Fertigungsautomation für den Mittelstand

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Durchdachte Montageanlagen sind Komplettlösungen

Von Trixy Schmidt, freie Fachjournalistin für die Deprag Schulz GmbH u. Co.

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Qualität ist keine Frage der Firmengröße. Das wissen kleine Handwerker ebenso wie ausgewachsene mittelständische Unternehmen, die sich ihre Position am Markt hart erarbeitet haben. Ihre Stärken liegen in der unbedingten Ausrichtung auf Innovation, auf langfristiges Denken und Handeln und nicht zuletzt in höchstem Qualitätsbewusstsein. Damit das so bleibt, gilt es, Herstellung und Fertigung genau im Auge zu behalten. Denn nur saubere und effiziente Abläufe garantieren stabile Leistung. Dafür wiederum sind maßgeschneiderte Automationslösungen ideal.

„Nicht nur große Firmen beschäftigen sich mit der Frage, wie sie ihre Fertigung optimieren und die nachgefragte Qualität ihrer Produkte langfristig und gleichbleibend garantieren können“, betont DEPRAG-Vertriebsleiter Jürgen Hierold. „Auch für mittelständische Betriebe lohnt sich die Anschaffung einer autarken Montageeinrichtung.“ Anlagenbauer Markus Solfrank ergänzt: „Unsere Aufgabe ist es dann, für die jeweilige Montageaufgabe die beste Lösung zu finden. Dabei spielen Preis-Leistungsverhältnis, schnelle Planung und Realisierung sowie die Verwendung bewährter Technik für den Kunden eine große Rolle.“

Alle Abläufe an einem Tisch

Wie eine solche Lösung in der Praxis aussieht, zeigt das Beispiel einer halbautomatischen Montageanlage für Türbeschläge. Hier werden künftig Elemente eines hochwertigen Türbeschlages verschraubt, die fertigen Bauteile kontrolliert und weitergeführt: „In einer Taktzeit von unter 10 s werden Scharniere zusammengefügt, auf Qualität geprüft und zum Verpacken transportiert“, erläutert Markus Solfrank.

Ein Werker legt vormontierte Bauteile ein, der Montageautomat übernimmt alles Weitere. Schraub- und Zuführtechnik, Steuerung und Handling sind zu einer Lösung zusammengeführt. „Das war ein Projekt ganz nach unserem Geschmack“, strahlt Solfrank und auch Hierold zeigt sich zufrieden: „Wenn es den Begriff ,One-Stop-Shop‘ nicht schon gäbe, müsste er für uns erfunden werden.“

Denn alle Kernkompetenzen des oberpfälzischen Maschinenbauers finden sich in dieser Anlage wieder. „Für den Kunden, aber natürlich auch für uns als Anlagenbauer, ist das ein Riesenvorteil,“ sagt Jürgen Hierold. „Alle Komponenten für die Anlage kommen aus unserem Haus, und wir wissen hundertprozentig, dass sie funktionieren. Darüber hinaus können wir die Konstruktion aus bewährten Standards zusammenstellen, was sich auf den Preis und die Lieferzeit zugunsten des Kunden positiv auswirkt.“ Die DEPRAG kann die gesamte Wertschöpfungskette vom ersten Beratungsgespräch bis zur späteren Wartung selbst abdecken.

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Die DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. mit Firmensitz im bayerisch-oberpfälzischen Amberg ist ein mittelständischer Automatisierungsexperte mit ca. 600 Mitarbeitern in über 50 Ländern weltweit. Nicht nur als kompetenter Fullservice-Anbieter in den Sparten Schraubtechnik, Zuführtechnik, Steuerungs- und Messtechnik hat die DEPRAG einen guten Namen – der Maschinenbauer führt seine Produkte auch zu komplexen teil- oder vollautomatisierten Montageanlagen zusammen. Vom ersten Beratungsgespräch bis zum Service nach erfolgter Auslieferung und der zugehörigen Wartung der Anlage liegt alles in einer Hand.

DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO., Carl-Schulz-Platz 1, 92224 Amberg, Tel. 09621-371-0, Fax: 09621-371-199, info@deprag.de, www.deprag.com

Durchlauf in acht Stationen

So war nach den ersten intensiven Gesprächen mit dem Auftraggeber für die Ingenieure schnell klar: Ein klassischer Rundschalttisch, an dem alle Schraub- und Zuführaufgaben gleichzeitig und im selben Takt realisiert werden, stellt für diese Montageaufgabe die optimale Lösung dar. Also entstand ein Rundschalttisch mit acht Positionen, wovon zwei zunächst ungenutzt bleiben und für eine mögliche Erweiterung zu einem späteren Zeitpunkt zur Verfügung stehen.

