(Fachartikel, Oktober 2010)

Mobiltelefon verbindet weltweit alle Menschen

Fleißige Hände verschrauben Handys im Schnelltakt

Robuste Schraubengeber sichern Produktivität in der Massenfertigung

Was mit einem 800 Gramm schweren, spöttisch als "bimmelnder Knochen" bezeichneten Motorola-Gerät im Jahre 1983 begann, unternahm einen unglaublichen Siegeszug rund um den gesamten Globus: Das Mobiltelefon. Von vier Milliarden Handynutzern geht die Fachwelt mittlerweile aus, eine Flut von verschiedenen Handymodellen ist auf dem Markt, die längst mehr können als nur telefonieren. Weltgrößter Mobiltelefonhersteller ist der finnische Branchenriese Nokia, gefolgt von Samsung. Heutige Handys wiegen nicht mal 80 Gramm, sie fotografieren, nehmen Videos auf und spielen sie ab, surfen im Internet oder navigieren ortsfremde Autofahrer und Fußgänger.

Handys werden in industrieller Massenproduktion gefertigt. Die Produktion im Drei-Schicht-Betrieb stellt an Mensch und Material hohe Anforderungen. Die viel zitierte Maxime "Zeit ist Geld" verlangt nach robusten, wartungsarmen Maschinen, die auch bei hohen Taktzahlen reibungslos funktionieren. Wenn in einem Werk im Mobiltelefonsektor bei der Verschraubung Störungen durch Schraubengeber, wie z.B. durch Verhaken des Fördergutes auftreten, gefährdet das die Produktion, die angestrebte Stückzahl kann nicht realisiert werden. Die Gewinnmarge wird nicht erreicht. Gerade, wenn die industrielle Serienfertigung den Geräten in der rauen Anwendungsumgebung viel abverlangt, ist eine robuste Ausführung vonnöten. Geräte mit verbogenen Positionierblechen und -vorrichtungen sind dann nicht mehr in der Lage, den Arbeitstakt des Bedieners zu folgen.

So erreichte unlängst die DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. KG der "Hilferuf" eines Kunden aus dem fernen Indien "Gebt mir endlich funktionierende, robuste Schraubengeber!" Für ein derartiges Projekt erschien ihm die DEPRAG als Automatisierungsexperte mit Sitz in Amberg/Oberpfalz, bekannt für Qualität und Kompetenz in der Zuführungstechnik, der geeignete Ansprechpartner. Die Ingenieure der DEPRAG machten sich an die Arbeit. In kurzer Zeit entwickelten sie für ihren Kunden einen robusten, äußerst wartungsarmen Schraubengeber für die Massenproduktion.

Was ist ein Schraubengeber? Wenn der Werker an seiner Arbeitsstation im vorgegebenen Zeittakt Mobiltelefone verschraubt, werden ihm nicht nur die Einzelteile des Telefons automatisch per Förderband zugestellt. Auch die Schrauben erhält er vereinzelt im Takt der Produktion vom Schraubengeber, aus dem er sie mit der Klinge des Schraubers aufnimmt. Im Fachjargon: Er pickt die bereitgestellte Schraube mit einer Magnetklinge oder per Vakuumansaugung ab. Dann schraubt er sie mit dem Industrieschrauber ein, pickt sie ab und schraubt sie ein, pickt sie ab und schraubt sie ein... immer im Rhythmus der Fertigung.

Der von der DEPRAG für die Massenproduktion konstruierte Schraubengeber sieht aus wie ein Topf gefüllt mit kleinsten Schrauben. Seit vielen Jahren ist die DEPRAG Spezialist für Vibrationswendelförderer zum Transport von Schrauben, Gewindestiften, Bolzen, Nieten, Muttern, Scheiben, O-Ringen und anderen Kleinteilen. Und so funktioniert die Schraubenbereitstellung: Ein Schwingmagnet unterhalb des Fördertopfes verursacht in Verbindung mit Wechselstrom, einem Federpaket und einem eingebauten Regelgerät Mikrowurfbewegungen, sorgt damit für den Transport des Fördergutes im Topf und befördert schließlich die Schrauben einzeln über eine Förderschiene zum "Pick-Punkt". Ein spezielles Führungsblech lenkt dabei die Klinge mit dem Schrauber sicher zum Aufnahmepunkt der Schraube. So gelingt ein sicheres und komfortables Abpicken der Schraube im Schnelltakt der Massenproduktion zuverlässig und prozesssicher. Auch für Minischrauben in der Handyherstellung und Schrauben, deren Längen/Durchmesser-Geometrie andere Zuführtechniken gar nicht zulassen ist dieses Zuführgerät die erste Wahl. Mittels einer unkompliziert zu bedienenden Taste lässt sich die Taktgeschwindigkeit verändern, wenn bei Schichtwechsel der neue Kollege seinen Job antritt.

Selbst unter härtesten Produktionsbedingungen funktioniert der Schraubengeber ohne Störungen. Die DEPRAG Ingenieure setzten bei der Entwicklung den Schwerpunkt auf Robustheit und Langlebigkeit des Gerätes und wählten bewusst eine wartungsarme Konstruktion. Wenn dann doch ab und an einmal Wartungsarbeiten anstehen, sind sie leicht und benutzerfreundlich durchzuführen. Auf Grund der kompakten Bauform lassen sich bei Bedarf selbst mehrere DEPRAG Schraubengeber Platz sparend auf engsten Raum anordnen.

