Fördertechnik Transfersystem macht Montageanlagen flexibel

Mobiltelefone zählen zu den innovativsten Elektronikprodukten mit den variantenreichsten Design- und Ausstattungsmerkmalen. Dies stellt höchste Anforderungen an die Automation. In standardisierten Montagezellen der Baumann GmbH gehört das Transfersystem TS 1 von Rexroth zur Basisausrüstung. Damit sind Fertigungslinien offen für Änderungen in Varianz und Stückzahl.

Anbieter zum Thema

RÄDER-VOGEL - RÄDER- UND ROLLENFABRIK GMBH & CO. KG

Maschinenbau Kitz GmbH

Beckhoff Automation GmbH & Co. KG

Bosch Rexroth AG

Bosch Rexroth AG

mehr weniger

Bosch Rexroth AG

weniger

Viele Elektronikprodukte wie Mobiltelefone sind Serienerzeugnisse, die auf Grund ihrer Stückzahlen hohe Anforderungen an den Automationsgrad und die Taktzeiten in der Fertigung beziehungsweise Montage stellen. Eine meist hohe Variantenvielfalt und kurze Innovationszyklen erfordern besonders in der Montage eine entsprechende Flexibilität.

Das Gleiche gilt auch für andere Produkte vom CD/MP3-Player über Handhelds, Navigationssysteme, Digitalkameras bis hin zu Spielekonsolen. Überall führen anhaltende Miniaturisierung und fortschrittliche Software zu aktuelleren und erweiterten Funktionen in neuen Gerätevarianten, die in immer kürzeren Zeiten auf den Markt kommen.

So prägt ein rasch wandelbarer Variantenreichtum moderne Montagelinien, in denen Großserien in kürzester Zeit ebenso wie Nischenprodukte mit geringen Stückzahlen auf ein und denselben Anlagen hergestellt werden. Gefordert sind Anpassungsfähigkeit an Kapazitätsverschiebungen und kurzfristige Umrüstbarkeit auf neue Varianten. Schnelles Time-to-Market bedeutet aber auch kurze Entwicklungs- und Lieferzeiten für Montageanlagen.

Standadisierte Montagezellen integrieren Transfersystem

Baumann nutzt zur Bewältigung dieser Anforderung weitgehend standardisierte Montagezellen mit dem integrierten Transfersystem TS 1 von Rexroth. Damit lassen sich einzelne Stationen leicht aneinander reihen, austauschen oder ergänzen. Ebenfalls sind kundenspezifische, taktentkoppelte Arbeitsplätze realisierbar (Bild 1).

Die Baumann GmbH aus Amberg baut seit über 20 Jahren Fertigungsanlagen für die Automobilzuliefer- und Elektronikindustrie. Im Lauf der Zeit wurden standardisierte Montagezellen entwickelt, in denen Bandstrecken eines Transfersystems mit jeweils eigenem Antrieb zur Grundausstattung gehören. Für kleine Produkte oder Baugruppen, wie bei der Mobiltelefon-Montage, kommt das TS 1, das Kleine in der Reihe der Rexroth-Transfersysteme, zum Einsatz.

Mit Werkstückträgergewichten bis 3 kg ist es speziell für die präzise Montage anspruchsvoller Erzeugnisse konstruiert. Je nach Anforderung stehen Werkstückträgergrößen mit 80 mm × 80 mm bis maximal 160 mm × 160 mm zur Verfügung. Dank kompakter Bauweise hat das System einen geringen Flächenbedarf in den Stationen.

Montagezellen applikationsunabhängig aufgebaut

Der Grundaufbau der Montagezellen für die Elektronikproduktion ist bei Baumann applikationsunabhängig, sozusagen in Serie gefertigte Standardeinheiten. Sie werden mit entsprechenden Prozess- und Handlingeinrichtungen aufgabenspezifisch ausgestattet. Bei der Mobiltelefonmontage übernehmen Industrieroboter die zentralen Handhabungsaufgaben. Je nach Aufteilung der Montageschritte arbeiten oft zwei Roboter gleichzeitig in einer Zelle.

Mit Ausnahme bestimmter Prozesse erfolgen die Füge- und Montagevorgänge direkt auf dem Werkstückträger (WT), der mit produktspezifischen Werkstückaufnahmen ausgestattet ist. Der WT wird in Präzisions-Positioniereinheiten oder in Hub-Positioniereinheiten fixiert. Über Datenträger am WT ist dieser mit einer Codierung versehen. So lässt sich der Montagefortschritt mitschreiben und protokollieren.

Bauteilemagazine der Montagezellen ebenfalls austauschbar

Zur Ausstattung der Mobiltelefon-Montagezellen gehören standardisierte und dadurch ebenfalls austauschbare Bauteilmagazine. Sie können einfach auf beiden Seiten der Zellen angedockt werden. Die Teilezuführung, wie etwa von Displays, Lautsprechern, Tastenfeldern oder Kameraobjektiven, erfolgt über Trayfeeder oder Tape-And-Reel-Feeder. Diese Baugruppen sind von Baumann entwickelt und ebenfalls vereinheitlicht.

Gleiches gilt für die optionalen Lifte, die am Anfang und Ende einer Fertigungslinie die Werksstückträger von der Hauptförderstrecke bei Bedarf auf das darunter liegende Rückführband befördern. Die Flexibilität der Produktion kann unter anderem dadurch gefördert werden, dass in einer Schraubstation mit längerer Prozessdauer durch Verdoppelung der Schrauberanzahl und einen zusätzlichen Schnelleinzug die Taktfrequenz der Montagelinie erreicht wird (Bild 2).

In solchen Details zeigt sich die Flexibilität einer Montagelinie durch Modifikation oder Austausch einzelner Funktions-Baugruppen. Dazu gehören auch einfach konzipierte, so genannte Umrüstsätze, mit denen vom Greiferwechsel bis zum Austausch von Prozessstationen alles schnell erledigt ist.

Transferstrecken mit eigenem Antrieb

Weil in jeder Montagezelle eine Transferstrecke mit eigenem Antrieb integriert ist, lassen sich diese über Verbindungs-Elemente einfach und schnell miteinander verknüpfen. Das erlaubt eine beliebig variable Anordnung der universellen Montagezellen. Ebenso leicht lassen sich Handarbeitsplätze oder Reparaturausschleusungen einfügen.

Mit manuellen oder teilautomatisierten Arbeitsplätzen sind selbst kurzfristige Änderungen im Ablauf möglich, wenn etwa für ein Nischenprodukt andere Bauteile in geringer Stückzahl einzubringen sind oder zusätzliche Vormontagen von Baugruppen notwendig werden. Mit den modularen TS 1-Strecken bilden die Montagezellen autarke Einheiten, die unabhängig voneinander eingerichtet und getestet werden können. Das beschleunigt deren Inbetriebnahme und hilft später im Fall einer Anlagenänderung, Produktionsunterbrechungen weit gehend zu vermeiden.

Das Transfersystem TS 1 von Rexroth trägt so maßgeblich dazu bei, jederzeit neue Produktvarianten einrichten zu können oder durch Veränderungen im Ablauf marktbedingte Kapazitätsschwankungen aufzufangen. Die Standardisierung der Montagezellen mit den integrierten Bandabschnitten für den Werkstücktransport ermöglicht auch eine schnelle Realisierung neuer Montagelinien. Neue leicht installierbare Komponenten erweitern die Möglichkeiten des Systems (Bild 3 und Kastentext). MM

Karlheinz Nast ist Systemberater Materialflusssysteme der Bosch Rexroth AG in 70376 Stuttgart

(ID:198539)