4-2021

Produktion
Bild 2: EVO 0800 Prozessmodul zur Integration in Montagelinien
Quasi-simultanes und
Konturlaser-Schweißen
Bild 2 zeigt ein Prozessmodul, das
sowohl für das quasi-simultane als
auch für das Konturlaserschweißen
eingesetzt werden kann. Das Modul
ist mit einem kompakten Standardschaltschrank
ausgestattet, der alle
wesentlichen Komponenten enthält.
Die Laserquelle ist über Lichtwellenleiter
mit dem Galvanometer-Scanner
verbunden. Die Einheit enthält
auch die erforderliche Spannvorrichtung,
die unterhalb der Strahlführung
montiert ist, und ist mit allen
erforderlichen Laserschutzeinrichtungen
ausgestattet.
Das EVO 0800 Modul lässt sich
leicht in ein konventionelles Werkstückträgersystem
und aufgrund
seiner Kompaktheit und des innovativen
Spannkonzepts auch in
einen Rundschalttisch integrieren.
Da das System in Kombination mit
dem Werkstückträger der Laserklasse
1 entspricht, muss lediglich
im Bereich der Schweißstation ein
entsprechender Quetschschutz realisiert
werden.
Kundenspezifische
Komplettlösung
In Bild 3 wird das Prozessmodul
an einem 6-Stationen-Rundschalttisch
betrieben. Diese kundenspezifische
Komplettlösung,
besteht zunächst aus einem Montage-
und Prüfarbeitsplatz inklusive
Code-Scanner zur Sicherstellung
der Rückverfolgbarkeit und einer
Bauteilerkennung. Danach erfolgt
das Einpressen von Elektronikbauteilen
inklusive Prozessüberwachung
und Datenspeicherung.
In der Folgestation wird dann der
Deckel des Gehäuses aufgelegt.
Der Weitertransport bringt die Baugruppe
in die Schweißstation. Das
Laserschweißen erfolgt fügeweggesteuert
und die Prozessdaten
sowie das Ergebnis werden über
eine Datenschnittstelle an einen
Zentralrechner übertragen. Mögliche
Schlechtteile werden in der
letzten Station automatisch von
den Gutteilen getrennt und zuverlässig
aussortiert.
Die OOTB Prozessmodule sind
weltweit im Einsatz und wurden
mit zahlreichen Automatisierungsfirmen
und Integratoren optimiert.
Sowohl die mechanischen als auch
die elektrischen Schnittstellen sind
durch geschickte Standardisierung
optimal integrierbar. Die Systeme
sind so konzipiert, dass durch kleinere
Modifikationen auch die strengen
Kriterien in Sauber- und Reinräumen
eingehalten werden können.
Aufgrund des durchdachten
Designs lassen sich die Module
schnell und einfach an nahezu jede
Anwendung anpassen - ohne langfristige
Service- und Wartungsprobleme
zu verursachen.
Bild 3: EVO 0800 Modul mit Laserschutz auf einem Rundschalttisch integriert
Hohe Verfügbarkeit in der
Serienfertigung
Nach erfolgreicher Integration
in eine Produktionslinie entscheidet
allein der Produktionsalltag
über die Wirtschaftlichkeit eines
Massenproduktionssystems. Wichtig
für einen störungsfreien Serienbetrieb
- und damit für eine hohe
Verfügbarkeit - ist eine robuste Ausführung
der Schweißanlage. Dabei
bezieht sich „robust“ nicht nur auf
die mechanische Konstruktion der
Maschine, sondern auch auf die
Strahlformung und die Laserquelle.
Calibrated Quality Concept
Für die optischen Einheiten der
OOTB-Prozessmodule kommen
Lasermodule wie das im Bild 4
gezeigte Module mit dem bewährten
Calibrated Quality Concept (CQC)
zum Einsatz. Alle optischen Komponenten
einschließlich der Galvanometer-Scanner
werden vor dem
Einsatz Laserlabor vermessen und
kalibriert. Der mechanische Aufbau
der Strahlformung folgt dem Prinzip
„einfach und robust bei maximaler
Wirkung“. Dies gewährleistet
minimale Ausfallzeiten und
extrem schnelle Austauschzeiten.
Ein weiterer Aspekt für die Verfügbarkeit
des Gesamtsystems ist
die häufig diskutierte Auswahl der
Strahlquelle. Für das Laserschweißen
von Kunststoffen stehen dem
Anwender zwei Lasertypen zur
Verfügung, Faser- oder Diodenlaser.
Beide Typen werden heute
mit hervorragenden Standzeiten
produziert. Darüber hinaus wird die
Laserausgangsleistung kontinuierlich
überwacht und bei einem Abfall
kann ohne Stillstandszeit recht zeitig
reagiert werden.
Die allgemeinen elektrischen und
pneumatischen Komponenten spielen
bei der Betrachtung der Verfügbarkeit
eine meist untergeordnete
Rolle. Hier ist es besonders wichtig,
dass regelmäßige Wartungsund
Instandhaltungsarbeiten nicht
zeitaufwendig sind, da dies einen
erheblichen Einfluss auf die Verfügbarkeit
hat. Insofern sind die OOTB-
Module für einen nahezu wartungsfreien
Betrieb optimiert.
Benutzerfreundlichkeit und
Standardschnittstellen
Neben der hohen Verfügbarkeit
eines Systems ist in der Serienfertigung
eine zuverlässige Steu-
24 meditronic-journal 4/2021