Flexibles Montagesystem für die Verschraubung von Ladedosen

Intelligenter Handarbeitsplatz für die Montage von Ladedosen / Intelligent manual work station for the assembly of charging sockets

DEPRAG Hubschienenförderer für die abriebarme und bauteilschonende Zuführung der Schrauben / DEPRAG sword feeders for gentle, low abrasion screw feeding

Toolbox für Klingenwechsel / Toolbox for bit exchange

Mehr Klimaschutz durch weniger Abhängigkeit von fossilen Energieträgern. Die Weiterentwicklung der Elektromobilität ist ein zukunftsweisendes Thema für die Automobilbauer: Elektrofahrzeuge werden ein wichtiger Bestandteil der Energiewende. Der Transformationsprozess ist bereits in vollem Gange. Er stellt auch die Anlagen- und Maschinenbauer vor große technische Herausforderungen, um für die Produktion der Elektrofahrzeugkomponenten die idealen Lösungen zu finden.

Der Montageprozess notwendiger Bauteilegruppen ist von großer Bedeutung: Höchste Prozesssicherheit für Verschraubungen der Kategorie A gemäß VDI/VDE 2862, hohe Flexibilität bei der Variantenvielfalt, Anforderungen an die Rückverfolgbarkeit 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 und Sicherheit für den Mitarbeiter punktet.

Für die Verschraubung von Ladedosen, die in den Elektroautos eines namhaften Automobilherstellers verbaut werden, sind dies die Herausforderungen bei der Entwicklung eines optimalen Montagesystems. Als renommierter Automobilzulieferer führender Autohersteller zählt Nexans autoelectric auf die Expertise des Schraub- und Montagespezialisten DEPRAG. Die Lösung ist ein flexibler Handarbeitsplatz, der an die jeweilige Marktsituation angepasst werden kann und die Anforderungen an die E-Mobilität komplett erfüllt.

Bei Verschraubungen von Ladedosen für die E-Mobilität handelt es sich grundsätzlich um sicherheitsrelevante Schraubfälle der Kategorie A. Prozesssicherheit steht hier an oberster Stelle und alle Arbeitsschritte müssen dokumentiert und überwacht werden. „Durch die Integration von DEPRAG Automationskomponenten wird gewährleistet, dass Schrauben des richtigen Typs, der richtigen Anzahl zum benötigten Zeitpunkt bereitgestellt werden.“, so Stefan Rösl, Projektverantwortlicher bei DEPRAG. „Außerdem wird sichergestellt, dass diese an der korrekten Position mit der dafür vorgesehenen Klinge verschraubt werden.“

Die ergonomische Führung des EC-Servo Schraubers wird durch das DEPRAG Positionskontrollportal realisiert, das mit einer hohen Genauigkeit die Schraubpositionen überwacht. Die verbaute Sensortechnik kommuniziert mit der Steuerungs- und Bedieneinheit DEPRAG Processing Unit (DPU). Somit wird die jeweilige Schraubposition freigegeben und die Verwendung der zugehörigen Schraubparameter ist sichergestellt.

Mit Hilfe der DPU wird zudem der gesamte Prozess überwacht, die Schraubergebnisse werden ausgewertet und es wird auf den für die Schraubposition notwendigen Klingenwechsel hingewiesen. Integrierte Netzwerkfähigkeit, problemlose Anbindung an MES-Systeme und optimale Datenverwaltung sind ebenfalls gegeben. Durch den in der DPU integrierten Touch Screen wird der Montageprozess Schritt für Schritt visuell für den Anwender dargestellt und bietet bei der Bedienung sowie Anzeige der Betriebszustände höchsten Benutzerkomfort.

Ein weiterer Faktor bei der Verschraubung von Ladedosen ist der länderspezifische Unterschied bei elektronischen Komponenten. Hier gibt es verschiedene Standards für Europa, China, Japan oder die Vereinigten Staaten. Mit Hilfe von Wechselaufnahmen kann der Handarbeitsplatz flexibel auf die Montage der unterschiedlichen Ladedosen umgestellt werden. Dazu wurde ein „Schnell-Docking-System“ entwickelt, das die in der Aufnahme verbaute Sensorik und Aktorik über eine automatische Kontaktierung mit dem fest installierten Schaltschrank verbindet und mit der Steuerung kommuniziert.  

Eine weitere wesentliche Komponente des Handarbeitsplatzes sind DEPRAG Zuführtechniken. Sie erhöhen den Automationsgrad und verbessern die Ergonomie erheblich. Ebenso große Aufmerksamkeit kommt der technischen Sauberkeit zuteil. Schmutzpartikel führen zu Beschädigungen am Produkt oder dem Produkt nachfolgenden Systemen. Für eine technisch saubere Montage sorgen in diesem Fall mehrere DEPRAG Hubschienenförderer, die für eine bauteilschonende, abriebarme Förderung und Vereinzelung der Schrauben vom Schüttgut zum Einzelteil verantwortlich sind. Unterstützt wird das CleanFeed Konzept durch den DEPRAG Schraubenspender, der mit einer integrierten leistungsstarken Vakuumpumpe ausgestattet ist, die die Schrauben zusätzlich von Partikeln befreit.

Zudem werden bei der Montage hochempfindlicher Bauteile die elektronischen Komponenten durch gezieltes Abführen elektrischer Ladungen geschützt. Die ESD-fähigen DEPRAG Lösungen tun dies durchgängig, messbar und für den Endabnehmer nachweisbar.

„Der flexible Handarbeitsplatz ist die ideale wirtschaftliche Lösung. Planungsunsicherheiten kann gezielt entgegengewirkt werden und mehrere Montageprozesse sind in einem System vereint.“, betont Johannes Wagner, Prozessentwickler bei Nexans autoelectric. „Die Zusammenarbeit hat uns überzeugt – alle unsere technischen Anforderungen konnten mit den standardisierten Automationskomponenten aus dem Hause DEPRAG realisiert werden“.