Montagetechnik
Pneumatik meets Elektrik
Die Funktionen eines elektrischen Handling- oder Portalmoduls erübrigen oft aufwändige mechanisch-pneumatische Handling-Alternativen, wodurch sich Konstruktions-, Fertigungs-, Montage- und Installationskosten im Anlagenbau reduzieren. Das bringt mehr Kalkulationsspielräume mit sich und verbessert die Wettbewerbsfähigkeit. Ein gutes Beispiel für eine solche Win-Win-Situation ist die Montagezelle für sogenannte Flachdach-Abdichtungs-Befestigungen (Kunststoff-Schraubkombination) der darauf spezialisierten Firma Harald Zahn aus Wiesloch. Es handelt sich hier um Massenprodukte, die in verschiedenen Varianten in sehr hohen Stückzahlen gefertigt und für die automatische Verarbeitung am Schluss auf einem Magazinband gegurtet werden müssen. Die Kunststoff-Schraubkombinationen bestehen jeweils aus einer je nach Variante verschieden langen Selbstbohrschraube und einer Kunststoffkopfplatte; diese Einzelteile werden in Massen vorgefertigt. Die Montagezelle, konzipiert und hergestellt vom Vorrichtungs- und Sondermaschinen-Hersteller CRG Automationstechnik, hat die zunächst nur vermeintlich einfache Aufgabe, die Selbstbohrschraube und die Kunststoffkopflatte zusammenzufügen und zudem unverlierbar in ein Magazingurtband bestimmter Länge einzusetzen. Dabei gibt es klare Anforderungen bezüglich der gewünschten Ausstoßmenge pro Zeiteinheit, der Umrüstflexibilität für Produktvarianten und der Flexibilität zur Bestückung verschiedener Gurtbandlängen. Es muss alternativ die Montage von Schraube und Kunststoffteil ohne Gurtung möglich sein, und es gilt NIO-Teile vor der Gurtung zu erkennen und als fehlerhaft auszuschleusen.
In enger Zusammenarbeit des Anwenders Firma Zahn und des Anlagenbauers Firma CRG wurde ein Konzept erarbeitet, wobei CRG als Lösung eine Rundtaktmaschine favorisierte. Im Wesentlichen besteht die Montageanlage aus dem Rundtaktsystem, diversen pneumatischen Handlingmodulen, zwei Vibrationsfördersystemen, elektrischen Portalhandlingmodulen, Greifern, Taktbandzuführungen und einer Rüststation. Während die meisten Funktionen in der Anlage mittels handelsüblicher Komponenten realisiert werden konnten, holte sich CRG die Handling-Spezialisten von Afag ins Haus. Nach Analyse der verschiedenen zu bewältigenden Handling- und Positionieraufgaben empfahl Afag ein angepasstes elektrisches Portalmodul mit 820 Millimeter Hub, ausgerüstet mit Zahnriemenvorgelege und Servomotor sowie ein weiteres elektrisches Portalmodul in Kompaktausführung mit 400 Millimeter Hub, ebenfalls ausgerüstet mit Zahnriemenvorgelege und Servomotor. In Kombination mit den anderen Komponenten ist die Montagezelle in der Lage, innerhalb kürzester Zeit bis zu 20 Befestigungssets komplett zu fügen, zu verpressen und in die Magazingurte einzusetzen. Sowohl die Kunststoffkopfplatten als auch die Selbstbohrschrauben werden lagerichtig aus einem Zentrifugalförderer beziehungsweise Wendelförderer zugeführt. Das Fügen der Schraube und des Kunststoffteils erfolgt mit einem pneumatischen Handlinggerät, anschließend wird die Schraube auf Maß in den Kunststoffhalter eingepresst. Die fertig montierten Kunststoff-Schraubkombinationen werden zu wahlweise fünf (ovale Kunststoffhalter) oder vier Stück (runde Kunststoffhalter) aufgereiht, von einem elektrisch betriebenen Portalhandlingsystem mit Mehrfachgreifer aufgenommen und sukzessive in das bereitstehende Magazingurtband eingesetzt. Zum „Takten“ in den Fünfer- oder Vierer-Schritten sind die elektrischen und frei positions- und ablaufprogrammierbaren Portalhandlingmodule bestens geeignet und lassen auch hinsichtlich Verfahr- und Positioniergeschwindigkeiten sowie reproduzierbarer Positionsgenauigkeit keine Wünsche offen. PR/pb
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