Position 1 bis 3: Einlegen und anziehen

An Position 1 findet der Werker seinen Arbeitsplatz. Er legt dort drei vormontierte Bauteile (für das Scharniergehäuse) in einen Werkteilträger ein, der dann mit einem linearen Transportsystem über Position 2 (vorerst leer) zu Position 3 gefahren wird. Dort befinden sich zwei elektronische, frei programmierbare Einbauschrauber. Ihre Aufgabe ist es, die zwei in den Bauteilen vormontierten Schrauben exakt auf Drehwinkel zu verschrauben und zwei weitere per Schraubenzuführgerät „zugeschossene“ Schrauben auf Drehmoment anzuziehen. Dabei hält das selbst entwickelte System sich genau an die in der Ablaufsteuerung hinterlegten Parameter und kontrolliert die korrekte Erfüllung der Aufgabe.

Position 4: Platten einpressen

Nun wird das Werkstück zu Station 4 weitertransportiert, wo zwei Platten (für die spätere Justierung des Scharniers) eingepresst werden. Als automatisches Zuführsystem wählten die Konstrukteure hier einen Vibrationswendelförderer in Kombination mit einem Bandbunker. Die elektronische Kommunikation zwischen beiden gewährleistet einen stetig gleichen Füllstand des Fördertopfes und sorgt damit für die Zustellung der Einpressplatten im immer gleichen, exakten Takt.

Markus Solfrank schildert, wie es weitergeht: „Das Fördersystem transportiert die vereinzelten Platten in der korrekten Ausrichtung zu einem Schwenkmagazin, in dem jeweils zwei Platten gegenüberliegend positioniert werden. Anschließend wird das Paar von einem Doppelgreifer erfasst, zur Einpressposition gefahren und dort mit etwa 200 N eingepresst. Zeitgleich werden durch das Zuführsystem die nächsten Platten im Schwenkmagazin bereitgestellt.“

Position 5: Platten verschrauben

Der Türbeschlag gelangt nun zur Station 5, einer weiteren Schraubaufgabe. Hier werden die zuvor eingepressten Platten mit jeweils zwei Schrauben befestigt und dazu mit zwei Druckluftschraubern entsprechend dem vorgegebenen Drehmoment eingedreht. „Aus wirtschaftlichen Gründen,“ sagt Jürgen Hierold, „wählten wir an dieser Station zwei preisgünstige pneumatische Einbauschrauber, deren Technik zur exakten Einhaltung des korrekten Drehmoments völlig ausreicht.“

Position 6: Gewindestifte einsetzen

Es fehlen nun noch zwei Gewindestifte, die an Station 6 montiert werden. An dieser Station findet sich nur eine Schraubspindel. „Dieser Druckluftschrauber dreht nacheinander zwei Gewindestifte auf Drehmoment in die Platten,“ erklärt Markus Solfrank. „Wir beschränkten uns an dieser Station aus zwei Gründen auf diesen einen Schrauber anstelle von zwei gleichzeitig arbeitenden Spindeln. Erstens passt diese Schraubaufgabe so besser in den Takt und zweitens ist diese Lösung besonders wirtschaftlich.“

Position 7 und 8: Ablegen oder ausschießen

Das fertige Bauteil erreicht nun Station 7, wird dort von unten an- und dann mit einem Greifer ausgehoben, um 90 Grad gedreht und auf ein Band abgelegt. Dieses Transportband bringt es zum Verpacken. Werkstücke, die nicht ordnungsgemäß verarbeitet sind, leitet die Montageeinheit nicht weiter. Die übergeordnete Steuerung erhält von der jeweiligen Station Rückmeldung über den Montagestatus (i.O.-/n.i.O-Signale). Teile, die nachgebessert werden müssen, werden nicht entnommen, sondern fahren zum Werker an Station 1 durch, der sie aussortiert. Ein übersichtlicher Touchscreen lässt ihn den Montagevorgang verfolgen. (Position 8 ist die zweite vorerst leere Station.)

Fazit: Saubere Abläufe sichern Qualität

Dass keine Anlage isoliert zu sehen ist, weiß Vertriebsleiter Jürgen Hierold aus langer Erfahrung und dem Feedback seiner Kunden. Sein Augenmerk liegt daher auch auf Wartung, Service und den Details der Anlagensteuerung selbst: „Wir legen besonderen Wert auf eine benutzerfreundliche HMI-Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine. Viele Funktionen basieren auf hauseigenen Standardlösungen und sind schon werkseitig programmiert. Sie bilden den Grundstein für eine rasche Inbetriebnahme der neuen Anlage. So verkürzt sich auch die Schulung der Mitarbeiter erheblich.“

Der gesamte durchdachte Rundschalttisch von kompakten 4 × 4 m entstand in gerade einmal 14 Arbeitswochen, von der Beauftragung bis zur Maschinenabnahme. Einen sechsstelligen Betrag im unteren Bereich hat der mittelständische Betrieb in die Hand genommen, um mit der verbesserten Produktion seinen hohen Qualitätsanspruch zu sichern.

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