Aber auch im Bereich des Materialflusses, dem Transport der bestückten Platinen zur Lötanlage und bei der Zuführung der endmontierten Geräte in die Prüfstationen legen die PILZ Spezialisten für Factory Automation höchste Maßstäbe an:
So kommen in der hoch automatisierten Bestückungs- und Montageanlage für Transport- und Zuführaufgaben die besonders zuverlässigen und präzisen elektrischen Linearantriebe der Baureihe ORIGA OSP-E von Parker Hannifin zum Einsatz.

Eine wahre Meisterleistung vollbrachten die Pilz Ingenieure bei der Konzeption ihre neuesten Anlage für die Platinenbestückung, Lötung, Montage und Qualitätsprüfung ihres Dauerbrenners: das Sicherheitsschaltgerät PNOZ® ist nicht nur dank seines ungewöhnlichen und gleichzeitig einprägsamen Namens ein Renner im Programm des Technologieführers für sichere Automatisierungstechnik.

Sämtliche Prozesse der neuen Anlage wurden in ihrer produkttechnischen wie auch materiallogistischen Auslegung von den Fachleuten aus eigenem Hause konzipiert und mit dem Anspruch auf maximale Automatisierung umgesetzt.

So ist die Anlage nicht etwa nur eine 1-Produkt-Linie, vielmehr kann sie durch eine flexible und raffinierte Software-Parametrierung und Codierungsmechanismen auf eine ganze Palette von PILZ Produkten umgestellt werden. Selbst eine chaotische Durchlauffolge unterschiedlicher zu lötender oder zu bestückender Platinen in ihren Lötrahmen mit bis zu 9 Nutzen ist dabei problemlos möglich und gibt dem Hersteller so die Möglichkeit, auf kurzfristige, schnell wechselnde Kunden- und Marktbedürfnisse angepasst reagieren zu können. Die hierfür erforderliche Flexibilität wird aber erst ermöglicht durch ein besonders durchdachtes Gesamtkonzept der Steuerung des Transportflusses sowie der kontrollierten Ein- und Ausschleusung jedes Lötrahmens innerhalb des Transportsystems der Gesamtanlage. Die Anlage wird sowohl hinsichtlich Sicherheits- als auch hinsichtlich Standardsteuerungsaufgaben von einer PSS 3000 aus dem Hause Pilz überwacht.

Codierung der Lötrahmen mit RFID und Barcode
Ein am Lötrahmen angebrachtes RFID Tag erlaubt dessen kontrolliertes Ein-/Ausschleusen innerhalb des Transportsystems zwischen den manuellen Bestückungsstationen und der Lötanlage. Neben dem RFID Tag trägt jeder Lötrahmen noch eine Barcode-Markierung, über die beim Einlauf in die Wellenlötanlage das passende Lötprogramm mit seinen produktspezifischen Parametern etwa für die Flussmittelsteuerung im Fluxer und die Wellenhöhe aufgerufen wird. Zur Einhaltung eines konstanten Transports beim Durchlauf durch den Stickstofftunnel der Wellenlötanlage werden Temperatur und Durchlaufgeschwindigkeit konstant gehalten.

Lötrahmen-Transportkonzept mit Hub- / Senkstationen
Aus bis zu 6 manuellen Stationen für die Bestückung, Montage und Prüfung können die Löt-rahmen mit jeweils unterschiedlichen Platinensätzen in chaotischer und nicht vordefinierter Reihenfolge dem Transportsystem zur Wellenlötanlage zugeführt und auf ihrem Rückweg nach dem Lötprozess auch wieder kontrolliert entnommen werden. Herzstück der Transport-Übergabestationen sind dabei Dreheinrichtungen, in welche die Lötrahmen von den Bedien-personen zunächst manuell eingeschoben werden. Nach einer 90°-Drehung in die ge-wünschte Fahrtrichtung werden die Lötrahmen über eine Hub-/Senkstation mit zwei vertikal angeordneten ORIGA Linearantriebe in zwei Stufen auf das obenliegende von zwei Riementransportsystemen abgesenkt, welches die Lötrahmen dann zur Wellenlötanlage bringt. Die Kombination der beiden ORIGA Linearantriebe, deren Antriebsachsen über Zahnriemen verbunden von nur einem Motor angetrieben werden, bringt hier gleich zwei Vorteile: Neben der Kosteneinsparung für einen zweiten Motor verringert sich damit auch der benötigte Einbauraum für die Linearantriebe und trägt somit zu einer besonders kompakten Bauweise der Hubstation bei.

Am Auslauf der Wellenlötanlage werden die Lötrahmen dann auf das untere der beiden Riementransportsysteme abgelegt. Durch die ausgeklügelte Konzeption zweier übereinander angeordneter Riementransportsysteme können die Lötrahmen zeitgleich in gegenläufiger Bewegung verkehren – ohne jegliches Kollisionsrisiko.
Das Hub-/Senkkonzept kommt auch an jeder der manuellen Arbeitsstationen zum Einsatz. Mit seiner Hilfe können die Bediener die ankommenden Lötrahmen in einer verstellbaren, ergonomischen Arbeitshöhe aus dem Riementransportsystem entnehmen und mühelos an weitere Montagestationen oder die Zuführungen zu den anschließenden Prüfstationen übergeben.