Ändern sich die in der Produktion benötigten Schraubenformate, wird der Schraubengeber umgerüstet. Leicht austauschbare Elemente wie Führungsschiene und Vereinzelung ermöglichen die flexible Anpassung an veränderte Schraubenprofile, ob kleiner, größer, oder mit anderem Kopf. DEPRAG Vertriebsleiter Jürgen Hierold: "So wird der neue Schraubengeber ein langjähriger Begleiter in der Produktion". Der für die Massenproduktion neu konstruierte überaus robuste Schraubengeber kommt überall dort zum Einsatz, wo ein Schraubenzuführgerät nicht profitabel eingesetzt werden kann. Jürgen Hierold: "Bei Bedarf entwickeln wir auch individuell auf den jeweiligen Kunden abgestimmte Zuführgeräte."

Für die Schraubenzuführung in anspruchsvollen automatisierten Fertigungsanlagen stellte DEPRAG bei der diesjährigen AUTOMATICA ihre neue Generation von Zuführgeräten, die Serie 6 vor. Differenzen in der Fördergeschwindigkeit sind bei der Schraubenbereitstellung schon immer ein heikler Punkt. Vor allem die sich verändernde Füllstandshöhe im Fördertopf mit den daraus resultierenden Massenveränderungen führt sehr leicht zu Tempo- und Taktschwankungen. Ein Ärgernis, das in der Branche oft mit komplizierter Technik umgangen wird. DEPRAG löst das Problem in der neuen Serie 6 überraschend einfach: Ein Messwertaufnehmer erfasst die Schwingungsamplitude im Rütteltopf und das Schraubenzuführgerät der Serie 6 reguliert sich selbst - unabhängig von Füllstandshöhe und Temperatur!

Vertriebsleiter Jürgen Hierold unterstreicht: "Mit dem Schraubenzuführgerät der Serie 6 steht die Schraube nun immer mit der gleichen Fördergeschwindigkeit an der Vereinzelung zum Schrauben bereit. Ein gutes Beispiel für unser stetiges Bemühen um Innovation. Die neue Schraubenzuführgeneration überzeugt durch hohe Funktionalität und trägt damit zur Verbesserung der Prozesssicherheit bei."

Auch die Miniaturisierung stellt die herkömmliche Schraubenzuführung vor Probleme. Wenn das Fördergut sehr klein ist, enthält der Fördertopf mehr Einzelteile, die ihn dadurch mit viel Masse belasten. Um diese in Schwingung zu versetzen, muss eine vergleichsweise hohe Schwingungsamplitude erzeugt werden. Die einzelne Schraube wiederum ist sehr klein und dadurch leichtgewichtig. Sie hüpft bei grober Schwingung im Topf hin und her und lässt sich dann nicht in Reihenfolge taktgenau zur Vereinzelung bringen. Auch hier erweist sich die füllstandsunabhängige Selbstregulierung der Schwingungsamplitude als Ideallösung.

Das Schraubenzuführgerät der Serie 6 arbeitet benutzerspezifisch, d.h. es lässt sich an die individuelle Geschwindigkeit des Werkers anpassen. Bis zu zehn Mitarbeiter können sich per Bedienerchip an der Gerätesteuerung anmelden und die Schrauben werden in dem Tempo "zugeschossen", das für den betreffenden Werker individuell hinterlegt ist. Die notwendigen Geräteparameter lassen sich an der zugehörigen Steuerung bequem per Display und Folientastatur variieren.

Die Einbindung in eine bestehende Anlage gelingt schnell und ohne großen Aufwand, denn in der integrierten Ablaufsteuerung sind eine Reihe wichtiger Funktionen bereits enthalten: Sie kann durch vorhandene Schnittstellen mehrere Peripheriegeräte wie Ventile, Füllstandsüberwachung des Fördertopfes, Einlauf- oder Einschusskontrolle der Schraube ansteuern und überprüfen. Für die kundenseitige Steuerung der Fertigungsanlage (SPS) entfällt damit einiger Programmieraufwand. Die Serienproduktion des Kunden wird im Dauertest vor der Auslieferung des Schraubenzuführgerätes der Serie 6 im DEPRAG Werk simuliert und der kundenspezifische Arbeitsablauf exakt nachgebildet. So ist vom "Einschießen" der ersten Schraube an eine große Prozesssicherheit sichergestellt.

Neben dem hochwertigen Schraubenzuführgerät der Serie 6 und diesem robusten langlebigen Schraubengeber, findet man bei der DEPRAG eine große Bandbreite an Zuführlösungen für die manuelle und automatisierte Montage. Ob mit einem Vibrationswendelförderer, Hubschienenförderer für empfindliche Bauteile oder Linearfördersystem, die Zuführungsspezialisten finden eine gute Antwort auf alle Fragen der automatisierten Teileförderung. Und Jürgen Hierold unterstreicht: "Alle Zuführsysteme haben eines gemeinsam - sie sind robust und zuverlässig, besonders für die Massenproduktion."

Als Automatisierungsexperte ist die DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. KG in über 50 Ländern mit 600 Mitarbeitern zu Hause. Zu den weiteren Kernkompetenzen gehören Schraubtechnik, Automation, Druckluftmotoren und Druckluftwerkzeuge. Mit innovativen Montagesystemen und Montageanlagen bietet das Unternehmen flexible Fertigungslösungen für das manuelle Montieren von kleinen Serien bis hin zur hochautomatisierten Massenproduktion. Hauptsitz der DEPRAG, die sich seit Jahrzehnten mit innovativen Lösungen zum Anlagenbau beschäftigt, ist die oberpfälzische Stadt Amberg in Bayern/Deutschland.

Pressekontakt:

Dagmar Dübbelde
DEPRAG SCHULZ GMBH u. CO. KG
Carl-Schulz-Platz 1
D-92224 Amberg
Tel: 09621 371-343
Fax: 09621 371-199
Email: d.duebbelde@deprag.de

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