Für den chinesischen Automobilzulieferer BH Sens konzipierte der österreichische Anlagenbauer MMS Modular Molding Systems GmbH eine kompakte und vollautomatisierte Montageanlage für Reifendrucksensoren, die direkt an das Reifenventil angebaut sind. Zu den Anforderungen gehörte neben der Montage von zehn Bauteilen zum fertigen Reifendrucksensoren auch die Integration diverser Prüfschritte sowie eine sehr hohe Verfügbarkeit der vollautomatisierten Anlage bei kurzer Taktzeit. Vier Millionen fertige Sensoren pro Linie sind die Zielgröße, alle sechs Sekunden soll ein fertiger Sensor entstehen. Zudem ist Flexibilität gefordert, weil drei Sensorvarianten zu montieren sind.
Präzises Handling mit drei Scaras
„Die Montage startet mit einem Rundtakttisch, das Handling der Bauteile übernehmen drei Stäubli Scara-Roboter“, erläutert Stefan Babka, Konstrukteur bei MMS. „Der erste Scara-Roboter direkt am Rundtakttisch entnimmt die Platine aus einem Tray und legt sie in einen Werkstückträger ein. Der zweite Roboter entnimmt die Batterie aus einem anderen Tray und legt sie im nächsten Schritt auf der Platine ab.“ Um eine durchgängige Bauteilkontrolle und Dokumentation der Mess- und Prüfdaten zu gewährleisten, werden die Bauteile über einen Beschriftungslaser mit einem Data-Matrix-Code (DMC) versehen, der vor jeder Station individuell ausgewertet wird.
Nach den Prozessen und Qualitätskontrollen wie z. B. einem Spannungstest im Sechs-Sekunden-Takt geht es auf einem Linear-Transfersystem weiter zu einzelnen Druckkammern, wo die Luftdichtheit der fertig verschweißten Bauteile kontrolliert wird. Der End-of-Line Test stellt eine 100%ige Funktionalität der Sensoren sicher. Den Abschluss bilden die Montage des Sensors auf dem Ventil und das automatische Verschrauben der Baugruppe – wiederum auf einem Rundtakttisch – und die Verpackung der fertigen Sensor-Ventil-Kombinationen.
Drei Roboter in drei Baugrößen
Alle drei Scara-Roboter kommen aus der TS2-Serie von Stäubli, allerdings in drei Baugrößen. Stefan Babka: „Das Platinenhandling übernimmt ein TS2–80. Die Batterie wird von einem TS2–60 eingelegt, der mit einer längeren Pinole ausgestattet ist. Und für das kameragestützte Einlegen der Dichtung ins Gehäuse nutzen wir einen TS2–40.“
Für die Scaras aus dem Hause Stäubli entschieden sich die MMS Konstrukteure aufgrund der idealen Interaktion mit den Kamerasystemen zur Bauteilausrichtung sowie der Kommunikation mit den Anyfeedern. Sechsachs-Roboter wären für diese Anwendung zu langsam gewesen.
Variantenwechsel ohne Umbau
Aufgrund der guten Erfahrung aus vergangenen Projekten sowie dem Engineering-Support entschied sich MMS für Stäubli als Systempartner für die Robotik. Ein weiterer wichtiger Faktor bei der Roboterauswahl war auch eine extrem hohe Verfügbarkeit: Die Montageanlage läuft rund um die Uhr mit kurzer Taktzeit. Wegen der kleinen Bauteile war zudem die langfristige Präzision ein Entscheidungskriterium.
Bei der Programmierung profitierten die Spezialisten des MMS-Partners SBA Engineering von der uniVALplc-Schnittstelle der Stäubli Roboter. Sie ermöglicht die einfache Anbindung an die übergeordnete Siemens S7-Steuerung. Auch die Integration der Sicherheitstechnik schätzen die MMS-Konstrukteure sehr.
Der Forderung nach Flexibilität erfüllt MMS durch einen Variantenwechsel ohne Hardware-Umbau. Noch nicht einmal die Greifer müssen in diesem Fall getauscht werden. Auch eine kleine Eigenentwicklung macht den Produktwechsel nochmals einfacher: Beim Asyril-Feeder System hat MMS eine automatische Abschiebung nachgerüstet, wodurch der Bediener das Fördersystem nicht manuell leerräumen muss. Vielmehr werden die Teile automatisiert aus dem Any-Feeder gefördert und über ein Förderband abtransportiert.
Gute Unterstützung aus Bayreuth
Peter Buxbaum ergänzt: „Als Systemintegrator sind wir auch auf die Expertise unserer Kernpartner angewiesen. Stäubli bietet eine sehr gute Kundenbetreuung in Österreich und in Bayreuth. Wir werden z.B. bei Simulationen bestens unterstützt, und die Reaktionszeit auf jede Frage ist sehr kurz – bei hoher fachlicher Qualität des Supports:“
Bleibt die Frage: Wie kommt ein chinesischer Automobilzulieferer auf einen österreichischen Systemintegrator in Berndorf/ Wienerwald, wenn er eine komplexe Fertigungsanlage benötigt? Hier spielt neben Kompetenz und Know-how auch Eigeninitiative eine Rolle: Firmeninhaber Peter Buxbaum hat 2015 an einer Unternehmerreise nach China teilgenommen, über die der Kontakt letztendlich zustande kam.
Systemintegrator bedient diverse Global Player
Offenbar konnte MMS mit seinem Projektvorschlag überzeugen, und das ist letztlich wenig überraschend. Denn auch wenn der Systemintegrator ein noch junges Unternehmen ist, umfasst die Referenzliste diverse Global Player der Automobil- und Elektronikindustrie. Peter Buxbaum: „Mit unserem ´One stop shop´-Angebot der verketteten Anlagen, die viele Produktions-, Montage- und Prüfprozesse kombinieren, haben wir uns in der Automatisierungstechnik erfolgreich als Spezialist etabliert.“ Mit der innovativen Montagelinie für China unterstreicht MMS dieses Statement.
Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics
https://www.staubli.com/de/robotics/
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