Automobilelektronik

Sicher ganz leicht

Federbestückungsanlage sorgt für Sicherheit auf den Strassen
Links ein mit vergoldeten Federn bestücktes Gehäuse, rechts ein unbefülltes.
Ganz klar: Alle wesentlichen Komponenten eines Kraftfahrzeuges müssen absolut sicher funktionieren. Entwickler legen deshalb die automatisierte Fertigung der Steuerelektronik in die Hände kompetenter Partner aus Zulieferindustrie und Automatisierungstechnik.

Bremsen, Lenkung, Fahrwerk und Getriebe müssen hundertprozentig funktionieren. Vor allem die elektronische Regelung des Anti-Blockier-Systems (ABS) und des elektronischen Stabilitätsprogramm (ESP) sowie weitere Fahrhilfen und Komfortoptionen müssen in jeder Situation, bei jeder Temperatur und jedem Straßenzustand einwandfrei arbeiten. Oberste Priorität hat dabei die Steuerung der lebenswichtigen Fahrzeugtechnik – alle Stecker und Kontakt müssen stimmen. Bei der Fertigung der komplexen Steuerungen greift der Automobilzulieferer Temic auf das Know-how der Firma Mafu Automation aus dem schwäbischen Rosenfeld zurück. Als Hersteller von Maschinen und Geräten zum Zuführen, Sortieren, Entwirren und Bereitstellen von Massenteilen wie beispielsweise Federn oder Sicherungsringe bieten die Rosenfelder seit 30 Jahren Lösungen aus einer Hand. Bei den jüngst fertig gestellten Federbestückungsanlagen den Automobilzulieferer haben sie ihre Erfahrung eingesetzt.

Die neue Anlage arbeitet so: In ein bereit gestelltes Steuergehäuse müssen, je nach Ausstattung des Kraftfahrzeuges, winzige vergoldete Kontaktfedern lagerichtig montiert werden; die Federn fungieren in der Steuerung als Kontakt zwischen Elektronik und Mechanik. Zu Beginn der Produktion gelangen die Federn manuell durch einen Einfülltrichter in eine Fördertrommel. Ein Ionisierstab in der Trommel verhindert dabei das statische Aufladen. Schaufeln in der sich langsam drehenden Trommel fördern die einzelnen Federn auf eine der vier Sortier- und Zuführschienen. Schikanen richten auf der Schiene die Federn der Form nach aus und fördern sie über vier Ausläufe hängend zur Übergabe an das Vereinzelungswerkzeug. Ein Linear-Fördermagnet sorgt für die zur Vorwärtsbewegung der Einzelteile nötigen Schwingungen. Das Auslösen des Vereinzelungsimpulses ist nur möglich, wenn durch die Sensorik in jeder Bahn Teilanwesenheit gemeldet wird, also vier Teile zum Vereinzeln bereitstehen und zusätzlich das Signal vom vorherigen Takt erfolgt ist. Fehlt dieses Signal, geht die Anlage auf Entstören. Das heißt: Durch zusätzliches Freiblasen oder das Ausschleusen der Federn in einen Schlechtteilebehälter versucht die Anlage, sich selbst zu Entstören.

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Die Federn werden im Vereinzelungsschieber angesaugt und in die Übergabeposition gefahren. Hier wird das Vakuum aufgehoben – die Federn fallen in den jeweiligen Zuführschlauch. Um eine Beschädigung durch den per Druckluft beschleunigten Fall im Schlauch zu vermeiden, stoppen Magnetbremsen die empfindlichen Teile kurz vor der Übergabeplatte ab. Beim anschließenden Ausschalten der Magnetbremse fallen die Federn nur noch eine kleine Strecke auf die Verteilerplatte. Die Federn stehen nun in der Verteilerplatte und werden mittels Lichtleiter auf Anwesenheit geprüft. Sind alle Federn anwesend, wird die Platte quer verschoben, und die Federn fallen über den Zuführschlauch in das Steuerungsgehäuse.

Die mit einem typspezifischen Data-Matrix Code versehenen Gehäuse gelangen außerhalb der Anlage manuell auf eine Zuführrutsche; die Zuführung der zu befüllenden Gehäuse übernimmt ein Förderband. Ein Scanner wertet vor der Übergabe zur Befüllstation den Code auf dem Etikett aus und übergibt die Gehäuseinformationen an die SPS. Die sorgt dafür, dass in der Befüllstation die entsprechende Anzahl Federn bereitgestellt wird. Je nach Ausstattung der Kfz-Steuerung werden nach erfolgtem Signal der SPS eine bis fünf Federgruppen mit je vier Federn in einen Zwischenspeicher der Befüllstation abgelegt. Wenn das entsprechende Gehäuse unter der Befüllstation positioniert ist, erfolgt das Ausheben des Gehäuses und die Übergabe der vorher bestimmten Menge an Federn. Das befüllte Gehäuse wird dann an die nächste Station zur Prüfung weitergeleitet.

Eine Hubstation zentriert und hebt das Gehäuse in der Prüfstation aus. Durch einen zweiten Hub erfolgt der Prüfkontakt an der Unterseite der Federn; über Kontaktstifte werden die Federn auf Länge, richtiges Einbaumaß und Anwesenheit geprüft. Wurden zu lange, zu kurze oder keine Federn eingesetzt, wird das Gehäuse ausgeschleust. Wenn die mechanische und elektrische Prüfung der Federn positiv abgeschlossen ist, wird der untere Prüfzylinder zurückgefahren und das Gehäuse ausgeschleust. Die perfekt bestückten und geprüften Gehäuse werden dann in der nächsten Station zur Weiterverarbeitung auf ein weiteres Förderbandsegment übergesetzt.

Eine Siemens S7-314C 2DP steuert die gesamte Federzuführung, die Bedienung erfolgt über ein Panel OP7. Mit einer modemgesteuerte Fernwartungseinheit kann der Hersteller eventuell auftretende Probleme vom Schreibtisch aus beheben und analysieren. Die Anlage ist wartungsfreundlich: Praktisch ohne Werkzeug lassen sich einzelne Baugruppen austauschen oder warten. Eine Bestückung der Steuergehäuse in 120 unterschiedlichen Varianten ist möglich, ohne die Anlage umbauen zu müssen. pb

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