Die Komplexität der Vernetzung in modernen Fahrzeugen ist stark angestiegen. Vor allem das autonome Fahren wird zukünftig riesige Datenmengen erzeugen. Dafür werden hochleistungsfähige Steuerungen benötigt. Als Spezialist für Transfer- und Montageanlagen wurde Schnaithmann daher von dem große deutschen Automobilzulieferer beauftragt, eine Produktionsanlage für die Montage und Prüfung solcher Hochleistungsrechner zu bauen.
Zur Automatisierung des Montage- und Prüfprozesses entschied sich Schnaithmann für den Einsatz von schnellen und präzisen Kleinrobotern der Serie KR Agilus von Kuka. Durch ihre kompakte Steuerung und Energiezuführung im Inneren des Roboters lassen sich die Agilus-Roboter platzsparend integrieren.
Die zu montierenden Hochleistungsrechner sind trotz ihrer Leistungsfähigkeit kompakt: ihr Herzstück, die Platine, hat nur die Größe eines DIN A5-Blattes. Die bereit bestückte Leiterplatte wird über einen Rack-Loader der Anlage zugeführt. Für die Montage der elektronischen Bauteile ist jeder Roboter inklusive des Fußes und Sockels mit einer speziellen ESD-Lackierung versehen. Das minimiert das Risiko für die empfindlichen Bauteile durch elektromagnetische Entladung.
Ganze Anlage ist ESD-konform
„Nicht nur die Roboter haben einen ableitfähigen ESD-Lack, sondern die gesamte Produktionsanlage ist ESD-konform gebaut“, sagt Chris Klöpfer vom Technischen Vertrieb bei Schnaithmann. „Auch die Sauberkeitsanforderungen sind sehr hoch. Alle Bauteile, die der Anlage zugeführt werden, durchlaufen eine Inline-Reinigung mit ionisierter Luft.“
Vier der sieben Roboter werden im Testbereich verwendet. Sie arbeiten nach dem Chaku-Chaku-Prinzip und sorgen dafür, dass jedes Bauteil zum richtigen Zeitpunkt dort liegt, wo es benötigt wird. Alle Bewegungen wurden so aufeinander abgestimmt, dass der vorhandene Raum optimal genutzt wird und die Taktzeiten kurz bleiben.
Automatische Qualitätskontrolle
Am Ende des Produktionsprozesses übernimmt ein Roboter, unterstützt durch ein Vision-System, die Qualitätskontrolle. „Bei dieser Prüfung handelt es sich um einen Hochfrequenztest in einer Testkammer“, erklärt Klöpfer. „Sie umfasst mehrere Testadapter mit über 300 Kontaktierstiften, einen 3D-Pin-Check des Steuergeräts und einen elektrischen End-of-Line-Test. Nach positiven Tests erfolgt die Laserbeschriftung mit Kundenlabel und Labelcheck.“
Weil die Hochleistungs-Rechner für die Sicherheit des Fahrzeugs so relevant sind, werden die Steuergeräte übrigens nach bestandener Kontrolle nicht einfach automatisch entladen, sondern von einem Operator entnommen, der nur mit Sicherheitskarte Zugriff hat.
Bei der Entwicklung der Produktionsanlage entschieden sich Schnaithmanns Konstrukteure für eine modulare Automatisierung, weil diese extrem flexibel ist. „Ändert sich das Design oder die Bauweise eines Bauteils, wird die entsprechende Zelle ausgetauscht und der ihr zugeordnete Roboter umprogrammiert – schon kann die Montage weitergehen“, sagt Klöpfer. „Jede Zelle besitzt ihre eigene Steuerung, dadurch ist auch ein Re-Use von einzelnen Anlagenteilen wie zum Beispiel bei einer Produktänderung möglich. Das flexible Standardkonzept der Anlage kann vom Kunden zur Produktion von zukünftigen Generationen von Steuergeräten weltweit eingesetzt werden.“
Schnaithmann Maschinenbau GmbH
