Fahrerlose Transportsysteme: Was Steckverbinder alles leisten

Fahrerlose Transportsysteme befördern Material und Werkstücke von der Anlieferung über das Lager bis an die Fertigungslinie. Dabei müssen sie kompakt und wendig sein, damit sie auch in beengter Umgebung mobil sind. Sie werden im Innen- und Außenbereich und selbst unter extremen Bedingungen wie im Härteofen eingesetzt. Um die FTS konstant im Fluss zu halten und den reibungslosen Ablauf nicht zu gefährden, kommen automatische Batteriewechselsysteme oder hochleistungsfähige Ladestationen zum Einsatz. Wichtig dabei: Der Ladevorgang muss schnell abgewickelt werden, um Stillstandszeiten zu vermeiden und die Prozesse nicht zu unterbrechen. Modulare Steckverbindersysteme wie CombiTac von Stäubli ermöglichen an dieser Stelle die Konfiguration kompakter, anwendungsspezifischer Schnittstellen.

Unterschiedliche Kontaktmodule lassen sich im Baukastensystem kombinieren und platzsparend in einem Steckverbinder vereinen. So fungiert der CombiTac nicht nur als Verbindungslösung für Strom und Spannung, sondern überträgt auch Lichtwellen- und Datenbus-Signale und verbindet Thermoelemente, Fluidleitungen sowie pneumatische Kupplungen. Ein automatischer Batteriewechsel erfolgt robotergesteuert, weshalb die Anschlüsse zur Stromübertragung steck- und trennbar sein müssen. Als Alternative zum Batteriewechsel fahren in vielen automatisierten Logistikanwendungen die Fahrzeuge bei Bedarf an eine Ladestation und docken dort selbstständig an. CombiTac ist hier eine leistungsstarke Lösung und erfüllt die technischen Anforderungen bezüglich Steckzyklen und Vibrationsfestigkeit.

Das CombiTac-System ermöglicht die freie Konfiguration verschiedener Module zu hybriden Steckverbindern für Strom, Signale, Daten, Luft und Flüssigkeiten. Bei Bedarf können die Leistungskontakte mit Steuerkontakten kombiniert werden, beispielsweise zur Temperaturüberwachung während des Ladevorgangs am Fahrerlosen Transportsystem. Zur Signalübertragung stehen verschiedene Kontakte und hochdichte Kontaktträger zur Auswahl, spezielle Last-Mate-First-Break-Kontakte überwachen und kontrollieren den Verbindungsstatus und sorgen für zusätzliche Sicherheit am FTS.

Speziell für FTS, die beim automatisierten Andocken ausreichend Kompensation für Ausrichtungsfehler benötigen, wurde eine optionale Führung entwickelt. Neue Endstücke mit Führungsstiften und konisch ausgelegten Buchsen ermöglichen den Ausgleich von radialem Versatz (± 4 mm) und Winkelversatz (± 2 mm). Für elektrischen Schutz sind die Führungsstifte mit Isolierkappen versehen. So entstand eine Lösung, die einfach, kosteneffizient und platzsparend in neue und bestehende Systeme integriert werden kann. Ausgelegt für bis zu 100.000 Steckzyklen fallen minimale Wartungs- und Austauschkosten an. Das System eignet sich für verschiedene Bereiche, die höhere Toleranzen erfordern, wie Produktionslinien, Prüfgeräte und Docking-Anwendungen.

Zur Kontaktierung von Baugruppen wie Steuerung, Motor, Umrichter und Batterien folgt man bei Schnittstellen im Fahrzeug dem Trend zu immer kleineren Baugrößen. In den Fahrerlosen Transportsystemen (FTS) von Stäubli WFT wurde eine flexible Lösung verwirklicht: Die Verbindung mehrerer Antriebsachsen mit dem Schaltschrank auf dem FTS-Grundrahmen forderte nicht nur einen leistungsfähigen, vibrationsfesten Steckverbinder. Um die 360°-Beweglichkeit in alle Richtungen zu ermöglichen, musste auch die Verkabelung individuell ausgelegt werden.

Die CombiTac-Steckverbinder werden als komplette Baugruppe mit konfektionierten Kabelsträngen in unterschiedlichen Längen angeliefert. Dies verkürzt die Einbauzeit im FTS und eliminiert gleichzeitig Fehlerquellen bei der Montage. In der Hyperloop Competition von Elon Musk setzt Swissloop, das Team der Schweizer ETH, ebenfalls auf CombiTac als leichtem, kompaktem elektrischen Steckverbinder zwischen den Batterien und den auf dem Linearmotor montierten Wechselrichtern. CombiTac transportiert hier sicher, zuverlässig und verlustfrei elektrische Leistung und Signale zur Überwachung und Steuerung und ermöglicht einen schnellen und fehlerfreien Wechsel der Batterien. Auch die MSD-Lösung (manual safety disconnect) wird damit verwirklicht.

Mit dem neuen CombiTac-Konfigurator, der vor 14 Jahren entwickelt und einer umfassenden Neugestaltung unterzogen wurde, kann der Anwender sein modulares Steckverbindersystem mit verschiedensten Modulen selbst konfigurieren. Die Version 2.0 ist nicht nur optisch überzeugend, sondern auch technologisch auf dem neusten Stand, Fehlkombinationen werden auf ein Minimum reduziert. Sie unterstützt dank standardisierter Schnittstellen den Trend zu Datendurchgängigkeit und ist auf allen gängigen Browsern sowie mit verschiedenen Endgeräten verwendbar. Als zusätzlicher Service steht die Kabelkonfektionierung zur Verfügung. Die bereitgestellten 3D-Daten erleichtert die Planung beim Konstruktionsvorgang und unterstützen die Designprozess-Optimierung durch einfaches Integrieren von Step-Dateien. aru