Technikai tisztaság az összeszerelési folyamat során

Szállítás és helyezés

Részecske Gyilkos

Vezérlő sín támogatók

Vágánytartó sínvezető

Alsócsőcsavar egység

Vákum szívás

Ahogyan egy rosszindulatú vírus képes megfertőzni az embereket, úgy a legkisebb részecskék is károsíthatják az alkatrészeket, ami működési zavarhoz vezethet, vagy rendszerkomponensként alkalmazva akár az egész rendszer kiesését okozhatják. Az ilyen veszélyes részecskék keletkezésének okai a különböző iparágak gyártási folyamataiban sokfélék. Az autóiparban a részecskék főként kopásból származnak az összeszerelés során. A DEPRAG Schulz GmbH ezért kifejlesztette a „CleanFeed” koncepciót, amely a szerszám-összeszerelésben a részecskekontamináció elkerülését célozza, különösen érzékeny alkatrészek tisztaságának megőrzése érdekében.

Számos iparágban egyre inkább teret nyer a műszaki tisztaság, és ez egyre fontosabb minőségi követelményévé válik az egész folyamatláncnak: a gyártástól a logisztikán át egészen az összeszerelésig. Elsődleges okai ennek a miniaturizálási trend, a több elektronika és az új, könnyű anyagok egyre szélesebb körű alkalmazása. Ezáltal az alkatrészek egyrészt hatékonyabbá és teljesítményükben jobbá válnak, másrészt pedig érzékenyebbé a legkisebb szennyeződésekre.

A miniaturizálás következménye például a befecskendező rendszerek esetében mutatkozik meg: ezeknek egyre nagyobb nyomásnak kell ellenállniuk, miközben a már így is kicsi hézagok egyre kisebbek lesznek, helyenként csupán néhány mikrométeresek. A mikrométeres, kemény, fémes részecskék elzárhatják a hézagokat, és tartós befecskendezést okozhatnak. Ez jelentősen befolyásolhatja a motor működését, és motorkárosodáshoz vezethet. Elektronikus egységek esetében a legkisebb vezetőképes részecskék rövidzárlatot okozhatnak. Ezt a problémát tovább súlyosbítja az új anyagok, például a szénszálas műanyagok (CFK) alkalmazása, mivel ezek részecskéi vezetőképesek.

A műszaki tisztaság növekvő követelményeinek megfelelni kívánó technikák és módszerek sokfélék. Például a tisztaságérzékeny alkatrészekhez kapcsolódó munkafolyamatokat tisztasági vagy tisztaságkövető helyiségekbe helyezik, és csak képzett személyzet, megfelelő védőruházat viselése mellett engednek hozzáférést. Ezáltal elkerülhető a külső részecskék beszennyezése. Emellett az alkatrészek alapos tisztítási folyamatokon mennek keresztül, és a szállítás közben keletkező kopásból származó részecskék kialakulását antisztatikus és helyhez rögzítő csomagolásokkal akadályozzák meg.

Ez a törekvés a részecskekontamináció megelőzésére a szerelés során is következetesen folytatódnia kell, mivel itt a veszélyes részecskék a kopás révén közvetlenül az alkatrészek közelében keletkezhetnek. Ez magas kockázatot jelent a tisztaságérzékeny alkatrészek szennyeződésében káros részecskékkel. Az ilyen alkatrészek aránya például az autó- és beszállítói iparban magas, ezért a műszaki tisztaság egyre inkább a szerelési folyamatok fókuszába kerül.

A szerelési területet az alkatrész és annak tisztasági követelményei szerint tisztasági vagy tisztaságkövető térként kell kialakítani. Ebben kiemelt szerepet játszanak a szerelősor komponensei. Mivel a veszélyes szennyeződések már az alkatrészek betöltésekor és a tényleges csavarozási folyamat során keletkeznek, fontos, hogy ezeket elkerüljük, megszüntessük vagy csökkentsük a tisztaság megőrzése érdekében.

Erre a kihívásra az Amberger szerszám- és automatizálási szakértő, a DEPRAG Schulz GmbH egységes koncepciót dolgozott ki: a CleanFeed koncepciót. Ez speciálisan kialakított CleanFeed komponenseken alapul, amelyeket teljes egészében a DEPRAG fejleszt és gyárt. Ezek a komponensek a megfelelő betöltőtechnológiától kezdve a megfelelően kialakított csavarozási funkciómodulokon át egészen a szerelési folyamat során keletkező szennyező részecskék elszívására szolgáló berendezésekig terjednek. Ezáltal a koncepció megfelel a műszaki tisztaság követelményeinek – a részecskék elkerülése, megszüntetése, csökkentése – a teljes csavarozási folyamat során.

