Automations- und Antriebstechnik
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Wirtschaftliche Mikromontage bei hoher Produkt- und Typenvielfalt – ein Widerspruch?
Mikroteile sicher montiert Anspruchsvolle Mikrosysteme mit hoher Funktionalität kommen zunehmend in den unterschiedlichsten Anwendungen zum Einsatz. Beispiele hierfür begegnen uns jeden Tag: Sensoren im Auto, Insulinpumpen, Mikromotoren, Mikrokameras, Hörgeräte. Eine besondere Rolle für den weiteren Vormarsch dieser technischen «Wunderwerke» spielt hierbei die Mikromontage.
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ie wesentlichen Herausforderungen für die Mikromontagesysteme sind die sichere Handhabung kleinster Teile, eine äusserst hohe Fügepräzision sowie die einfache Integration von Prozessen. Vielfach verhindert jedoch die geringe Jahresstückzahl eine wirtschaftliche Automatisierung. Automatisierung ist allerdings notwendig, um den Qualitätsanforderungen an das Produkt gerecht zu werden. Das Ziel muss daher die Nutzung von Mikromontagesystemen für eine Vielzahl von Produkten sein. Dies bedeutet einen hohen Wiederverwendungsgrad aller Mikromontagesystemen und geringe Umrüstzeiten. Denn durch lange Umrüstzeiten resultierende Maschinenstillstände sind das Aus für jede wirtschaftliche Produktion.
produktunabhängige Prozesse innerhalb der Zelle wie Pick-andPlace- oder Fügeprozesse übernimmt das präzise 5D-Achssystem der MicRohCell. Produktspezifische Einrichtungen hingegen wie z. B. Materialbereitstellung, Greifer, Prüfstationen oder spezielle Prozesse sind dagegen Bestandteil der wechselbaren Montageplatte. Durch den Tausch dieser Platte erfolgt die Umrüstung auf ein anderes Produkt – innerhalb weniger Minuten.
Integrierte Intelligenz Die Montageplatte besteht aus einer stabilen Aluminiumplatte mit einem
Lochraster zur Aufnahme standardisierter Prozessmodule. Einheitliche Hardware- und Software-Schnittstellen garantieren die Verbindung jedes Prozessmoduls zur Basismaschine MicRohCell. Voraussetzung für die schnelle Umrüstung der Montagezelle ist jedoch der konsequente, modulare Aufbau der Steuerungsarchitektur. Jede Montageplatte ist mit einem Controller ausgerüstet, welcher die Ablaufsteuerung und die Kommunikationsschnittstelle koordiniert sowie Prozessparameter und Produktionsdaten verwaltet und archiviert. Jedes Prozessmodul ist dabei ein autarkes, intelligentes Subsystem (ISS). Für die Kommunikation der Module untereinander dient ein standardisiertes Protokoll. Prozessmodule fremder Hersteller wie z. B. Messeinrichtungen können somit einfach in das Gesamtkonzept eingebunden werden.
Der fliegende Wechsel in der Montage Als Erweiterung zur Mikromontagezelle MicRohCell hat die Firma Rohwedder in Bruchsal das Montageplattformkonzept MicRohFlex entwickelt. Beide Systemkomponenten zusammen bilden eine Plug & Produce Factory. Vorbild hierzu waren die spanenden Werkzeugmaschinen, bei denen zur Produktion unterschiedlicher Teile lediglich die Werkzeuge und Werkstückaufnahmen gewechselt werden – so auch in der Montagezelle. Weitgehend
Autor Dipl. Ing. Carsten Crowley-Nicol Produktmanagement
62 technica 04-09
Das MicRohFlex-Konzept – fliegender Wechsel in der Produktion.