...und es funktioniert. Automatische Montagesysteme: Hohe Flexibilität und Prozesssicherheit auf kleinstem Raum

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1 ...und es funktioniert Automatische Montagesysteme: Hohe Flexibilität und Prozesssicherheit auf kleinstem Raum

2 AUTOMATISCHE MONTAGESYSTEME Automatische Montagesysteme werden hauptsächlich zur Herstellung von Grossserien- und Massenerzeugnissen eingesetzt. Die Hauptunterscheidungsmerkmale sind: Starre oder lose Verkettung der automatischen Stationen Einsatz von fest- oder frei programmierbaren Handhabungseinrichtungen STARRE VERKETTUNG Rundtransfer-Automat 2 Längstransfer-Automat 3 Flexible Roboterzelle Gemeinsame oder gemeinsam gesteuerte Handhabungs- bzw. Weitergabeeinrichtung Einheitlicher Takt Stillstand eines Verkettungsgliedes hat Stillstand der gesamten Linie zur Folge Kurze Durchlaufzeiten LOSE VERKETTUNG 4 Flexible Roboter-Montagelinie Voneinander unabhängige, nur an den Verbindungsstellen steuerungsmässig verknüpfte Handhabungs- bzw. Weitergabeeinrichtung Einzelauslösung der Bearbeitungsfolge Stillstand eines Verkettungsgliedes führt nicht zwingend zum Stillstand der gesamten Linie Flexible Aufstellung möglich

3 RUNDTRANSFER-AUTOMAT Als Rundtransfer-Automat (oder Rundtaktautomat) werden Maschinen bezeichnet, welche eine Grundplatte jeweils um eine bestimmt Gradzahl weiter drehen. Diese Gradzahl definiert bezogen auf 360 die Anzahl der Stationen (z.b. Taktwinkel 90 = 4 Stationen). An den einzelnen Stationen erfolgt dann die Bearbeitung oder Montage des Bauteiles. Die Montagewerkzeuge bei einer Rundtaktmontage werden an den Ständer des Rundtaktdrehtellers angeflanscht. Rundtaktmontage (Layout-Beispiel) Die Vorteile einer derartigen Zelle sind kurze Taktzeiten und hohe Platzdichte, welche aber gleichzeitig auch die Produktgrösse, die möglichen Montagetätigkeiten und die Flexibilität begrenzen. Steckermontage BNC Rundschalttisch mit 30 Positionen Taktzeit 2.5 Sek./Teil Positioniergenauigkeit ±5" (± 0.07 mm Durchmesser 800 mm). Zuführstationen für Kontaktteil, Isolator, Kontaktblech, O-Ring, Buchse, Axialfeder und Bördelscheibe Beschriftungsstation Buchse Umsetz- und Ausrichtstationen für Innenteil Ausrichtstation Bördelscheibe Bördelstation Entnahmestation Montage- und Prüfanlage Anlage für 3 verschiedene Teile Rundschalttisch mit 8 Stationen Taktzeit 6 Sek./Teil Optische Prüfung Ø0.52 ±0.02 mm / Ø. ±0.02 mm Leckageprüfung < 4ccm/Min. Laserbeschriftung Fehler-getrennte Ablage 2

4 2 LÄNGSTRANSFER-AUTOMAT Längstransferautomaten sind über ein Verkettungssystem linear angeordnete Montagestationen. Der Werkstückfluss ist offen, das heisst, Beginn und Ende der Linie liegen räumlich auseinander. Vorteil: Die Werkzeugträger sind einfacher zu erreichen als beim Rundschalttisch und damit auch einfacher zu unterhalten. Der Material Zu- und Abfluss ist getrennt. Deckumlaufmaschine Randumlaufmaschine Raupentischmaschine Werkstückträger 2 Gestell 3 Umlenkrad 4 Antrieb 5 Umlaufführung 6 Aufbauplatte für Montagestationen 7 Ausrüstungsvariante 8 Montagebaugruppe Längstransferautomat (Prinzipdarstellung) Maschinengestell 2 Transfereinheit 3 Einlegegerät 4 Prozesseinheit 5 Zuführeinheit 2 Merkmale: Starr verkettete Stationen, wahlweise über Plattenband, Stahlband, Zahnriemen, Hubbalken, Taktstange oder Schneckenwelle Montageanlage Silikatbox Nachteile gegenüber Rundtransfer-Automaten: Vorteile gegenüber Rundtransfer-Automaten: Anbau einer grösseren Anzahl automatischer Zuführ- und Fügestationen möglich Bessere Zugänglichkeit zu den einzelnen Stationen bei Störungsbeseitigung Bessere Übersichtlichkeit Bessere Möglichkeit für Erweiterung aufgrund modularem Aufbau Materialfluss Höhere Investition aufgrund der Bauweise Geringere Positioniergenauigkeit der einzelnen Werkstückträger Geringere Leistung 3