A nem kívánt részecskék már a csavarozás során keletkezhetnek. Például vibrációs csigavonal szállítónál a szállítóelem, a csigaút vibrációval van ellátva. A szortírozott anyagot kis dobómozgásokkal mozgatják. A folyamatos vibráció miatt viszonylag nagy kopás keletkezhet, amely a betöltő részeken keresztül az egész betöltőrendszeren keresztül szállítódik. Ezért a részecskék kímélő és kopásmentes betöltőtechnológia már alapvető feltétele a műszaki tisztaságnak a szerelési folyamatban. A DEPRAG CleanFeed koncepciójának egyik része a csavarokat a tartályból egy szegmentált emelőcsínen keresztül szedő, alig kopó húzóberendezés. A tartályban lévő érzékelő szabályozza a szükséges emelési mozgások számát. Ha kevesebb betöltőanyagot dolgoz fel a kezelő, a betöltőberendezés ennek megfelelően kevesebbet készít. A húzócsínen a csavarokat a gravitáció segítségével mechanikus akadályokon keresztül szortírozzák, és rendezve kerülnek a csavarozási egységbe. A betöltőcsövön keresztül a betöltött anyag a csavarozó funkciómodulhoz jut. A nem megfelelően rögzített összekötő elemek visszakerülnek a töltőtartályba.

Továbbá a betöltőcsőben, elsősorban a hajlásoknál, de akár a „táncolás” közben egyenes csőszakaszokon is keletkezhet kopás. Itt a DEPRAG Particle Killer nevű, költséghatékony és hatékony vákuumforrást kínál, amely a maradék szennyeződést felfogja és elszívja. Az inline változatnál, ahol a megtisztított összekötő elemet közvetlenül a csavarozó szerszám szájába „lövik be”, elérhető a Pick&Place változat is, amelynél a szívás a felvételi pozíció közelében történik.

Most kezdődik a tényleges csavarozási folyamat. A kézi és álló DEPRAG MINIMAT®-EC-Servo sorozatú csavarozói kifejezetten a műszaki tisztaság követelményeihez lettek tervezve. A csavarozók egyrészt ESD-kompatibilisek (azaz elektromos kisülés elleni védelem), így megakadályozva a levegőben szálló szennyező részecskék elektrosztatikus töltésből eredő lerakódását a csavarozás során. Másrészt csökkentik a kopást a penge a csavar fejébe való behatolásakor. „A betáplálás során csökkentjük a fordulatszámot, és csak akkor növeljük, amikor a penge helyesen van betáplálva, és a csavart rögzíteni lehet” – mondja Dr. Robert Bachmeier, a DEPRAG értékesítési igazgatója Németországban. Az álló csavarozók további vákuumcsatlakozókkal is felszerelhetők, hogy a maradék szennyeződést a csavarozóhoz közeli vákuumforrásokkal szívják el. Annak érdekében, hogy a részecskék ne szennyezzék az alkatrészeket, az építőcsavarozóknál hasznos lehet az alulról történő csavarozás is. „Így a gravitáció segítségével lehet műszakilag tisztán összeszerelni. A szennyező részecskéket gyűjtő vagy speciális elszívó berendezések könnyű eltávolítást tesznek lehetővé” – mondja Bachmeier. Minden CleanFeed komponens, kivéve az alulról történő egységet, kézi és álló kivitelben is elérhető, és tiszta vagy tisztasági környezetet biztosít az összeszerelés során (0,1 µm-től 5 µm-ig vagy 1 µm-től 1000 µm-ig terjedő részecskék elkerülése).

A DEPRAG a CleanFeed koncepcióval egy olyan átfogó megoldást kínál, amely több évtizedes tapasztalaton és szaktudáson alapul a műszaki tisztaság területén. A vállalat már az 1980-as években szerszám- és csavarozó berendezéseket szállított neves amerikai gyártóknak, amelyek a floppy meghajtók összeszereléséhez készültek. Ezáltal a csavarozási folyamat összeszerelési feltételei megfeleltek a tisztatér követelményeknek. Minden egy kézből – a CleanFeed koncepcióval a DEPRAG olyan megoldást fejlesztett ki, amely biztosítja az egyes komponensek és folyamatok optimális összehangolását.