Energieketten in Maschinen für die Mikromontage von elektrischen Bauteilen

Die Kernkompetenz des vor elf Jahren von Gerrit Häcker gegründeten Unternehmens Häcker Automation GmbH liegt in der Fertigung für die hochintegrierte Produktion im Mikrometerbereich. Für den europäischen Reisepass z.B. klebt die 18-Achsen-Maschine von Häcker einen hauchdünnen Transponderdraht, der die Maschinenlesbarkeit gewährleistet, auf ein Substrat. Aber auch in Autos kommen Sensoren, z.B. für elektronische Brems- und Stabilisierungssysteme (ABS, ESP etc.), vor, die auf Häcker-Maschinen hergestellt wurden.
Diese Maschinen produzieren rund 15 Millionen Sensoren pro Jahr – mit einer Fehlerrate von deutlich unter 1 ppm (parts per million). Zugleich erwarten die Kunden eine extrem hohe Verfügbarkeit der Maschinen, die im Dreischichtbetrieb das ganze Jahr über durchlaufen. So müssen für die Maschinen ausgewählte Partnern und hochwertige Einzelkomponenten gefunden werden.
Das gilt auch für die Energie- und Datenleitungen, die über die x-, y- und z-Achse zu den Greif-, Montage- oder Dosiereinheiten führen. Denn Häcker verfolgt u.a. das Entwicklungsziel, die Maschinen fünf Jahre lang wartungsfrei betreiben zu können. Die Maschinen absolvieren im Einschichtbetrieb 5 bis 7 Millionen Zyklen pro Jahr, im 24-Stunden-Betrieb können es bis zu 20 Millionen sein. Das bedeutet: Alle beweglichen Komponenten, auch die Leitungen, müssen im Extremfall für 100 Millionen Bewegungszyklen ohne Wartung oder gar Austausch entwickelt sein.
Daneben müssen die Energieführungssysteme bei hohen wie auch bei niedrigen Geschwindigkeiten reibungsarm und vibrationsfrei laufen. Aber auch die Kompaktheit spielt eine wichtige Rolle in den Maschinen: Da die Montageoperationen zumeist auf einem Arbeitsfeld von 500 x 500 mm stattfinden, gehört es zur Maxime der Häcker-Konstrukteure, keinen Bauraum für die Energiekette zu „verschenken“.

Dieses anspruchsvolle Anforderungsprofil fand Häcker im Leitungsprogramm von igus, nachdem man zuvor andere Leitungen eingesetzt hatte, die zu Ausfällen neigten und nicht den hohen Ansprüchen genügten. Dass dies bei den igus-Leitungen nicht passierte, hat seinen Grund. Denn die Signal- und Energieleitungen der Chainflex-Serien wurden speziell für den Einsatz in Energieketten entwickelt und zeichnen sich durch extrem lange Lebensdauer bei der Dauerbelastung durch die Bewegungen mit der Energiezuführung aus. Bei ihnen kommen sowohl neue Leiterwerkstoffe als auch spezielle Mantelmaterialien zur Anwendung – mit dem Ergebnis, dass die Leitungen beim Einsatz in Energieketten im Vergleich zu konventionellen Leitungen ein Vielfaches an Standzeit erreichen. Die gefürchteten „Korkenzieher“ mit anschließendem Adernbruch werden schon durch den grundsätzlichen Aufbau der Chainflex-Leitungen vermieden. 
Häcker verwendet u.a. Chainflex-Leitungen Serien CF 2, CF 10, CF 11, CF 27 und CFPE als Schutzleiter – und sieht sich in der Auswahl bestätigt, denn bislang traten trotz der hohen Anforderungen und der millionenfachen Bewegungen tatsächlich keine Ausfälle auf.
Häcker Automation stellt aber auch hohe Anforderungen an das Abriebverhalten der Kette, da die Maschinen zumeist im Reinraum arbeiten. Unter diesen Bedingungen bewähren sich heute die Energieführungsketten der E6-Baureihe von igus, die Häcker für die Linearführungen der x-, y- und z- Achsen nutzt. Diese Ketten zeichnen sich durch einen sehr ruhigen, vibrationsarmen Lauf aus – eine unabdingbare Voraussetzung in der Mikromontage. Und sie sind extrem langlebig.