Noch effektiver zuführen

Fertigungsautomation

Montage - Prozesssicherheit ist das A und O in der industriellen Serienproduktion. Schraubenzuführung und Schraubwerkzeug sollten daher bei der Montage ineinander-greifen. Je nach Anforderung sind verschiedene Zuführtechniken sinnvoll. Auch gilt es unter anderem, vorgeschaltete Nachfüll- und Bevorratungssysteme in das Gesamt-konzept einzubinden. Deprag bietet dafür alles aus einer Hand.

18. September 2018
Bild: Deprag Schulz GmbH u. Co.
Bild 1: Noch effektiver zuführen (Bild: Deprag Schulz GmbH u. Co. )

Industrielle Montageanlagen aus der Schraub- und Zuführtechnik bestehen aus einer Vielzahl komplexer Komponenten, deren Zusammenspiel entscheidend für die Zuverlässigkeit und Produktivität einer Anlage ist. Verunreinigungen, defekte Teile oder fehlerhafte Schraubverbindungen sind Beispiele für kleine Ursachen mit großer Wirkung. Um Schnittstellenprobleme zwischen Schraubenzuführung und Schraubwerkzeug zu vermeiden, bietet das Unternehmen Deprag Schulz aus Amberg das gesamte Spektrum nötiger Systembestandteile aus einer Hand.

Das Portfolio umfasst sowohl ergonomische Handschrauber für den manuellen Einsatz als auch stationäre Schraubwerkzeuge zur Integration in automatisierte SPS-gesteuerte Anlagen. Für hohe Flexibilität kommen Werkzeuge mit EC-Servo-Technik zum Einsatz. Durch integrierte sensorgesteuerte Drehmoment- und Drehwinkelmessung wird die exakte Steuerung und Regelung des Schraubenanzugs ermöglicht. Darüber hinaus bieten Dokumentations- und Auswertemöglichkeiten von Prozessparametern Genauigkeit und Sicherheit im Prozessablauf. 

Die bürstenlosen EC-Motoren sind Voraussetzung für den wartungsfreien Betrieb. Je nach Anwendungsbereich stehen auch EC-Motoren mit Drehmomentmessung auf Basis der Stromaufnahme sowie pneumatisch betriebene Schrauber zur Verfügung. 

Alle Schrauber gibt es in gerader Ausführung, in Winkelbauform für enge Umgebungen oder mit Pistolengriff für den horizontalen Gebrauch. Je nach Werkzeug und Bedarf kann mit Drehmomenten von 0,008 bis 500Newtonmeter gearbeitet werden. An schwer zugänglichen Stellen können Verschraubungen mit dem Deprag Feed Module DFM vorgenommen werden, wobei Schrauben oder Muttern bis zur Verarbeitung durch Vakuum am Schrauber fixiert sind. 

Passende Zuführtechnik wählen

Die Wahl der richtigen Schraubtechnik ist der erste Schritt auf dem Weg zu einer optimierten Schraubmontage. Wesentlich für eine hohe Anlagenverfügbarkeit, Produktivität und Effizienz von Montageanlagen sowie die Produktivität und Effizienz von Handarbeitsplätzen sind jedoch auch reibungslos funktionierende Zuführsysteme. Je nach Anforderung an Technische Sauberkeit oder Geräuschpegel sind verschiedene Zuführtechniken sinnvoll. 

Hohe Fördergeschwindigkeiten und hohe Ausbringungsmengen lassen sich mit Vibrationswendelförderern erzielen auch Schwingförderer genannt. Gezielte Schwingungen bringen das Fördergut in einem Vibrationstopf in Bewegung, sodass sich ein Verbindungselement nach dem anderen über eine Wendel nach oben bewegt und in das Vereinzelungssystem befördert wird. Nicht lagerichtige Elemente fallen zurück. 

Mit dem Vibrationswendelförderer Eacy feed hat Deprag ein nachhaltiges Zuführsystem entwickelt. Dank der 24-V-Schwingmagnete wird eine reduzierte Leistungsaufnahme erzielt, die zu einer Energieeinsparung von etwa 80 Prozent führt. Das System ist Industrie-4.0-fähig und sichert mithilfe der 24-Volt-Technik der Antriebe weltweit einen reibungslosen Betriebsablauf, selbst bei schlechter Netzversorgung. 

Die Vibrationstöpfe sind erhältlich in den Füllgrößen 0,15, 0,75, 1,2 und 2,5 Liter. Sie können mit verschiedenen Fördergütern wie Schrauben, Muttern, O-Ringen und weiteren Verbindungselementen gefüllt werden. 

Ist eine bauteilschonende, abrieb- und geräuscharme Förderung notwendig, kommt ein Segment- oder Hubschienenförderer zum Einsatz. Die zu fördernden Teile im Vorratsbehälter werden durch die Schwenkbewegung einer segmentförmigen Hubschiene aufgefädelt und gleiten per Schwerkraft in die Vereinzelung.

