technische daten

Das Coax Center 6000 ist das weltweit erste und bislang einzige Maschinensystem, mit dem sich Mikrokoaxialkabel vollautomatisch und hochpräzise bearbeiten lassen. Die technischen Daten sind:

  • Maximaler Kabeldurchmesser: 6 mm
  • Minimaler Kabelquerschnitt (Innenleiter):  AWG 40 (0.005 mm2)
  • Minimale/maximale Kabellänge: 15 mm/1000 mm
  • (mit externem Kabelablagesystem sind größere Längen möglich)
  • Minimale/maximale Abisolierlänge: 0,1 mm/40 mm
  • Toleranz bei der Abisolierlänge: ± 50 μm
  • Messauflösung der Q-Cam 360: 10 μm
  • Ausstoß: Typisch 1200 Kabel/h (je nach Applikation)
  • Abmessungen: L = 1300 mm (ohne Abroller, Drahtrichter und Ablagesystem); B = 900 mm; H = 1400 mm (2200 mm bei geöffneter Abdeckhaube)
  • Gewicht: 407 kg
  • Elektrische Speisung: 90…240 VAC, 800 VA, 50/60 Hz
  • Druckluftspeisung: 5…7 bar nicht-geölte, trockene und gefilterte Druckluft
  • Druckluftverbrauch: Durchschnittlich 65 l/min, maximal 400 l/min
  • Druckluftanschluss: Luftschlauch 12/9 mm, maximale Länge des Luftschlauchs = 15
Koaxialkabel sind in der Datenübertragung nicht mehr wegzudenken: Durch den rotationssymmetrischen Aufbau lassen sich große Datenmengen störsicher transportieren.

Koaxialkabel sind in der Datenübertragung nicht mehr wegzudenken: Durch den rotationssymmetrischen Aufbau lassen sich große Datenmengen störsicher transportieren. Schleuniger

In der modernen (Kommunikations-)Gesellschaft steigen die Anforderungen an den Datentransfer immer weiter. Dies liegt unter anderem an der immer größer werdenden Datenmenge, weil die Zahl der Nutzer steigt und deren Bedürfnisse sich verändern. So werden immer mehr hochauflösende Bilder, Filme oder Musik übertragen. Parallel dazu wird auch eine immer höhere Datensicherheit bei gleichzeitig steigender Dichte an Nutzern verlangt, wodurch immer komplexere Übertragungsmechanismen benötigt werden, was die Anforderungen an Antennenkomponenten weiter erhöht.

Aufwändige Konfektionierung

Bild 1: Der Aufbau eines Koaxialkabels zeigt deutlich, dass für die Konfektionierung hohe Präzision und Genauigkeit unabdingbar sind.
(v.l.): Leiter – Dielektrikum – Schirm – Mantel)

Bild 1: Der Aufbau eines Koaxialkabels zeigt deutlich, dass für die Konfektionierung hohe Präzision und Genauigkeit unabdingbar sind.
(v.l.): Leiter – Dielektrikum – Schirm – Mantel)
(v.l.): Leiter – Dielektrikum – Schirm – Mantel) Schleuniger

Ausgelegt an diese Bedürfnisse erfüllen Koaxial- und ganz besonders Mikrokoaxialkabel die hohen Anforderungen an die Datenübertragung. Warum? Wegen ihres rotationssymmetrischen Aufbaus, der in Bild 1 veranschaulicht wird. Koaxial- und ganz besonders Mikrokoaxialkabel werden in mehreren Schritten konfektioniert. Dabei sind Mikrokoaxialkabel solche, deren Außendurchmesser weniger als 1,5 mm beträgt. Üblicherweise werden Mikrokoaxialkabel bis heute entweder in Handarbeit oder bestenfalls halbautomatisch verarbeitet. Die einzelnen Arbeitsschritte folgen in aller Regel dem folgenden Ablauf:

  • Ablängen des Koaxialkabels, wobei tolerierte Längenabweichungen von maximal 0,25 Prozent der Gesamtlänge heute keine Seltenheit mehr sind. Die engste in der Praxis eingeforderte Toleranz, die dem Autor bekannt ist, betrug 0,04 Prozent.
  • Abisolieren der einzelnen Schichten des Kabels. Hier werden Abweichungen von lediglich einigen zehn Mikrometern toleriert.
  • Überprüfen der Abisolierung, insbesondere hinsichtlich Geometrie und Sauberkeit. Das heißt, es wird überprüft, ob die einzelnen Schichten auf die richtige Länge abisoliert wurden, ob alle Abisolierungen vollständig durchgeführt wurden und dass sich keine Abisolierreste auf dem Kabel befinden.
  • Teilweise Weiterbearbeitung des Kabelendes. Beispielsweise wird ein Crimpkontakt angebracht oder der Leiter verzinnt. Oftmals ist dieser Schritt mit einer weiteren Qualitätsüberprüfung verbunden.
  • Sauberes Ablegen des Kabels, sodass die feinen Strukturen des Kabelendes nicht beschädigt werden.

