Technikai tisztaság az összeszerelési folyamatoknál: CleanFeed - a megfelelő koncepcióval a tiszta szobában csökkenteni a zavaró részecskéket

Vezérsínpálya szállítók

Vakuumcsatlakozók

Éppen az autóiparban egyre nagyobb hangsúlyt kap a Műszaki Tisztaság. A legkisebb részecskék is súlyos károkat okozhatnak. Például a nyomtatott áramkörök összeszerelésekor, amikor egy forgács véletlenül összeköti az áramköröket, és rövidzárlatot okoz. A szennyeződések részecskéi még a működésre is hatással vannak az alkatrészekre, eltömítik a fúvókákat vagy szűrőket, elzárják a szelepeket vagy összeszorítják a csapágyakat. A növekvő teljesítmény sűrűség iránti igény összetettebb alkatrészekhez és egységekhez vezet, amelyek szorosabb toleranciával készülnek. A Műszaki Tisztaság jelentősége az utóbbi években, kezdve aktív és passzív járműbiztonsági rendszerekkel, mint például az ABS, a dízel- és közvetlen befecskendezők, egészen a változó szelepfedél-állítókig és ólommentes csapágyakig, jelentősen nőtt.

A VDA azzal a céllal, hogy megakadályozza a 50 – 1000 µm közötti részecskék által okozott szennyeződéseket, kiadta a VDA 19 dokumentumot az alkatrészek Műszaki Tisztaságának vizsgálatáról, valamint a „VDA 19.2 Műszaki Tisztaság az összeszerelésben” című irányelvet, amely átfogó útmutatót nyújt a tiszta alkatrészek további feldolgozásához.

Figyelembe venni az egész összeszerelési folyamatot

„A Műszaki Tisztaság nem egy elszigetelt folyamat. A Műszaki Tisztaság koncepciója minden területet érint, kezdve a személyzet képzésétől, a tervezéstől, az alkatrészek gyártásától, a gyártási környezettől, a logisztikától, az összeszereléstől, az összeszerelő berendezésektől és a környezettől” – mondja Jürgen Hierold, a DEPRAG értékesítési igazgatója. Különösen az összeszerelő berendezések kiválasztása kerül egyre nagyobb fókuszba a kötőtechnológiában. „Magas elvárásaink vannak a berendezésgyártókkal szemben, amelyeket csak összehangolt alkatrészek és innovatív technikák alkalmazásával lehet teljesíteni, nagyobb ráfordítás és versenyképes költségek nélkül” – teszi hozzá Hierold. „A CleanFeed rendszerünkkel átfogó koncepciót hoztunk létre a Műszaki Tisztaság érdekében, amely magában foglalja a több évtizedes folyamatismeretet, valamint a megoldásokat és a Műszaki Tisztaságért kifejlesztett alkatrészeket” – mondja Hierold.

Hiszen már az 1980-as években a csavarozási szakértő DEPRAG foglalkozott ezzel a problémával. Sikerrel. A gépgyártó cég csavarbehajtó berendezéseket szállított ismert amerikai gyártóknak a floppy meghajtók összeszereléséhez. „A csavarozási folyamat összeszerelési feltételei még a tisztatéri követelményeknek is megfeleltek” – emlékszik Hierold. „Különösen meggyőztük ügyfeleinket azzal, hogy minden tervezési, gyártási és összeszerelési lépést figyelembe veszünk.” Ez természetesen előnyös, ha – mint a DEPRAG esetében – minden alkatrész összehangolt, mert egy kézből származik. A One-Stop-Shop magas minőségű, kiegyensúlyozott szegmensekkel győz meg, amelyek egy célért dolgoznak – a kopás elkerülése a csatlakozó alkatrészek betáplálásánál és a szennyező részecskék szisztematikus elszívása a csavarozási folyamat során.

De hogyan lehet a legjobban eljárni? Először pontosan meg kell határozni a megfelelő termék tisztasági követelményeit. Csak a minőségirányítás, a tervezés, a gyártás és a logisztika együttműködésével érhető el a lehető legnagyobb Műszaki Tisztaság és ezáltal a biztonság. A képzett személyzet ugyanolyan fontos, mint a tiszta gyártási környezet. Lényeges, hogy a tisztatér alaposan tiszta maradjon. Elsősorban az a feladat, hogy sem ember, sem anyag, sem szállítás révén ne szennyeződjenek a részecskék „behozatala”.

A tervezés során már elkerülhetők azok a geometriák, amelyekhez részecskék tapadhatnak (például: átmeneti furat helyett keresztfurat). Emellett célszerű megfelelő anyagokat választani (például polírozott rozsdamentes acél vagy eloxált alumíniumfelületek). A csavarozó szerszámok mellett különösen fontos szerepet kap a betáplálási technológia. A csavarozó elemek egyedi szétválasztásánál a részecskék számát jelentősen csökkentheti a megfelelő technológia kiválasztása. A szabványos vibrációs csigavég-gyűjtők a csavarokat dobómozgással szállítják a szállítótartályban. A csavarok egymáson dörzsölődnek – kopási szennyeződések keletkeznek.

