Modulare Antriebssysteme für flexible Produktionskonzepte

Der 4MotionCube, entwickelt von Feyrer + Hahn, ist ein mechanisches XY-Fahrsystem, das auf einer standardisierten Modulgröße von 150 x 150 mm basiert. Die Bewegung der Carrier erfolgt formschlüssig über Zahnwalzen, die durch präzise Schrittmotoren angesteuert werden. Die Module lassen sich zu beliebig großen Flächen kombinieren und ermöglichen es, Werkstückträger zweidimensional zu jeder gewünschten Position zu bewegen. Die Kommunikation zwischen den Modulen erfolgt ausschließlich über Ethernet (WLAN oder LAN). Eine zusätzliche Verkabelung ist nicht erforderlich – jedes Modul benötigt lediglich eine 24-V-Stromversorgung, wodurch die Infrastruktur einfach und kostengünstig bleibt.

Nach dem Aufbau eines Feldes – oder nach dem Austausch eines 4MotionCubes – erfolgt automatisch eine Felderkennung. Die Module erkennen ihre Position im Gesamtsystem selbstständig und ermöglichen so eine besonders einfache Inbetriebnahme oder Wartung.

„Der Mensch wird dann fast zu einer Art Teamleiter“

KI steckt im Engineering noch in den Kinderschuhen – doch ihr Potenzial ist enorm. WSCAD CEO Dr. Axel Zein erklärt, warum Use cases wichtiger sind als Technologie, wie Ingenieure zu Teamleitern virtueller Konstrukteure werden und wie der Einstieg in KI im eigenen Unternehmen gelingt.

Philip Bittermann

Besondere Merkmale des 4MotionCube

Präzise Rückmeldung durch Absolut-Sensoren: Die Position der Zahnwalzen wird über absolute magnetische Rotationssensoren mit einer Auflösung von 12 Bit oder 14 Bit präzise erfasst. Damit erreicht das System eine Wiederholgenauigkeit von besser als 0,01 mm – bei gleichzeitig hoher Betriebssicherheit und Robustheit.

Energieeffizient und wartungsarm: Die mechanische Struktur und die intelligente Steuerung der Antriebe ermöglichen eine besonders energieeffiziente Arbeitsweise. Je nach Anwendung liegen die durchschnittlichen Ströme pro Cube lediglich bei 0,1 A bis 0,2 A, also bei 24 V maximal 5 W pro Cube. Zudem sind die Module so konstruiert, dass sie im Servicefall einzeln und schnell austauschbar sind – ohne Eingriffe in die übrige Anlage.

Gamechanger im Produktionsablauf: Der entscheidende Unterschied zu klassischen Automatisierungslösungen besteht darin, dass nicht mehr der Roboter das Bauteil zur Station bringt – und anschließend wieder zurück –, sondern die Stationen werden direkt von den 4MotionCubes angefahren. Das bedeutet: weniger komplexe Handhabungseinheiten, kürzere Taktzeiten, geringere Investitionen und deutlich reduzierte Betriebskosten. Dieses Prinzip eröffnet so neue Freiheitsgrade bei der Planung von Produktionsprozessen – etwa bei variantenreichen Kleinserien oder flexiblen Montagelinien.

Typische Einsatzbereiche

Der 4MotionCube lässt sich in zahlreichen Branchen und Anwendungen integrieren:

• Montageautomation: Frei bewegliche Carrier ermöglichen parallele, individuelle Bearbeitungsabläufe.
• Laborautomation: Exakte Positionierung und definierte Abläufe bei kompakten Aufbauten.
• Elektronikfertigung: Materialzufuhr, Prüfeinheiten und Pufferstationen auf engstem Raum kombinierbar.
• Packaging und Handling: Schnell umrüstbare Transportstrecken für wechselnde Formate.

Das System ist funktionsfähig, getestet im Prototypstadium und bereit für die Industrialisierung. Er ermöglicht neue Geschäftsmodelle und erschließt Märkte, die mit klassischen Automatisierungslösungen bisher nur schwer zugänglich waren. Aktuell sucht der Hersteller ein Partnerunternehmen aus der Automatisierungstechnik, das das System gemeinsam mit ihm in den Markt bringt.