Die Montage von Steckergehäusen für Servomotoren erfordert einen Automatisierungsgrad, der wechselnden Produktionszahlen und dem Termin- und Kostendruck gerecht wird. Die Lösung: eine teilautomatisierte Montagezelle.
Umrüstflexibilität, hohe Montagequalität und Anlagenverfügbarkeit waren die wesentlichen Vorgaben für eine Anlage zur Montage von Steckergehäusen der Größe 1. Das Pflichtenheft definierte die Montage von 16 Steckerausführungen mit bis zu fünf Einbauteilen bei Losgrößen bis etwa 6000 Stück/Woche. Schon dieses Anforderungsprofil – insgesamt vier verschiedene Gehäuse aus Metall und mit Kunststoffmantel mit jeweils typenbezogenen Überwurfmuttern, Sicherungsringen, Rast- und Erdungsfedern sowie O-Ringen sind zu montieren – unterstreicht den Stellenwert der Umrüstflexibilität und Verfügbarkeit.
Der Sondermaschinenhersteller JP Industrieanlagen GmbH aus Straubing konzipierte eine teilautomatisierte Montagezelle, die nur eine Aufstellfläche von 2100 x 1860 mm bei einer Höhe von 1500 mm benötigt. Von allen Seiten gut zugänglich, sind neben den verschiedenen Montagestationen, Linear- und Drehachsen auch die mechanische und sensorische Prüftechnik für die 100-%-Prüfung inklusive Materialbereitstellung und -abfuhr integriert.
Wegen der typenbezogenen Einbauteile wird in der ersten Montagestation durch den Bediener bestückt. Dieser schiebt das Steckergehäuse auf den in X-Richtung verfahrbaren Spanndorn und legt die Überwurfmutter in die gegenüberliegende, in gleicher Richtung verfahrbare Aufnahmehülse. Danach schiebt er den Sicherungsring auf das Steckergehäuse und legt die Rastfeder in die Formschale eines Vorschubschlittens, der sie von unten in das Steckergehäuse drückt. Bei dem weiteren automatischen Arbeitsablauf fassen zwei in Z-Richtung verfahrende Klemmbacken den Sicherungsring von oben und unten und drücken ihn mit einem kurzen X-Hub formschlüssig in die Nut des Gehäuses. Endgültig fixiert wird der Sicherungsring dann beim Aufschieben der Überwurfmutter. Dadurch fügt sich auch die Rastfeder in eine Aussparung und sichert Mutter und Gehäuse gegen Verdrehen.
Schon bei der manuellen Vormontage prüfen verschiedene Lasersensoren an Hand der Teilenummer die korrekte Bereitstellung des typengerechten Bauteils und seine Anwesenheit im Steckergehäuse und in der Überwurfmutter. Das Prüfergebnis wird über eine Leuchte signalisiert.
Ist das Steckergehäuse im Montagebereich 1 fertiggestellt, transportiert ein pneumatischer Greifer das Gehäuse in X-Richtung zur Montage der Erdungsfeder. Dazu wird das Gehäuse um 90° gedreht und in vertikaler Richtung über den Aufnahmedorn geschoben, zentriert und anschließend fixiert. Nach der Positionsbestätigung fährt der Setzdorn in X-Richtung bis zur Einfädelposition über das Steckergehäuse und positioniert die Erdungsfeder in der Überwurfmutter. Danach startet das kraft- und weggesteuerte Bördeln. Anschließend fahren alle Setz- und Zentrierwerkzeuge in ihre Ausgangsposition zurück und die Drehmomentprüfung durch den auf einem separaten 3-Achs-Linearsystem verfahrbaren Messdorn beginnt. Liegt das gemessene Drehmoment innerhalb der vorgegebenen Toleranz, gibt die Steuerung den weiteren Ablauf frei: Rückzug des Messdorns, Öffnen der Spannvorrichtung, Entnahme durch die Greifeinrichtung, drehen um 90° in die Waagerechte und Ablegen auf dem Abfuhrband.
Seit März dieses Jahres arbeitet die Montageanlage störungsfrei im Zwei- und teilweise Drei-Schicht-Betrieb. Als bemerkenswert bezeichnet der Anwender die hohe Prozesssicherheit und die technische Verfügbarkeit der Montagezelle mit deutlich über 98 %.
Wolfgang D. Schenk Freier Journalist in Reutlingen
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