Konfektionäre solcher Kabel beißen sich in Folge dessen an den Anforderungen regelmäßig die Zähne aus und stoßen schnell an ihre Grenzen. Wer auf Handarbeit vertraut oder mit halbautomatischen Werkzeugen arbeitet, kann die geforderten Längentoleranzen immer seltener einhalten. Deshalb müssen die Kabelenden systematisch geprüft werden. Lupen und Mikroskope sind für diesen Arbeitsschritt ineffizient, weil die Qualität solcher Messungen Schwankungen unterliegt. Denn: Die individuelle Einschätzung der Qualität einer solch feinen Struktur ist erfahrungsgemäß personen- und tageszeitabhängig. Problematisch ist außerdem der Transport der Kabel zwischen den Orten, an denen die Bearbeitungsschritte stattfinden. Selbst eine kleine Berührung der Kabelspitze kann diese verbiegen und damit das Kabel unbrauchbar machen. Im ungünstigsten Fall kann dies sogar zum Versagen des Endprodukts führen.

Automatisierte Konfektionierung

Das von Schleuniger auf der Messe productronica 2015 lancierte Coax Center 6000 integriert und automatisiert alle Konfektionierungsschritte in einer hochflexiblen Maschinenplattform. Nachdem das Kabel geschnitten wurde, wird das Kabelende während sämtlicher Prozesse durch einen einzigen Greifer gehalten. Es muss somit nicht übergeben werden, behält exakt seine Position und wird deshalb den einzelnen Stationen mit maximaler Positionsgenauigkeit zugeführt. Die Stationen selbst sind speziell für die hohen Anforderungen dieser Anwendung entwickelt worden.

In der Rotary Unit 6000 werden die einzelnen Kabelschichten hochpräzise eingeschnitten und abgezogen.

In der Rotary Unit 6000 werden die einzelnen Kabelschichten hochpräzise eingeschnitten und abgezogen. Schleuniger

Ein Kernstück dieser Anlage ist dessen Rotary Unit 6000. Dabei handelt es sich um einen rotativen Abisolierkopf, in dem die einzelnen Kabelschichten hochpräzise eingeschnitten und abgezogen werden. Eine aus sechs Segmenten bestehende Zentrierung sorgt dafür, dass das Kabel während des Einschnitts optimal in Position gehalten wird, ohne dabei durch den Klemmdruck beschädigt zu werden. Die abisolierten Kabelteile werden durch eine leistungsfähige Absaugung entsorgt. Mechanik und Absaugung sind so konzipiert, dass sie mehrschichtig ohne Wartungsunterbrüche betrieben werden können.

3D-Bildgebung für höchste Genauigkeit

Die Q-Cam 360 überprüft mit sehr hoher Präzision, ob alle Toleranzen eingehalten und ob die automatisch ablaufenden Prozesse korrekt durchgeführt werden.

Die Q-Cam 360 überprüft mit sehr hoher Präzision, ob alle Toleranzen eingehalten und ob die automatisch ablaufenden Prozesse korrekt durchgeführt werden. Schleuniger

Die Q-Cam 360 ist ein weiteres Highlight des Crimp Center 6000. Bei der Q-Cam 360 handelt es sich um ein hochwertiges Kamerasystem, mit dem die Kabelenden unmittelbar nach dem Abisoliervorgang inspiziert und überprüft werden. Dieses System besteht aus vier Hauptkomponenten: Einem Bildsensor mit 5 MPixel und einer hochwertigen telezentrischen Optik, deren paralleler Strahlengang eine präzise Geometriemessung der feinen Strukturen unabhängig von der genauen Position des Kabelendes sicherstellt. Das integrierte Spiegelsystem ermöglicht es, dass mit einer Bildaufnahme das Kabelende aus vier verschiedenen Richtungen fotografiert wird. Dies erlaubt eine quasi-3D-Analyse des Objekts in extrem kurzer Zeit. Schließlich wertet die proprietäre Software aus diesen vier Bildern alle relevanten Geometrie- und Qualitätsdaten aus und vergleicht die Werte automatisch mit programmierbaren Sollwerten.

Neben den Abmessungen des bearbeiteten Kabelendes werden weitere Parameter überprüft, zum Beispiel Sauberkeit oder Rundheit des Kabels. So schaut die Q-Cam 360 nach, ob sich noch Abfallreste vom Abisolieren auf dem Kabel befinden. Darüber hinaus wird eine rekonstruierte, vergrößerte 3D-Darstellung des Kabels erzeugt und dargestellt. Die Software ermöglicht zudem die Archivierung der Messdaten für die vollständige Rückverfolgbarkeit des Endprodukts. Nach der Überprüfung des abisolierten Kabelendes kann die Q-Cam 360 auch die Resultate weiterer Prozessschritte überprüfen, zum Beispiel ob nach einem Crimp-Vorgang das Crimp-Terminal korrekt auf dem Kabelende sitzt.

