Czystość techniczna podczas procesów montażowych: CleanFeed - poprzez odpowiednią koncepcję w czystym pomieszczeniu zmniejszać ilość zakłócających cząstek

Podajniki szynowe

Złącza próżniowe

Dokładnie w branży motoryzacyjnej coraz większe znaczenie zyskuje Techniczna Czystość. Najdrobniejsze cząsteczki mogą wyrządzić poważne szkody. Na przykład podczas montażu płytek drukowanych, gdy niepożądany wiór łączy ścieżki i powoduje zwarcie. Cząsteczki brudu mają również wpływ na funkcję elementów, zatykają dysze lub filtry, blokują zawory lub powodują zacięcie łożysk. Wymagania dotyczące coraz wyższych gęstości mocy prowadzą również do coraz bardziej skomplikowanych elementów i zespołów, które są tolerowane wężej. Znaczenie Technicznej Czystości znacznie wzrosło w ostatnich latach, począwszy od aktywnych i pasywnych systemów bezpieczeństwa jazdy, takich jak ABS, poprzez silniki Diesla i bezpośredni wtrysk, aż po zmienne fazy rozrządu i bezolowiowe tuleje łożyskowe.

W celu zapobiegania niebezpiecznym zanieczyszczeniom cząstkami o rozmiarze od 50 do 1000 µm, VDA opracowało publikacje VDA 19 dotyczące kontroli elementów pod kątem Technicznej Czystości oraz „VDA 19.2 Techniczna Czystość w Montażu” jako kompleksowy przewodnik dla dalszej obróbki czystych części.

Uwzględniać cały proces montażu

„Techniczna Czystość nie jest odrębnym procesem. Koncepcja Technicznej Czystości obejmuje wszystkie obszary, począwszy od szkolenia personelu, projektowania, produkcji elementów, środowiska produkcyjnego, logistyki, montażu, urządzeń montażowych i otoczenia montażowego”, wyjaśnia Jürgen Hierold, kierownik sprzedaży w DEPRAG. Szczególnie coraz większy nacisk kładzie się na wybór odpowiednich urządzeń montażowych w technice łączenia. „Wysokie wymagania wobec nas, producentów urządzeń, mogą być spełnione tylko przez skoordynowane komponenty i innowacyjne techniki, bez dużego nakładu i przy konkurencyjnych kosztach”, dodaje Hierold. „Dzięki naszemu CleanFeed stworzyliśmy spójną koncepcję Technicznej Czystości, obejmującą wieloletnią wiedzę o procesach, rozwiązania oraz komponenty opracowane specjalnie dla Technicznej Czystości”, podkreśla Hierold.

Już w latach 80. specjalista od śrub, DEPRAG, zajął się tym problemem. Odniósł sukces. Producent maszyn dostarczał linie do montażu dyskietek dla znanych amerykańskich producentów. „Warunki montażowe dla procesu wkręcania nawet odpowiadały wymaganiom czystych pomieszczeń”, wspomina Hierold. „Przekonaliśmy naszych klientów szczególnie poprzez nasze podejście, obejmujące wszystkie kroki planowania, produkcji i montażu”. Oczywiście, dużą zaletą jest, gdy – jak w przypadku DEPRAG – wszystkie komponenty są dopasowane do siebie, ponieważ pochodzą od jednego producenta. One-Stop-Shop przekonuje wysokiej jakości, zrównoważonymi segmentami, które mają jeden cel – unikanie ścierania podczas podawania elementów łączących oraz systematyczne odsysanie cząstek brudu podczas samego procesu wkręcania.

Jak więc postępować najlepiej? Na początku konieczne jest dokładne określenie wymagań dotyczących czystości dla odpowiedniego produktu. Tylko we współpracy zarządzania jakością, projektowania, produkcji i logistyki można osiągnąć maksymalną Techniczną Czystość i tym samym bezpieczeństwo. Wykwalifikowany personel jest równie ważny jak czyste środowisko produkcyjne. Kluczowe jest skrupulatne utrzymanie czystości w pomieszczeniu czystym. Przede wszystkim należy unikać wprowadzania zanieczyszczeń przez człowieka, materiały lub transport.

Już na etapie projektowania elementów można unikać geometrii, na których mogą osadzać się cząstki (np. otwór przejściowy zamiast głębokiego). Ponadto warto wybierać odpowiednie materiały (np. polerowana stal nierdzewna lub anodowane powierzchnie aluminium). Oprócz narzędzi do wkręcania do pomieszczeń czystych, dużą rolę odgrywa technika podawania. Przy rozdzielaniu elementów łączących cząstki można znacząco zmniejszyć poprzez wybór odpowiedniej techniki. Popularne podajniki wibracyjne transportują śruby przez rzucanie w ruchu w zbiorniku. Śruby ocierają się o siebie – powstają cząstki zanieczyszczeń przez ścieranie.

Podajnik szynowy jako alternatywa dla podajnika wibracyjnego

Podajnik szynowy jest alternatywą dla podajnika wibracyjnego, gdy wymagana jest bardzo delikatna, mało ścierająca się technika podawania. Podajniki szynowe DEPRAG dostępne są w dwóch rozmiarach: z pojemnością 0,15 l lub 1,5 l. Materiał w zbiorniku jest podawany przez odchylenie segmentowej szyny podającej, dostosowanej do potrzeb. Na tej szynie materiał spływa dzięki sile grawitacji przez mechaniczne przeszkody i trafia do rozdzielacza śrub. Części nie będące w magazynie wracają do zbiornika przez mechaniczne przeszkody.

