Komponenten in der Zuführtechnik

Anforderungen an moderne Montageanlagen

In der Montagetechnik nimmt die Relevanz von Flexibilität, Effizienz und Technischer Sauberkeit weiter zu. Deprag bietet Komponenten für die Teilezuführung an.

Für Effizienz und Sparsamkeit in der Zuführtechnik steht der Vibrationswendelförderer Eacy Feed. © Deprag

1908 war sowohl für den motorisierten Personenverkehr als auch für die industrielle Montage ein bedeutendes Jahr: Ford brachte mit dem Modell T erstmals ein Automobil auf den Markt, das in großen Stückzahlen zu einem bezahlbaren Preis gefertigt werden konnte. Damit war das Zeitalter des massentauglichen Individualverkehrs geboren, und durch die erstmalige Fließmontage wurde auch der Startschuss für die industrielle Serienproduktion im Automobilbau gegeben. Durch die voranschreitende Rationalisierung – unter anderem in Form hochgradiger Arbeitsteilung – wurde die Montage zunehmend effizient genug, um später bereits bis zu 9.000 Autos täglich zu produzieren.

Trotz enormer Leistungssteigerung ist das Grundprinzip für manuelle Montagearbeiten im Wesentlichen erhalten geblieben. Erst die zunehmende Automatisierung und die Digitalisierung haben die Produktmontage revolutionär beeinflusst. Vollautomatische Anlagen werden heute dank intelligenter, Industrie-4.0-fähiger Hard- und Softwarekomponenten ferngesteuert betrieben und sind mit korrelierenden Systemen, etwa aus der Zuführtechnik, vernetzt. So wird ein Bauteil in die Montageanlage befördert und positioniert, während gleichzeitig bereits Verbindungselemente wie Schrauben oder Muttern lagerichtig sortiert, vereinzelt und direkt in das Schraubwerkzeug eingespeist werden – in nur wenigen Augenblicken. Relevanzänderungen von aktuellen und künftigen Einflussfaktoren oder immer neue Anforderungen zwingen die Branche unaufhörlich zu weiterem Fortschritt.

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Ein relevanter Aspekt ist die voranschreitende Miniaturisierung. Moderne Prozessoren mit wenigen Quadratmillimetern Größe werden heute mit mehreren Milliarden Transistoren bestückt. Bei solch kleinen Strukturen im Nanometerbereich wirken die meisten Schmutzpartikel vergleichsweise riesig und können je nach Anwendung eine gravierende Gefahr darstellen. Zum Beispiel können bei elektronischen Baugruppen bereits kleinste leitfähige Partikel zu Kurzschlüssen führen. Der Einsatz neuer, leistungsstärkerer Materialien verstärkt diesen Effekt zusätzlich, da ausgerechnet die Partikel von Werkstoffen – etwa kohlefaserverstärkte Kunststoffe – leitfähig sind. Unter anderem deshalb nimmt die Bedeutung der Technischen Sauberkeit im Zuge der Miniaturisierung zu.

Der „Particle Killer“ saugt Schmutzpartikel vor der Verschraubung gezielt ab und schleust diese über einen Filter aus. © Deprag

Deprag Schulz hat für die Anforderungen der Technischen Sauberkeit in der Zuführtechnik das durchgängige Clean-Feed-Konzept mit spezifischen Komponenten entwickelt. Es besteht unter anderem aus Elementen zur abriebarmen Teilezuführung, um die Entstehung schädlicher Partikel bereits von vornherein zu minimieren. Abriebarme Hubschienenförderer sortieren, vereinzeln und befördern Verbindungselemente schonend. Dabei ermittelt das Gerät die Anzahl der notwendigen Hubbewegungen dank Sensorsteuerung automatisch, da jede überflüssige Hubbewegung auch unerwünschten Abrieb verursachen kann. Zudem helfen Bandbunker die Anzahl der Verbindungselemente im Zuführsystem niedrig zu halten, da weniger Schrauben natürlich auch weniger Verunreinigungen erzeugen. Da die Partikelentstehung trotzdem nicht ausgeschlossen werden kann, sind Absaugsysteme eine effektive Möglichkeit, um Sauberraumbedingungen zu erreichen. Der „Particle Killer“ von Deprag saugt Schmutzpartikel bereits vor der Verschraubung gezielt ab und schleust diese über einen Filter aus. Das SFM-V-Vakuumschraubmodul hingegen saugt den Restschmutz direkt beim Zustellen des Schraubers über zusätzliche Vakuumquellen ab. Neben Hardwareanpassungen wird die Partikelkontamination mittels Steuerungsanpassungen – etwa eine Drehzahlverringerung während der Klingeneinführung in den Schraubenkopf – reduziert.

Für den Aspekt Effizienz bietet Deprag mit dem Vibrationswendelförderer Eacy Feed eine Lösung: Steuerung und Antrieb dieses Förderers basieren auf einer Stromversorgung mit 24 Volt DC. Dies ist ausreichend, um mittels Schwingmagneten den Fördertopf in seine periodische Schwingbewegung zu setzen und dabei eine Energieeinsparung von rund 80 Prozent zu erreichen. Mit einem Weitspannungsnetzteil lässt sich das Gerät weltweit ohne Umrüstung verwenden. Die Steuerung PFC100 ermöglicht darüber hinaus individuelle Einstellungen ohne zeitaufwändige, mechanische Eingriffe. Wenn die Montage bis zu einem möglichst hohen Grad automatisiert werden soll, die Stückzahl jedoch keine vollautomatische Zuführung rechtfertigt, bieten sich Schraubengeber als günstige und schnell implementierbare Lösung an; sie lassen sich mit wenigen Griffen auf die benötigte Schraubengröße umrüsten, fördern schonend, sind handgeführt und stationär einsetzbar und lassen sich dank integrierter Steuerung autark betreiben.

Das globale Marktgeschehen ist dynamisch und fordert flexible Fertigungslösungen mit kurzer Reaktionszeit, wie es beispielsweise in hybriden Montagesystemen – durch die Verkettung von manuellen und automatisierten Prozessen – der Fall ist. Hier sind Mensch und Maschine zu koppeln, die nicht konstant in gleicher Geschwindigkeit arbeiten. Die Lösung hierfür sind Pufferzonen, etwa durch Linearförderer. Mit ihnen lassen sich größere Distanzen überbrücken sowie der Teilestrom steuern. Je nach Bedarf stellen die Förderer Teilepuffer bereit oder ziehen den Teilestrom funktional auseinander. Eine weitere Maßnahme für Flexibilität sind modulare Anlagenkonzepte mit standardisierten Komponenten. Deprag bietet sensorgesteuerte Schrauber, Zuführsysteme und Steuerungen aus einer Hand an. pb

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