Für einen unserer Kunden haben wir ein Service- und Installationswerkzeug entwickelt, das die genaue Platzierung eines sehr empfindlichen Moduls ermöglicht. Die Herausforderung liegt nicht nur in der 400 kg schweren Masse des Moduls und den Herausforderungen an die Ergonomie. Es geht auch um den sehr begrenzten Platz, die verschiedenen Konfigurationen, die erforderliche Genauigkeit und die Zerbrechlichkeit des Moduls, das gehandhabt werden muss.

Schlechter Zugang:
Dieses etwa 400 kg schwere Modul befindet sich im Herzen der Maschine des Kunden und ist sehr schwer zu erreichen. Überall gibt es Hindernisse. Die Bodenfläche ist aufgrund von Kabeln und Kanälen begrenzt. Und je nach Konfiguration der Fabrik ist der Zugangspunkt entweder von der linken oder von der rechten Seite. Je nach Zugangspunkt befinden sich die Hindernisse im Boden auch an unterschiedlichen Stellen. Was für das Werkzeug übrig bleibt, ist ein sehr unregelmäßiger und begrenzter Raum. Daher musste die Anordnung der Räder sorgfältig gewählt werden, um beiden Situationen gerecht zu werden, und der obere Tisch kann um 180 Grad gedreht werden, um den Zugang von beiden Seiten zu ermöglichen.

Ergonomie:
An den Seiten und auf der Rückseite ist nur wenig Platz, aber es werden Leute benötigt, um die Schrauben zu lösen, mit denen das Modul an der Hauptmaschine befestigt ist. Diese Personen müssen sich also Zugang zum Modul verschaffen, während unser Werkzeug dort steht, wo es ohnehin schon eng ist. Das schränkt die Stellfläche und die Gesamtgröße des Werkzeugs noch mehr ein. Leider sind die Stütz- und Zugangspunkte bereits in der Konstruktion des Moduls festgelegt.

Eine frühzeitige Einbindung in die Modulentwicklung würde es uns ermöglichen, die größten Probleme zu vermeiden und die Handhabung eines solchen Moduls zu verbessern, was zu einer einfacheren und weniger kostspieligen Lösung führen würde.

Aber wir mögen Herausforderungen, also muss ein Maximum an (Kriech-)Platz erreicht werden und der Zugang zu den Schnittstellenbolzen darf nicht durch das Werkzeug blockiert werden. Dies führte zu verschiedenen Diskussionen und Zugeständnissen, um das Beste aus dem Werkzeug herauszuholen, ohne unannehmbare ergonomische und sicherheitstechnische Probleme zu bekommen.

Sicherheit:
All diese Herausforderungen führen uns zu dem Teil, den wir am meisten schätzen. Menschen in der Nähe und teilweise unter einem 400 kg schweren Modul in einem begrenzten Raum ist nichts, was wir auf die leichte Schulter nehmen. Dies muss unter allen Umständen sicher sein. Nach einer umfassenden Risikobewertung werden daher alle Sicherheitsfaktoren, Ausfallsicherungen und Zuverlässigkeitsprüfungen durchgeführt und sorgfältig in das Design integriert.

Funktionsweise:
All das ist für uns noch nicht Herausforderung genug. So kommen wir zum eigentlichen Sinn der Entwicklung eines Werkzeugs. Es ist die primäre Funktion, also fahren wir fort mit dem Hinzufügen von Funktionen, aber auch von weiteren Einschränkungen. Mit anderen Worten. Unsere Kunden tun das. Wir führen immer gesunde Diskussionen, um unsere Kunden herauszufordern, ihre Maschinen- und Modulkonstruktion zu verbessern, um die Handhabung und den Zugang zu erleichtern. Mit Concurrent Engineering kommt man allerdings nicht sehr weit. Manche Dinge sind einfach in der Konzeption eingefroren und können nicht mehr geändert werden.

Die nächste Herausforderung ist also die verfügbare Höhe. Die kombinierte Höhe von Werkzeug und Modul darf die verfügbare Höhe unter der Maschine nicht überschreiten. Wir waren auf eine Gesamthöhe von 840 mm beschränkt. Dies, um zu vermeiden, dass mehr Teile aus der Maschine entfernt werden als unbedingt nötig. Das bedeutet also 700 mm Hub für ein 400 kg schweres und 500 mm hohes Modul, das auf nur 340 mm Platz passt.

Das Vorhandensein ist nicht nur, um den Hebestock in zu bekommen. Die 340mm sollten auch Bodenfreiheit und andere Funktionen, wie Nivellierung, Kraftregulierung, Ausrichtung und unsere 180 Grad Drehung des oberen Tisches beinhalten.

