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Automotive/AssemblyVerschlusssache

Montagautomat mit Prüfvorrichtung
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Automotive/Assembly: Verschlusssache
Automobile bestehen aus vielen Baugruppen und Teilen. Eins davon sind die Türschlösser. Hier gibt es unter anderem die Baugruppe `Mitnehmerhebel´. Für deren Produktion hat ein Automationsspezialist eine individuelle Lösung entwickelt. Die vollautomatische Anlage verbindet, prüft und sortiert die Teile in verschiedenen Arbeitsschritten.

Die Zielvorgabe für die autarke Laufzeit einer Montageanlage lag bei einem Minimum von drei Stunden. Sie soll Teile für ein Türschloss vernieten. Die Leistungsanforderung betrug mindestens 15 Baugruppen pro Minute bei einer Auslegung auf 220 Arbeitstage pro Jahr und einen dauerhaften Einsatz im Zwei-Schicht-Betrieb. „All diese Anforderungen konnten wir mit der Anlage erfüllen“, freut sich Claus Middelhoff, Vertriebsleiter von Winkhaus Automation. Entstanden ist eine Zuführ-, Füge- und Nieteinrichtung für die Verbindung von einem Stanzteil und einem Rundteil zu der Baugruppe ‚Mitnehmerhebel‘.

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Der Vertriebsleiter bringt es auf den Punkt: „Im Lastenheft waren die Prozesse und Systemanforderungen, die es zu automatisieren galt, klar beschrieben. Die Stanzteile werden intern hergestellt; die Rundteile zugekauft. Ziel war die Fertigung der Baugruppe in zwei Varianten auf einem vollautomatisch arbeitenden Betriebsmittel.“

Die Komponenten

Kernstück der Anlage ist ein taktend angetriebener Rundschalttisch. Der darauf montierte Aluminiumteller hat einen Durchmesser von etwa 1.000 Millimetern. Auf ihm befinden sich zwölf Werkstückträger (= Stationen), die sich zur Aufnahme von linken und rechten Mitnehmerhebeln eignen. Weiterhin gibt es ein zentrales Nest für einen Dorn, den ein stufenförmiger Vibrationswendelförderer zuführt. Beim Transport der Hebel kommen zwei Schwingförderer zum Einsatz – jeweils für die linke und rechte Ausführung. „Wir konnten durch den Einsatz von Standardkomponenten eine modulare Systemlösung schaffen“, erklärt Claus Middelhoff und ergänzt: „Zum Standardprogramm gehören auch die pneumatischen Handhabungseinheiten.“ Diese setzten die zugeführten Dorne in den Werkstückträger des Rundschaltisches.

Ein Fallschacht und die Schwerkraft ermöglichen die Lagerichtigkeit der Teile – realisiert durch die Asymmetrie der Dorne. Eine Gabellichtschranke prüft, ob ein Teil vorhanden ist. Bei einem positiven Ergebnis, kommt an der Folgestation der Mitnehmerhebel zum Werkstückträger. „Das besondere unserer Konstruktion ist an dieser Stelle, dass sich linke und rechte Mitnehmerhebel gleichermaßen ohne Umrüstung der Anlage montieren lassen“, erklärt Middelhoff.

Integrierte Qualitätskontrolle

Nach einer erneuten Prüfung (Vorhandensein und Lagerichtigkeit) verbindet eine Taumelnieteinheit Dorn und Hebel. Die an dieser Stelle integrierte Qualitätsprüfung erfolgt auf zwei Wegen: Vor der Vernietung prüft die Einheit über den Verfahrweg, ob der Dorn die richtige Länge hat und fehlerfrei ist. Die Toleranzen und Unterschiede der Werkstückträger sind durch eine genaue Codierung der Träger in die Prüfung mit einbezogen. Nach dem Verbinden wird der Nietüberstand gemessen. Ist eine der beiden Kontrollen nicht in Ordnung, gibt es eine Fehlermeldung an die zentrale Steuereinheit.

An der letzten Station entnimmt eine pneumatische Handhabungseinheit die Baugruppe aus dem Werkstückträger und bringt sie zu einer Metallrutsche, die die fertigen Baugruppen dann den entsprechenden Behältern zuführt. Fehlerhafte Teile werden über eine pneumatische Klappe aussortiert. „Die Freistationen, die auf dem Rundschalttisch derzeit nicht belegt sind,“ so Middelhoff, „lassen sich zu einem späteren Zeitpunkt noch für weitere Arbeitsschritte oder die Fertigung anderer Baugruppen nutzen.“ Durch diese Anlagenflexibilität ist es möglich, dass auch weiterhin die Türschlösser einwandfrei funktionieren und wir immer Zugang zu unseren Autos haben. ma

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