Materialfluss-Optimierung zur Vermeidung von Pufferlagern
Durch das ausgeklügelte Transportsystem lassen sich nicht nur Pufferlager und Zwischenstationen in der Anlage vermeiden. Die nahtlose Anbindung an ein 2-Behälter Kanban System sorgt auch bei der Bauteileversorgung der Montageplätze für einen besonders effizienten da unterbrechungsfreien Betrieb. Wie schon die Lötrahmen tragen auch die Kanban-Behälter einen leicht und zuverlässig zu scannenden 2D-Barcode mit der jeweiligen Bauteil-Sachnummer und der Bauteilbeschreibung, über welche die erforderliche Vorbereitung der benötigten Bauteile bereits im Bauteilelager eingesteuert werden kann. Zur Ergonomie der Bestückungsarbeitsplätze trägt auch ein spezielles Andocksystem der Kanbanbehälter-Transportwagen am jeweiligen Bestückungsarbeitsplatz bei – die angedockten Transportwagen bieten optimale Zugriffsbedingungen für einfache Bauteileentnahme sowie einen besonders leichten Behältertausch ohne den laufenden Bestückungsprozesses zu beeinflussen.

Laser-Beschriftungsstation
Wie bei allen Sicherheitsgeräten ist auch beim PNOZ die dauerhafte, gut lesbare Beschrif-tung mit allen für den Anwender relevanten Daten und Informationen von besonderer Bedeu-tung. Bei PILZ hat man sich daher für ein besonders leistungsfähiges Laser-Beschriftungssystem entschieden, welches bekannte Schwierigkeiten und Sicherheitsrisiken durch sich leicht ablösende und schnell verschmutzende Etiketten oder Abrieb einer herkömmlichen Bedruckung gar nicht erst entstehen lässt. Auch die Forderung nach eindeutiger Kennzeichnung und der Rückverfolgbarkeit erfüllt die Laserbeschriftung perfekt. Die zu kennzeichnenden Schaltgeräte werden von einem ORIGA Spindel-Linearantrieb OSP-E25SB in perfektem Zusammenspiel mit der Achsensteuerung PMCprimoDrive 3® von Pilz mit höchster Präzision in die Beschriftungsstation eingefahren und stellen damit die Einhaltung der genauen Startposition für den Schreibvorgang des Laserstrahls sicher.

Prüfstationen für Hochspannungs- und Funktionstest
Die zu prüfenden PNOZ® werden von der Prüferin in eine spezielle Aufnahmehalterung eingelegt. Ein Mikroschalter oder ein Optosensor erkennt Anwesenheit des Prüflings und löst den Einschub in die Prüfstation aus. Auch beim Einschub des Prüflings gewährleistet ein ORIGA Zahnriemen-Linearantrieb des Typs OSP-E25B  höchste Zuverlässigkeit und Positioniergenauigkeit, wie sie für eine perfekte Kontaktierung des Prüflings zum Ablauf der Prüfprogramme unabdingbar ist. 

Workflow und Leistung
Bis zu 100 PNOZ pro Stunde laufen durch die Anlage. Möglich wird diese beeindruckende Leistung erst durch die ausgefeilte Anlagen-Gesamtkonzeption mit einer optimalen Abstim-mung aller Prozesse und einem überaus effizienten Transportsystem, welches Bestückungsstationen, Lötanlage und Prüfstationen miteinander verbindet. Der zeitgleiche, gegenläufige Transport von Lötrahmen auf zwei zur Kollisionsvermeidung übereinander angeordneten Transportstrecken zeugt von der Genialität der Spezialisten für Factory Automation im Hause PILZ.

Pilz GmbH & Co. KG
Als Glasbläserei im Jahr 1948 in Esslingen gegründet hat sich das Unternehmen in den 60er Jahren zum Anbieter von elektronischen Kontroll- und Überwachungsgeräten sowie speicherprogrammierbaren Steuerungsgeräten entwickelt. Seit dieser Zeit setzte das traditionsreiche Familienunternehmen immer wieder Maßstäbe im Bereich der sicheren Automation: 1968 mit dem ersten Zweihand-Bedienrelais und 1987 mit dem ersten Not-Aus-Schaltgerät PNOZ (Pilz-NOT-AUSZwangsgeführt). Innerhalb kurzer Zeit avancierte das PNOZ zum weltweit meist eingesetzten Sicherheitsschaltgerät. Renate Pilz stieg 1975 nach dem Tod ihres Mannes in das Unternehmen ein. Zusammen mit Tochter Susanne Kunschert und Sohn Thomas Pilz bildet sie heute die Geschäftsführung des Technologieführers. Mit 26 Niederlassungen weltweit vertreten, bietet PILZ die Vertriebs- und Engineering-Leistungen kundennah direkt vor Ort.

Weitere Informationen:
www.pilz.de

• CAD Gesamtkatalog