Das Coax Center 6000 bietet eine extrem hohe Genauigkeit beim Abisolieren von (Mikro-)Koaxialkabeln und automatisiert konsequent alle Konfektionierungsschritte in einer hochflexiblen Maschinenplattform.

Das Coax Center 6000 bietet eine extrem hohe Genauigkeit beim Abisolieren von (Mikro-)Koaxialkabeln und automatisiert konsequent alle Konfektionierungsschritte in einer hochflexiblen Maschinenplattform. Schleuniger

Schonender Umgang mit hohem Output

Hat das Kabel alle Prozessschritte durchlaufen, wird es mithilfe eines speziell entwickelten Pinzettengreifers so abgelegt, dass die Kabelenden nicht beschädigt werden können. Dass neben den eigens für das Crimp Center 6000 entwickelten Bearbeitungsstationen auch Crimp-Pressen sowie andere Stationen von Drittanbietern integriert werden können, ist ein weiteres Plus des Coax Center 6000. Um dies sicherzustellen, wurden standardisierte Schnittstellen implementiert für die mechanische, elektronische und softwaretechnische Anbindung. Überdies lassen sich mit der Q-Cam 360 auch die Prozessschritte überprüfen, die mit den Stationen von Drittanbietern durchgeführt werden.

Neben diesen technischen und qualitativen Innovationen erzielt das Coax Center 6000 auch eine enorm hohe Produktivität: Der Ausstoß einer solchen Maschine ist mindestens drei Mal höher als bei den eingangs beschrieben händischen und halbautomatischen Prozessen und dies bei wesentlich kleinerem Personal- und Handling-Aufwand sowie hoher Qualität.

Glückliche Gewinner des Cables, Coils & Hybrids Clusters: Christoph Schüpbach (l.) und sein Entwicklerteam freuen sich, den ersten productronica innovation award in Händen zu halten.

Glückliche Gewinner des Cables, Coils & Hybrids Clusters: Christoph Schüpbach (l.) und sein Entwicklerteam freuen sich, den ersten productronica innovation award in Händen zu halten. Schleuniger

Dieser Dreiklang aus maximaler Präzision, Qualitätsüberwachung und Bearbeitungsvolumen hat auch die hochkarätig besetzte Jury überzeugt, die Schleuniger für das Coax Center 6000 den productronica Innovation Award 2015 zugesprochen hat. Dies geschah sehr zur Freude von Christoph Schüpbach: „Unsere DNA treibt uns an, die Kabelverarbeitung zu perfektionieren, die aktuellen und künftigen Erfordernisse der Industrie noch genauer zu verstehen und mit überzeugenden Lösungen zu antworten. Unser Coax Center 6000 ist eine solche Lösung. Es hat den productronica innovation award stellvertretend für eine ganze Reihe an Schleuniger-Innovationen gewonnen. Darüber hinaus freut es mich sehr, dass unsere Mitarbeitenden auf diese Weise für ihr fortwährend hohes Engagement belohnt wurden“, bekräftigt der CEO von Schleuniger.

Hochflexible maschinenplattform

Das Coax Center 6000 ist das erste Maschinensystem, das Mikrokoaxialkabel vollautomatisch und hochpräzise bearbeitet: Es integriert und automatisiert konsequent alle Konfektionierungsschritte in einer hochflexiblen Maschinenplattform. Dabei erreicht die Genauigkeit beim Abisolieren laut Hersteller die höchste aller derzeit im Mark verfügbaren Lösungen. Zudem steht mit der Q-Cam 360 eine vollautomatische Kontrolle der Abisolierung genauso zur Verfügung wie ein Produktionsprotokoll mit allen relevanten Prozessparametern inklusive 3D-Bildern. Die hohe Flexibilität im Hinblick auf die Integration zusätzlicher Prozessschritte wie Crimpen, Verzinnen und dem Ausisolieren von Fenstern runden die Vorzüge ab.

gewinner des cables, coils & hybrids Cluster

Am ersten Messetag der productronica 2015 wurden die Gewinner des ersten productronica innovation award vorgestellt. Aus mehr als 70 Einreichungen wurden die innovativsten Produkte und Lösungen von einer unabhängigen Jury festgelegt. Im Cables, Coils & Hybrids Cluster machte sich Schleuniger mit dem Coax Center 6000 um die Auszeichnung verdient. Die Bewertungen hat eine hochkarätige Jury vorgenommen, bestehend aus: Professor Klaus-Dieter Lang vom Fraunhofer-Institut IZM, Professor Mathias Nowottnick von der Universität Rostock, Dr. Martin Oppermann von der Technischen Universität Dresden, Professor Lothar Pfitzner vom Fraunhofer-Institut IISB sowie Dr. Eric Maiser vom VDMA und Christoph Stoppok vom ZVEI. Der productronica innovation award ist der erste unabhängige Preis der Elektronikfertigungsbranche und wird in enger Kooperation mit der Fachzeitschrift productronic verliehen.