss eine Glasfaserleitung ausgetauscht werden, kann sie schnell von einer einzelnen Person herausgezogen und ersetzt werden. Da unsere Anlagen teilweise auch im Ausland stehen, müssen wir den Aufwand für den Servicefall entsprechend minimieren. Außerdem darf der Fertigungsprozess beim Anlagenbetreiber nicht unnötig lange unterbrochen werden!“

Ein weiteres konstruktives Detail ist, dass die Energiezuführungsserie einfach gekürzt und verlängert werden kann. „Damit kann ich beim Aufbau einer Kundenanlage auf die baulichen Gegebenheiten vor Ort schnell reagieren, in dem ich sie gliedweise in der Länge anpassen kann“, verdeutlicht dazu der Geschäftsführer. Vor der Entscheidung für diese Energiezuführungen sind eine Reihe von weiteren Systemen anderer Anbieter getestet worden, die sich aber in der Praxis nicht bewährt haben. „Im Bereich der Montagefreundlichkeit ist diese Energiezuführung nicht zu toppen.“

Ursprünglich fiel die Wahl auf die geschlossenen triflex® -Energiezuführungen TRC.100. Allerdings gestaltete sich hier der schnelle Austausch der Leitungen als Problem. „Aus diesem Grund haben wir uns letztlich für die offene Energiezuführung entschieden“, so Eckehard Hensel. Entsprechende Musterlieferungen haben die Entscheidung vorangebracht. „Die Muster, die persönliche Beratung, die kurzfristige Verfügbarkeit aller Komponenten haben uns überzeugt. Auf alle Änderungswünsche ist darüber hinaus schnell reagiert worden. Heute können wir eine hohe Systemsicherheit bieten.“

Die Wahl der kleineren mehrdimensional beweglichen Energiezuführung hat natürlich auch Auswirkungen auf das gesamte Anlagenkonzept. Dazu sagt abschließend Eckehard Hensel: „Die Anlagen sind grundsätzlich kompakt gebaut. Dafür sind unter anderem auch die Energiezuführungen verantwortlich. Die Härteanlagen müssen auf Dauer einwandfrei funktionieren. Ihre Technik ist ausgereift. Und das können wir beweisen. Trotz der hohen mechanischen Beanspruchung haben wir weltweit keinen einzigen Bruch einer Glasfaserleitung mehr zu verzeichnen!“

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