Dieses Zuführsystem eignet sich vor allem für Anwendungen, die hohe Ansprüche an die Technische Sauberkeit stellen. Deprag verwendet für seine Hubschienenförderer gehärtete verschleißfeste Materialien sowie spezifische Beschichtungsverfahren. Mit den Standardgeräten können Schraubengrößen von M2 bis M6 verarbeitet werden. Ideal sind Hubschienenförderer für Schrauben bis zu einer Länge von 25 Millimetern und Kugeln mit einem Durchmesser von einem bis zwölf Millimetern. 

Verbindungen aufbauen

Linearförderer sind mögliche Bindeglieder zwischen Zuführgerät und Schraubwerkzeug. Sie funktionieren wie Vibrationswendelförderer nach dem Mikrowurfprinzip und kommen dann zum Einsatz, wenn in der Montageanlage größere Distanzen überbrückt, Teilepuffer bereitgestellt oder der Teilestrom auseinandergezogen werden muss. Da der Linearförderer die Teile schneller fördert, als sie das Zuführgerät bereitstellt, kann etwa ein einfaches, sicheres Abnehmen der Bauteile durch Greifer ermöglicht werden. Ein Teilerückstau zum Fördertopf ist ausgeschlossen, die Sortierung der Teile im Fördertopf findet staudrucklos statt. 

Vorzugsweise speist das Zuführsystem die Verbindungselemente direkt über einen Förderschlauch in das Schraubgerät ein, wo sie verarbeitet werden. Bei Schrauben mit sehr kurzem Schaft, Nieten mit großem Bunddurchmesser oder Teilen mit komplexen Außengeometrien ist eine Schlauchzuführung jedoch oft nicht möglich. In diesem Fall bietet sich das Pick-and-place-Verfahren an, mit dem die Schrauben per Vakuum, Greifsystem oder Magnetismus »abgepickt« werden. Nach der Entnahme wird automatisch das nächste Teil bereitgestellt. 

Immer genug auf Lager

Vorgeschaltete Nachfüll- und Bevorratungssysteme, wie ein klassischer Bandbunker, stellen den Teilenachschub für das Zuführgerät sicher. Sie optimieren so den Gesamtprozess. Ein Füllstandsensor meldet das Unterschreiten der festgelegten Mindestkapazität von Vibrationswendel- oder Hubschienenförderern und veranlasst über ein Förderband die weitere Zufuhr. Der konstant niedrige Füllstand ermöglicht schonende Behandlung bei verlängerten Nachfüllintervallen. Zudem sind Bandbunker mit geringem Aufwand realisierbar und flexibel für unterschiedliche Produkte ohne Umrüstung nutzbar. 

Einseitig oder doppelseitig klebende Komponenten, beispielsweise Dichtringe, lassen sich per Bandrollenzuführung zur Verarbeitung bereitstellen. Sie werden auf einer Trägerfolie klebend zugeführt und mithilfe der Messerkante eines Abziehschlittens entfernt. Durch die Kombination aus präzisen Sensoren und schneller Bandfixierung erzielen die Deprag-Bandrollenzuführgeräte eine exakte Positionierung der Teile mit hoher Wiederholgenauigkeit. 

Schön sauber bleiben

In vielen Branchen hält die Technische Sauberkeit zunehmend Einzug und wird zu einer wichtigen Qualitätsanforderung an die gesamte Prozesskette. So ist zum Beispiel in der Elektronikproduktion die Reduktion von Schmutzpartikeln wichtig, weshalb auf möglichst schonende Weise zugeführt werden muss. Für diese Herausforderung hat das Unternehmen das Cleanfeed-Konzept entwickelt, auch für den Sauberraum. Es basiert auf spezifisch konstruierten Komponenten, die Deprag komplett im Hause entwickelt und fertigt.

Diese reichen von geeigneter Zuführtechnik über entsprechend konzipierte Schraubfunktionsmodule zur Unterflurverschraubung bis hin zur Partikelabsaugung durch den »Particle Killer«. Damit erfüllt das Konzept die Anforderungen der Technischen Sauberkeit: Partikel vermeiden, reduzieren, entfernen – und das über den gesamten Schraubmontageprozess hinweg. 

Für sämtliche Anforderungen enthält das Produkt- und Serviceportfolio des Unternehmens Komponenten für eine flexible und zuverlässige Montage. Beginnend mit der Anfrage und Projektierung werden die Kunden mit technischer Unterstützung und Ingenieursleistung während der Anlagenkonzeption begleitet. 

Bei der Auslegung von Montagesystemen kann auf eine Vielzahl bewährter Standardmodule zurückgegriffen werden. Alle Komponenten der Schraubautomation wie Schrauber, Zuführgeräte, Steuerungen und Prozessüberwachung sind aufeinander abgestimmt. Auch die Umsetzung kundenspezifischer Anforderungen ist im Portfolio enthalten. 

Motek: Halle 5, Stand 5408

Erschienen in Ausgabe: 05/2018