Fachartikel
Automation
(Fachartikel, Mai 2014)
Technische Sauberkeit - ein Trendspot auf der AUTOMATICA 2014
Technisch sauber bitte
Schmutzpartikel in Montageprozessen durchgängig vermeiden, reduzieren und entfernen
Technische Sauberkeit ist kein Trend, sondern eine Notwendigkeit bei der Fertigung und Montage immer komplexer werdender Produkte mit steigenden Qualitätsansprüchen. Bauteile und Baugruppen, die durch Verschmutzung in ihrer Funktion beeinträchtigt werden können, müssen im technisch sauberen Umfeld gefertigt und montiert werden. Für den renommierten Schraubtechnikspezialisten DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. KG ist dies Grund genug, um auf der diesjährigen AUTOMATICA vom 3. bis 6. Juni in München mit standardisierten Lösungen Trendspots zur Realisierung der Technischen Sauberkeit im Montageprozess zu setzen. In Halle A6 am Messestand 310 demonstriert das Unternehmen vielfältige Detaillösungen rund um die Technische Sauberkeit in der Schraubmontage.
„Dabei darf bei allen innovativen Einzellösungen, die wir auf der Messe präsentieren, der gesamte Montageprozess nicht unberücksichtigt bleiben“, erläutert Jürgen Hierold, Vertriebsleiter der DEPRAG. Die Konzeption der Technischen Sauberkeit betrifft alle Bereiche, begonnen bei der Konstruktion und Fertigung der Bauteile, der Schulung des Personals, der Konzeption der Fertigungsumgebung, der Montage und sämtliche Logistikprozesse. Aber gerade die Auswahl der geeigneten Montageeinrichtungen in der Fügetechnik geraten bei der Diskussion rund um die Technische Sauberkeit immer mehr in den Fokus. „Die Techniken und Komponenten zur Realisierung der Technischen Sauberkeit müssen zu einem wettbewerbsfähigen Preis zur Verfügung stehen. Die Technische Sauberkeit sollte sich ohne großen Mehraufwand realisieren lassen und zudem müssen alle Einzelkomponenten aufeinander abgestimmt werden“, führt Jürgen Hierold weiter aus. Eine Herausforderung, die der Schraubautomatisierer DEPRAG bewältigt hat und mit dem durchgängigen CleanFeed Konzept umsetzte. Dabei wurden vielfältige Standardkomponenten entwickelt, die jahrzehntelanges Prozesswissen mit einbeziehen und alle eines zum Ziel haben: die Vermeidung von Abrieb beim Zuführen der Verbindungsteile und das systematische Absaugen von Schmutzpartikeln beim eigentlichen Schraubprozess.
Doch wie geht man bestmöglich vor? Zunächst gilt es, die Sauberkeitsanforderungen für das entsprechende Produkt exakt zu definieren. Nur in der Kooperation von Qualitätsmanagement, Konstruktion, Fertigung und Logistik liegt die größtmögliche Chance, die Technische Sauberkeit und damit Sicherheit zu erreichen. Geschultes Personal ist ebenso wichtig wie die saubere Fertigungsumgebung. Entscheidend ist, den Sauberraum akribisch rein zu halten. Dabei gilt vor allem, weder durch Mensch, Material oder Transport Störpartikel „einzuschleppen“.
Schraubwerkzeuge und Zuführtechnik für den Sauberraum
Bereits das Schraubwerkzeug muss entsprechend für den Einsatz im Sauberraum konzipiert sein. Beim Eingriff der Schrauberklinge in den Schraubenantrieb können unerwünschte Abriebpartikel entstehen. DEPRAG Schrauber aus der Serie MINIMAT®-EC-Servo senken die Drehzahl während des Einfädelns der Schraube ab. Eingebaute Sensorik verhilft zur Erkennung der genauen Schrauberposition und unterstützt den korrekten Eingriff der Klinge in den Schraubenkopf. Erst nach dem Einfädeln erfolgt der Impuls zur Drehzahlerhöhung für das Verschrauben - Abrieb wird verringert. Verbleiben Restpartikel, so werden auch diese über Vakuumquellen abgesaugt.