Az emelőpályás szállítók alternatívát jelentenek a vibrációs csigavég-gyűjtőkkel szemben

Az emelőpályás szállítók azoknak a helyzeteknek a megoldására alkalmasak, amikor nagyon kímélő, kopásmentes szállításra van szükség. A DEPRAG emelőpályás szállítói két méretben érhetők el, 0,15 l vagy 1,5 l térfogatú töltettel. A tartályban lévő anyag a megfelelően kialakított szegmens alakú emelőpálya forgómozgásával kerül a szállítószalagra. Ez a pálya a gravitáció segítségével vezeti át a szállítandó anyagot mechanikus akadályokon keresztül, így szelektíven kerül a csavarozó egységhez. A nem megfelelően helyezett alkatrészek a mechanikus akadályokon keresztül visszakerülnek a töltőtartályba.

Az ellátó szállítószalagon lévő érzékelő szabályozza a szükséges emelési mozgások számát. Ha kevesebb anyagot dolgoz fel az operátor, akkor az ellátó berendezés is kevesebbet biztosít. Több különböző operátor esetén az ellátási hatékonyság gyakran csökken a munkatársak eltérő munkatempója miatt.

Amikor a csavarozó szerszámot egy operátor irányítja, a DEPRAG ellátó berendezés alkalmazkodik az egyes munkatársak munkatempójához. Műszakváltáskor az egyéni beállítási paraméterek (legfeljebb 10 adatpont tárolásával) elérhetők. Egyik munkatárs sem érzi magát hátráltatva, sem túlterhelve. Egy opcionális RFID interfész rendszerrel a személyre szabott paraméterek – egyszeri megadás után a kijelzőn – kényelmesen aktiválhatók egy kezelőchip segítségével.

A magas gyártási színvonal, a keményített, kopásálló anyagok alkalmazása és a speciális bevonási eljárások biztosítják a DEPRAG emelőpályás szállítók állandó magas minőségét, rendelkezésre állását és hatékonyságát.

Beépített vákuumforrások növelik a Műszaki Tisztaságot

Amikor a csavart közvetlenül a munkadarab fölött szállítják, nem zárható ki a szennyeződés leeső részecskék által. „Jobb alternatívákat kell keresni” – hangsúlyozza a szakértő. „A Particle Killer rendszerünkkel egy bevált megoldást kínálunk.” Így működik a tiszta és biztonságos betáplálás: a szükséges csavart levegővel fújjuk be a következő csavarozási művelethez. A keletkező szennyező részecskék vákuummal kerülnek elszívásra. Az elszívott szennyező részecskék egy átlátszó szűrőablakon és cserélhető szűrőelem segítségével kerülnek felfogásra. Ezután a megtisztított kötőelemet a csavarmodulba vezetik (inline változat), vagy az elvételre készítik (Pick&Place változat). „A vákuumforrások minden releváns helyen növelik a tisztaságot, és javasoltak minden maradó kopási ponton” – mondja Hierold, a DEPRAG értékesítési igazgatója.

A betáplálási technológia mellett – a teljes folyamat dönt

A folyamatos CleanFeed koncepció további összeszerelési lépéseket is figyelembe vesz. Amikor a csavarozó penge belép a csavarozó hajtóműbe, nem kívánt kopási részecskék keletkezhetnek. A DEPRAG MINIMAT®-EC-Servo sorozatú csavarozói csökkentik a fordulatszámot a csavar betáplálásakor. Beépített érzékelők segítenek a pontos pozíció felismerésében és támogatják a penge helyes beillesztését a csavarfejbe. Csak a betáplálás után aktiválódik a forgási impulzus, ami a csavarozást végzi. Ennek eredményeként csökken a káros kopás. A maradék részecskék szintén vákuumforrásokkal szívhatók el.

A burkoló- és csavarozó sablonok a munkadarabokon csökkentik annak kockázatát, hogy veszélyes részecskék a gravitáció révén kerüljenek a munkadarabra. Miért ne használnánk ki a részecskék gravitációs erejét? „Minden csavarozó modulunk a kis méret miatt alkalmas alulról történő csavarozásra” – mondja Hierold. További berendezések, mint például szennyeződésgyűjtők, gyűjtik az leeső részecskéket az egyszerű eltávolítás érdekében.

Az ESD-kompatibilis anyagok alkalmazásával csökkenthető a elektrosztatikus feltöltődésből eredő szennyeződés is. Hierold: „A CleanFeed teljes csomagja minden lehetséges intézkedést tartalmaz a részecskék minimalizálására.”

A tiszta környezetben történő gyártás kialakításához érdemes olyan berendezésgyártót választani, aki saját fejlesztésű és gyártású csavarozóautomaták kulcselemeit kínálja. „Így a betáplálás, pozícionálás, csavarozás egyaránt a lehető legjobb módon biztosítható. A teljes folyamat a Műszaki Tisztaság szempontjából is vizsgálható, értékelhető és tovább optimalizálható.”

A technika miniatürizálása halad előre. A gyártási folyamatban a Műszaki Tisztaság a figyelem középpontjába kerül, és minőségjelzővé válik. Ami az autógyártásban és a számítástechnikában érzékeny területeken már alapvető, az a beszállítókra és más iparágakra is kiterjed. Akik megfelelnek a magas tisztasági követelményeknek, jó piaci esélyekkel rendelkeznek. Hierold: „A DEPRAG CleanFeed koncepcióval felkészültünk a jövőre. Meg tudjuk csinálni.”

A DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. világszerte mintegy 600 munkatárssal van jelen. A középvállalkozói One-Stop-Shop a csavarozástechnika és az üzemépítés szakértőjeként ismert. A Műszaki Tisztaság problémájában a DEPRAG az autóiparban és az elektronikai szektorban szerzett tapasztalatokkal jól ismeri magát.