E-Mobilität drückt ordentlich aufs Gaspedal

„Diese Zukunftsbranche steckt bei der Planung ihrer Montagesysteme im Zwiespalt. Die gewählte Technik muss sich einer Kapazitätserweiterung durch steigende Stückzahlen flexibel anpassen können bis hin zur voll automatisierten Anlage. Aber auch die jetzige Montage kleinerer Stückzahlen hat mit höchster Prozesssicherheit zu erfolgen, da sich – wie immer im Fahrzeugbau – Montagefehler als Gefahr für Leib und Leben erweisen.“, so Jürgen Hierold, Vertriebsleiter des Maschinenbauers DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. aus Amberg.

Höchste Prozesssicherheit für sicherheitsrelevante Bauteile, hohe Flexibilität bei der Variantenvielfalt und gezielte zuverlässige elektrostatische Entladung (ESD-Fähigkeit) der eingesetzten Anlagenkomponenten sind Anforderungen der E-Mobilität an den Montageprozess. Zusätzlich erfordern diese Bauteile ein Montageumfeld, das die Richtlinien Technischer Sauberkeit verlässlich erfüllt und auch hinsichtlich Ergonomie punktet. Dieser Komplexität muss der Kunde wirtschaftlich nachkommen, was ihn oft vor Schwierigkeiten stellt.

„Was für den Kunden schwer lösbar scheint, können wir auf Basis unserer Standardkomponenten und Lösungen aus einer Hand wirtschaftlich realisieren. Sämtliche Komponenten sind bereits aufeinander abgestimmt. Große Reibungsverluste und Zeitverzögerungen, die dem Kunden automatisch dann entstehen, wenn er Komponenten von verschiedenen Herstellern beschaffen und technisch aufeinander abstimmen muss, sind bei uns ausgeschlossen.“, erklärt Jürgen Hierold. Alle Komponenten, wie sensorgesteuerte Schrauber, Zuführsysteme, Positionskontrollportale oder -stative, Steuer- und Auswertelektronik, Werkzeugwechselüberwachung, Pick & Place-Einheiten, etc. stammen aus dem Standardprogramm des Unternehmens.

Von Komponenten über Handarbeitsplätze bis hin zu teil- bzw. vollautomatisierten Montageanlagen bietet der Automationsspezialist DEPRAG flexible Montagelösungen in allen Ausbaustufen, die immer an die jeweilige Marktsituation angepasst werden können. Mit dieser Flexibilität kann Planungsunsicherheiten gezielt entgegengewirkt und jederzeit auf die gewünschten Anforderungen reagiert werden.

Ein Erfolgsgarant ist daher der „intelligente Handarbeitsplatz“. Er kann jeder Wirtschaftslage flexibel angepasst werden und wird vor allem dort eingesetzt, wo sich die Automatisierung nicht bezahlbar macht. Das gilt besonders im Bereich E-Mobilität, in der sich die Entwicklung der Produktionsraten im Moment nicht genau abschätzen lässt. Bei der Montage von E-Mobilitätskomponenten empfiehlt sich eine flexible ausbaufähige Montagestrecke mit intelligenten Handarbeitsplätzen, die menschliche Handarbeit mit höchster Prozesssicherheit vereinen.      

Bei Verschraubungen von Elementen im Fahrzeugbau handelt es sich grundsätzlich um Schraubfälle der Kategorie A nach VDI-Norm 2862. Prozesssicherheit steht hier an oberster Stelle und alle Arbeitsschritte müssen dokumentiert und überwacht werden. Das funktioniert sowohl bei den vollautomatisierten Anlagen sowie beim Handarbeitsplatz, der mit einem Positionskontrollportal aus hochwertigem Stahlprofil ausgestattet ist. Mit hoher Genauigkeit steuert es den Schraubvorgang und trägt zur prozesssicheren senkrechten Führung des EC-Servo Schraubers bei. Schritt für Schritt wird der Werker durch die Schraubaufgabe geführt: Die Sensortechnik aktiviert für jede Schraubposition die zugehörigen Schraubparameter, gibt Verbindungselemente frei, weist auf den für die Schraubposition notwendigen Klingenwechsel hin, überwacht die Verschraubung und wertet die Schraubergebnisse aus. Durch die in der Höhe verstellbare Arbeitsfläche, schafft das Portal die Möglichkeit eines Sitz- oder Steharbeitsplatzes.