Abdeck- und Schraubschablonen auf den Bauteilen reduzieren das Ablagerungsrisiko von Partikeln. „Doch alle unsere Schraubfunktionsmodule lassen sich aufgrund ihrer geringen Baulänge auch für Unterflur-Verschraubungen einsetzen. So kann die Schwerkraft der Partikel sogar genutzt werden, um technisch sauberer zu montieren.“, so Jürgen Hierold. Zusätzliche Einrichtungen, wie Schmutzfänger, sammeln anschließend die herabfallenden Partikel zum einfachen Entfernen auf.
Durch die Verwendung von ESD-fähigen Materialien kann zudem eine Verschmutzung durch elektrostatische Aufladung reduziert werden. Jürgen Hierold: „Unser CleanFeed Gesamtpaket umfasst alle möglichen Maßnahmen zur Partikelminimierung.“
Doch Partikel tauchen nicht nur beim Schraubprozess selbst auf, bereits bei der Zuführung der Verbindungselemente entsteht Abrieb. „Deshalb kommt gerade der Zuführtechnik eine große Bedeutung zu, denn bei der Vereinzelung der Schrauben lässt sich die Partikelzahl durch die Wahl der richtigen Zuführtechnik deutlich reduzieren“, weiß Jürgen Hierold. So transportieren die vielfach zum Einsatz kommenden Vibrationswendelförderer die Schrauben durch Wurfbewegungen im Fördertopf. Die Folge: Die Verbindungselemente reiben aneinander – Abrieb und Störpartikel entstehen.
Hubschienenförderer bieten für die Realisierung der Technischen Sauberkeit die bauteilschonendere, abriebärmere Fördertechnik. Das Fördergut im Vorratsbehälter wird durch eine Schwenkbewegung einer entsprechend angepassten segmentförmigen Hubschiene gefördert. Auf dieser Schiene gleiten die Schrauben mittels Schwerkraft durch mechanische Schikanen hindurch und gelangen so sortiert in die Schraubenvereinzelung. Nicht lagerichtig geförderte Verbindungselemente, gelangen durch mechanische Schikanen wieder in den Füllbehälter. Ein Sensor in der Bevorratungsschiene regelt dabei die Anzahl der notwendigen Hubbewegungen. Wird weniger Fördergut vom Bediener verarbeitet, dann stellt das Zuführgerät auch entsprechend weniger bereit.
DEPRAG Hubschienenförderer stehen in 2 Baugrößen mit 0,15 l oder 1,5 l Füllvolumen zur Verfügung. Die hohe Fertigungstiefe, die Verwendung von gehärteten, verschleißfesten Materialien sowie spezifische Beschichtungsverfahren sichern die gleichbleibend hohe Qualität, hohe Verfügbarkeit und Effizienz der DEPRAG Hubschienenförderer.
Particle Killer stellt saubere Zuführung sicher
Wird die Schraube dem Schraubgerät direkt über dem Bauteil zugeführt, ist eine Kontaminierung mit herabfallenden Teilchen nicht auszuschließen. Der DEPRAG Particle Killer sichert hierbei die saubere und sichere Zuführung: Wird die benötigte Schraube mit Blasluft für den nächsten Schraubvorgang eingeschossen, so werden eventuell austretende Schmutzteilchen mittels Vakuum abgesaugt. Die abgesaugten Schmutzpartikel werden durch einen Filter mit transparentem Sichtfenster und einem auswechselbaren Filterelement aufgefangen. Anschließend wird das gereinigte Verbindungselement ins Schraubmodul zugeführt (Inline Variante) oder zum Abpicken bereitgestellt (Pick&Place Variante). „Solche Vakuumquellen erhöhen die Sauberkeit und empfehlen sich an allen relevanten Abriebstellen“, erläutert Hierold.
Für den Aufbau einer Produktion im Sauberraum empfiehlt es sich, einen Anlagenbauer auszuwählen, der alle Kernkomponenten des Schraubautomaten aus eigener Entwicklung und Fertigung anbietet. Mit der DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. KG steht dem Montageplaner ein Partner zur Seite, der die Abstimmung der einzelnen Komponenten und Prozesse wie Zuführen, Positionieren, Schrauben bestmöglich gewährleistet. Als One-Stop-Shop bietet die DEPRAG umfassende Lösungen zur Implementierung der Technischen Sauberkeit.
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