Nivellierung:
Der Boden ist nicht absolut eben, deshalb haben wir eine Nivellierfunktion eingebaut. Da der Spielraum im Endanflug nur wenige Millimeter beträgt und die Höhe des Moduls von 500 mm schon bei der geringsten Neigung einen erheblichen Versatz ergibt. Durch das Hinzufügen eines Neigungsmessers mit digitaler Anzeige und eines Mechanismus zur Einstellung der Neigung in Rx und Ry kann der Bediener die Nivellierung innerhalb der 5-Rad-Spezifikation einstellen. Zusätzlich und um unnötige Schäden an unserem Modul zu vermeiden, registriert die Software der Hebebühne den vom Neigungsmesser gelieferten Winkel und lässt das Heben und Senken nur zu, wenn die Neigung innerhalb der 5mrad-Spezifikation eingestellt ist.

Lastbegrenzung:
Nex ist eine Lastbegrenzung, die mit Hilfe von vorgespannten Federn realisiert wird. Diese Federn sind strategisch in Bezug auf den Schwerpunkt des Moduls platziert und werden so vorgespannt, dass sie nur dann zusammengedrückt werden, wenn die Nennmasse des Moduls überschritten wird. Wenn das Modul also oben ankommt und mit der Hauptmaschine "verheiratet" werden muss, geben die Sensoren, die das Zusammendrücken der Federn erkennen, das Signal, dass die Endposition erreicht ist. Aufgrund der erwähnten strategischen Positionierung der Federn stellen 3 Sensoren sicher, dass sich alle Schnittstellenpositionen berühren und der Lift automatisch anhält und dem Benutzer signalisiert, dass alles in Ordnung ist, um das Modul an der Maschine zu befestigen. Und da wir diese 3 Sensoren haben, hat unsere Hebebühne noch einen zusätzlichen Trick in petto. Wenn ein einzelner Sensor einen bestimmten Versatz feststellt, der im Verhältnis zu den anderen beiden zu groß ist, wird dies von der Software als Kollision wahrgenommen, und die Hebebühne hält ebenfalls an und gibt eine Warnung an den Bediener aus.

Diese Federfunktion hat auch die Aufgabe, die sichere Entnahme des Moduls zu gewährleisten. Unsere Federn und Sensoren ermöglichen es uns zu erkennen, dass das Modul mit dem richtigen Maß an Kraft vollständig unterstützt wird.

Auch hier hält der Lift automatisch an, wenn diese Position erreicht ist, und signalisiert dem Benutzer, dass es sicher ist, die Schrauben zu entfernen, die das Modul sichern. Der Benutzer kann dies tun, ohne dass die Gefahr besteht, dass das Modul herunterfällt oder sich auch nur geringfügig absenkt, da wir genug, aber nicht zu viel Druck ausüben (denken Sie daran, dass es sich um ein empfindliches Modul handelt), um das volle Gewicht des Moduls mit kalkulierter Sicherheit zu tragen.

Heben:
Nachdem wir nun alle anderen Funktionen abgedeckt haben, die wir benötigen, um die Arbeit ohne Schäden oder Gefahren zu erledigen, müssen wir noch die Hebevorrichtung selbst in den verbleibenden Raum einpassen. Eine zweistufige, spindelgetriebene Scherenhebebühne wird hinzugefügt. Sie ist zwischen den Rädern so nah am Boden versenkt, wie wir sie bekommen konnten. Wir haben alle notwendigen Sicherheitsvorkehrungen getroffen, wie z. B. eine Sicherheitsmutter, die nur dann anspricht, wenn der Primärantrieb ausfällt. Das sollte angesichts der Sicherheitsfaktoren eigentlich nie passieren, aber da sich die Menschen so nahe am und sogar unter dem Modul befinden und es keinen Platz zur Flucht gibt, würden wir dieses Risiko auf keinen Fall eingehen. Die Verwendung eines hochwertigen Getriebes und eines Servomotors mit Absolutwertgeber ermöglicht die vollständige Kontrolle der Geschwindigkeit und der Position über den gesamten Hub des Aufzugs. Der Aufzug verlangsamt sich in kritischen Abschnitten seines vertikalen Hubs. Wenn er zum Beispiel kurz vor der Endposition steht und die Abstände immer kleiner werden, wird der Aufzug langsamer.

Die Sicht ist schlecht, und wir wollen die Leute zumindest so weit wie möglich aus dem Weg räumen. Sie könnten es, aber wir sorgen dafür, dass sie es nicht tun müssen und auch nicht in Versuchung kommen, es zu tun. Es gibt Führungsstifte, die sicherstellen, dass das Modul nicht von seinem Weg abkommt. Es kann nicht mit seiner Umgebung kollidieren und es kommt innerhalb des Fangbereichs seiner Schnittstellen zur Hauptmaschine an. Die Neigung wird überwacht, eine Kollisionserkennung ist vorhanden und die reduzierte Geschwindigkeit ist niedrig genug, um zum Stillstand zu kommen, bevor ernsthafte Schäden entstehen.