5 3 FLEXIBLE ROBOTERZELLE Bei der Montage mit Robotern eignen sich besonders 4-achsige, horizontale Gelenkarmroboter vom Typ SCARA. Diese Geräte sind in ihrer Konstruktion sehr steif und genau in senkrechter Fügerichtung und nachgiebig in Querrichtung. Bei einem SCARA-Roboter haben die erste und zweite Achse eine rotatorische Funktion, die dritte und die vierte Achse sind vielfach aus einem Bauelement hergestellt (der Kugelrollspindel), und erlauben eine rotatorische und eine Linearbewegung. Das Werkzeug ist am unteren Ende der Z-Achse angebracht. Flexible Roboterzelle mit SCARA-Roboter SCARA-Roboter Montagebasisplatte Vibrations- Wendelförderer Im Beispielbild wird die Montagebasisplatte über ein Transportsystem zugeführt. Die Aufbauteile werden in Vibrationsbunkern oder Magazinen um ein Handhabungssystem herum platziert und stehen diesem vereinzelt, geordnet und lagerichtig positioniert zur Handhabung zur Verfügung. Merkmale: In Verbindung mit einer oder zwei Verfahrensstationen, die im Arbeitsbereich des Industrie-Roboters (IR) angeordnet sind, können insbesondere Baugruppen mit hoher Typen-Varianz automatisch montiert werden Nur senkrechte Fügebewegungen bei SCARA-Robotern Mit einem um 90 schwenkbaren Greifer oder durch den Einsatz von Revolvergreifern sind auch horizontale Fügebewegungen möglich Einfache Umprogrammierung auf unterschiedliche Abgreif- und Fügepositionen, z.b. bei Teilebereitstellung in Paletten Eingeschränkte Leistungsfähigkeit im Vergleich zu Rund- oder Längstransferautomaten, z.b. erreichbare Leistung von 6-8 Stk./Min. für das Montieren von 3 einfachen Teilen, mit anschliessendem Verstemmen und Ablegen in Palette. Zuführung/Entnahme Kameraprüfung Anwendung mit SCARA-Roboter 4

6 4 FLEXIBLE ROBOTER-MONTAGELINIE Vorteile der flexiblen Montagelinie mit Werkstückträgern: Flexibler Standard für Montage- und Prüfmodule: im Anlagen-Lifecycle mass- und funktionsunabhängig nachrüstbar, und damit Evolution einer Fertigungseinrichtung. Hochlauf- und rückbauflexibel bezogen auf Modul- und Funktionsebene (staffelbare Flächen und Investitionskosten) Wiederinbetriebnahme mit reduzierter Produktionsunterbrechung durch externe Inbetriebnahmemöglichkeit Rüstzeiten reduzieren sich auf Konturänderungen. Massänderungen werden durch Software geändert (neutrale Transportschnittstelle) Pufferung/Bypass: Redundanter bzw. reduzierter Betrieb ist durch lose Verkettung möglich. Dadurch sind eine höhere Verfügbarkeit und die Vermeidung eines Anlagenstillstands gegeben. Durch die Entkoppelung der Einzelverfügbarkeiten wird eine Multiplikation der starren Verfügbarkeiten vermieden. Flexible Prozess- und Nacharbeitsschritte möglich (beliebiger Fahrplan) Automatisch umrüstbare flexible Montageanlage für drei Produkte (Layout-Beispiel) Werkstückträgerspeicher für Produkte A B C Werkstückträger Roboter Fügeposition G G2 Greifer Schiebetisch C Peripheriepalette Produkt C Bereitstellungsposition Produkt A A B Teilespeicher Diese Anlagekonzeption hat den Vorteil, dass sich Rüstzeit gegenüber einer manuellen Rüstung von Stunden auf wenige Minuten reduziert. Benötigt eine Produktvariante keine manuellen Montagevorgänge, kann diese Ausführung auch als vollautomatische Montageanlage betrieben werden. 5

7 VERKETTUNG VON MONTAGEMASCHINEN ZU SYSTEMEN Flexibles Montagesystem Zuführeinrichtung 2 Rundtaktmaschine 3 Verkettungssystem 4 Bereitstellsystem 5 Abführsystem 6 Fügestation 7 Handmontageplatz 8 Montageroboter 9 Prüfstation Kombination von Linie, Rundtaktmaschine und Roboterzelle Montageanlage mit Rundtisch Pick-and-Place Einheiten IHRE VORTEILE EINER PARTNERSCHAFT MIT AERNE ENGINEERING AG: Die Anlage wird nach Ihren Bedürfnissen konzipiert Ihre Anlage basiert auf dem neusten technischen Stand Sie erhalten einen fixen Preis für die Anlage, und sind in der Lage den ROI zu berechnen Wir unterstützen Sie auch nach der Inbetriebnahme durch unseren Service an 7 Tagen pro Woche 6

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