Sensory w szynie magazynowej kontrolują liczbę koniecznych ruchów podnoszących. Jeśli operator przetwarza mniej materiału, urządzenie podające również dostarcza odpowiednio mniej. Gdy kilku operatorów korzysta z tego samego urządzenia, efektywność procesu często cierpi z powodu różnej prędkości pracy poszczególnych pracowników.

Gdy narzędzie do wkręcania jest prowadzone przez operatora, DEPRAG automatycznie dostosowuje podajnik do tempa pracy poszczególnych pracowników. Przy zmianie zmiany zapisane parametry (do 10 zestawów danych) można łatwo przywołać. Żaden pracownik nie czuje się spowolniony, żaden nie jest przeciążony. Opcjonalny system interfejsu RFID umożliwia wprowadzenie parametrów specyficznych dla osoby – raz wpisane na wyświetlaczu, można je aktywować za pomocą chipu operatora.

Wysoka głębokość produkcji, użycie utwardzanych, odporne na zużycie materiałów oraz specjalistyczne metody powlekania zapewniają stałą wysoką jakość, wysoką dostępność i efektywność podajników szynowych DEPRAG.

Zintegrowane źródła próżni zwiększają Techniczną Czystość

Gdy śruba jest podawana bezpośrednio do narzędzia wkręcającego nad elementem, nie można wykluczyć zanieczyszczenia spadającymi cząstkami. „Lepszym rozwiązaniem jest poszukiwanie alternatyw”, podkreśla ekspert. „Z naszym Particle Killer oferujemy sprawdzone rozwiązanie”. W ten sposób podawanie jest czyste i bezpieczne: potrzebna śruba jest podawana do kolejnego procesu wkręcania za pomocą strumienia powietrza. Ewentualne cząstki brudu są odsysane za pomocą próżni. Zassane cząstki brudu są zatrzymywane przez filtr z przezroczystym oknem kontrolnym i wymiennym elementem filtrującym. Następnie oczyszczony element łączący jest podawany do modułu wkręcania (wersja inline) lub przygotowywany do pobrania (wersja Pick & Place). „Źródła próżni w kluczowych miejscach zwiększają czystość i są zalecane na wszystkich stanowiskach, gdzie występuje resztkowe ścieranie”, stwierdza Hierold, kierownik sprzedaży DEPRAG.

Poza techniką podawania – decyduje cały proces

Spójna koncepcja CleanFeed obejmuje również kolejne kroki montażu. Podczas wkładania ostrza narzędzia w napęd śrub mogą powstawać niepożądane cząstki ścierne. Wkrętarki DEPRAG z serii MINIMAT®-EC-Servo zmniejszają prędkość obrotową podczas wprowadzania śruby. Wbudowana sensoryka pomaga w wykrywaniu dokładnej pozycji narzędzia i wspiera prawidłowe wkładanie ostrza w główkę śruby. Dopiero po włożeniu następuje impuls do zwiększenia prędkości obrotowej do procesu wkręcania. Efekt: szkodliwy ścier powstaje w mniejszym stopniu. Pozostałe cząstki resztkowe są również odsysane za pomocą źródeł próżni.

Maski i szablony do wkręcania na elementach ograniczają ryzyko, że niebezpieczne cząstki spadną na elementy pod wpływem grawitacji. Dlaczego nie wykorzystać grawitacji cząstek? „Wszystkie nasze moduły funkcji wkręcania można również stosować do podłączeń pod podłogą ze względu na ich niewielką długość”, wyjaśnia Hierold. Dodatkowe urządzenia, takie jak filtry brudu, zbierają spadające cząstki, ułatwiając ich usunięcie.

Użycie materiałów ESD zapobiega również zanieczyszczeniom spowodowanym przez elektrostatyczne ładunki. Jürgen Hierold: „Nasz pakiet CleanFeed obejmuje wszystkie możliwe środki minimalizacji cząstek”.

W celu uruchomienia produkcji w pomieszczeniu czystym warto wybrać producenta urządzeń, który oferuje wszystkie kluczowe komponenty automatu do wkręcania z własnego rozwoju i produkcji. „W ten sposób możliwa jest optymalna koordynacja poszczególnych części i procesów, takich jak podawanie, pozycjonowanie, wkręcanie. Cały proces można ocenić, przeanalizować i dalej optymalizować pod kątem Technicznej Czystości”, podkreśla Hierold.

Miniaturyzacja w technice postępuje. Techniczna Czystość w procesie produkcji staje się znakiem jakości. To, co jest standardem w przemyśle motoryzacyjnym i technice komputerowej w wrażliwych obszarach, przenika również do dostawców i innych branż. Ci, którzy spełniają wysokie wymagania dotyczące czystości, mają dobre szanse rynkowe. Hierold: „Jesteśmy przygotowani na przyszłość z koncepcją DEPRAG CleanFeed. Opanowujemy to”.

Firma DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. zatrudnia na całym świecie około 600 pracowników. Średnioterminowy One-Stop-Shop jest uznawany za głębokiego specjalistę w dziedzinie techniki wkręcania i budowy maszyn. Z problemem Technicznej Czystości DEPRAG jest dobrze zaznajomiony dzięki zaangażowaniu w przemysł motoryzacyjny i elektronikę.