Für die Zuführung der verschiedenen Verbindungselemente werden Hubschienenförderer eingesetzt. Jürgen Hierold: „Wir verwenden für diese Branche eine Fördertechnik, die alle die Kriterien der sogenannten Technischen Sauberkeit erfüllt. Anders als beim Vibrationswendelförderer entsteht kaum Abrieb beim Transport der Verbindungselemente. Zusätzlich werden an den Stellen, wo Abrieb entstehen kann, Vakuumanschlüsse angebracht. Schädliche Schmutzpartikel werden größtenteils weggesaugt.“

DEPRAG ist bekannt für seine benutzerfreundliche und selbsterklärende Steuerungs- und Messtechnik, die die Montageabläufe kontrolliert und dokumentiert. Die bewährte Software „kennt“ die unterschiedlichen Schraubengrößen und -typen, die vorgegebenen Schraubparameter und das anzuwendende Anzugsverfahren sowie das dazu erforderliche Eindrehwerkzeug für jede Position. Auch der Ablauf der Verschraubung ist genau hinterlegt. Ob Drehmoment-/Drehwinkelanzugsverfahren, Reibwertverfahren, Clamp Force Control oder Sonderanzugsverfahren, am übersichtlichen, gut ablesbaren Touchscreen erfasst der Werker genau, ob die Schraubaufgabe zufriedenstellend gelöst ist.  

Nicht nur die Steuerungs- und Messtechnik bürgt für ein gutes Zusammenspiel von Mensch und Maschine (HMI). Der MINIMAT®-EC-Servo Schrauber mit seiner bewährten sensorgesteuerten Schraubtechnik bietet dem Mitarbeiter auch die Wahlmöglichkeit, den Schrauber durch Andruck oder mit Tastendruck zu starten. Durch Kugellager am Positionskontrollportal und Massenreduzierung ist der Schrauber extrem leichtgängig. Ermüdungserscheinungen beim Werker werden so auf ein Minimum reduziert. Dazu trägt auch der ergonomisch angepasste Schraubergriff bei. Die gute Visualisierung der Schraubaufgabe mit der zugehörigen Steuerung hat ebenfalls einen hohen Anteil an der optimalen Werkerführung des Gesamtsystems.

Neben standardisierten Handarbeitsplätzen bietet die DEPRAG auch automatisierte,  äußerst flexible Montagezellen der DCAM (DEPRAG COMPACT ASSEMBLY MODULE) Produktfamilie. Ausgestattet mit einem der modernen DEPRAG Schraubfunktionsmodule, versehen mit hochwertigen Industrieeinbauschraubern und kombiniert mit passenden Schraubenzuführgeräten lässt sich jede Schraubaufgabe mit dem DCAM prozesssicher lösen. „Bei schwankenden Produktionsraten, vielfältigen Produktvarianten und kurzen Lebenszyklen eines Produkts eignet sich die modularisierte Montageplattform am besten als Systemlösung, ein DCAM verknüpft Effektivität mit größtmöglicher Prozesssicherheit. Durch das modulare und flexible Plattformkonzept ist diese Montagezelle in Verbindung mit den frei programmierbaren X-Y-Achsen für die unterschiedlichsten Montageaufgaben einsetzbar“, so Hierold.

Speziell für Schraubverbindungen im Karosseriebau (Body-in-White) hat die DEPRAG noch ein ganz besonderes Schraubsystem im Sortiment: das Adaptive DEPRAG Fastening System. Die Wahl der richtigen Verbindungstechnik ist im Leichtbau von entscheidender Bedeutung und so hat sich im Karosseriebau der Automobilindustrie die Fließlochverschraubung etabliert. Die adaptive Montageeinheit ADAPTIVE DFS kombiniert EC-Servo Schraubtechnik mit EC-Servo Vorschubtechnik. Dabei erfolgt die automatische Durchdringungserkennung während der Fließlochverschraubung unabhängig von Toleranzen der Schrauben und Bauteile. Die Prozessparameter werden automatisch angepasst und der Prozessablauf wird fortlaufend optimiert. Das Schraubsystem lässt sich ebenso einfach an einen Roboter anbinden.

Letztendlich lassen sich so alle Anforderungen für die in der E-Mobilität benötigten Baugruppen erfüllen: Prozesssicherheit, Flexibilität, ESD-Fähigkeit, Technische Sauberkeit, Ergonomie und Wirtschaftlichkeit durch DEPRAG Standardkomponenten zur vollsten Zufriedenheit des Kunden. Seine Produktentwicklungen präsentiert der Maschinenbauer vom 19. bis 22. Juni auf der AUTOMATICA in München: Halle A6, Messestand 312.