Snel en rein monteren
Vacuümtechniek bij manuele montage

In het bijzonder bij handmatige verwerking van de kleinste onderdelen van zeer gevoelige high-tech producten speelt naast korte takttijden de reinheid een belangrijke rol. Toepassing van de vacuümpincet van de Bosch divisie Automatiseringstechniek laat zien dat er ook bij handmatige montage nog aanzienlijke verbeteringen mogelijk zijn.

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Met het hogedruk bufferinspuitsysteem Common Rail heeft Robert Bosch GmbH opnieuw een mijlpaal gezet in de verdere ontwikkeling van de inspuittechniek van dieselmotoren. Bij de montage wordt de reinheid van de hoogst gevoelige onderdelen steeds belangrijker. Zelfs de kleinste vuildeeltjes ter grootte van enkele micrometer kunnen het functioneren al negatief beïnvloeden. Bij handmatige montage van delen doet zich niet zelden het probleem voor dat de werkstukken vanwege geringe toleranties niet exact op elkaar aansluiten. Bij een hoog aantal montagehandelingen is een geringe slijtage in de loop van de tijd niet te vermijden. Daarom voldoen de huidige bewerkingsprocedures in onvoldoende mate aan de eisen die aan de reinheid worden gesteld.

Veilige bediening
Het team van Dipl. Ing. Rolf Ofen, groepsleider voor montage - en meettechniek bij Bosch in Bamberg, onderzocht de in aanmerking komende productiemogelijkheden. Het idee was de huidige mechanische techniek door vacuümtechniek te vervangen. Omdat er op de markt echter geen geschikt montage-apparaat voor industriële toepassing beschikbaar was, besloot men zelf een vacuümsysteem te ontwikkelen.
Gedurende de ontwikkelingsfase van één jaar van de vacuümpincet werd door het Bosch team bijzondere waarde gehecht aan de ergonomische vormgeving van de werkplekken en aan een eenvoudige en veilige handling. Zo stuurt een folietoets de luchtafzuiging en niet, zoals dat tot op heden het geval is, een pneumatische schakelaar. Met de nieuwe Bosch vacuümpincet VP 101 kan de machineoperator zich volledig op het werkstuk concentreren. Kort aantippen van de vacuümfolie is voldoende om het vacuüm te activeren en het onderdeel aan te zuigen. Het opnieuw aanraken van de folie desactiveert het vacuüm en het werkstuk wordt weer vrij gegeven.

Duidelijk kortere takttijden
Met de MTM methode (Method Time Measurement) worden bij Bosch de werkplekken van tevoren zorgvuldig gepland en geanalyseerd. Beslissend voor de gehele montageduur zijn het soort samenstellingen en de daarbij te overbruggen afstanden. Bijzonder bij het grijpen, spannen, bewegen, samenvoegen en positioneren van kleine delen is vacuümhandling doelmatig. Door een verwisselbare adapter is de vacuümpincet geschikt voor verschillende onderdelen, zoals kogels, stiften, o-ringen of injectieschijven etc.
Terwijl bij de huidige handmatige montage het op de juiste manier aantippen met de pincet relatief veel tijd vergt, is bij de vacuümtechniek een grove positionering voldoende. Het bouwdeel wordt door de vacuümstroom als door een magneet aangezogen en aansluitend op de juiste plaats gepositioneerd. Het anders zo ingewikkeld handmatig samenvoegen wordt vergemakkelijkt door de hoge zuigkracht en het zelfcentrerende effect van het vacuüm. Reeds na korte tijd kon een reductie van de takttijden gerealiseerd worden.

Reinheid op de eerste plaats
Tijdens het gehele montageproces wordt er bijzonder veel waarde gehecht aan de reinheid. Een eigen team controleert dagelijks de onderdelen, de montage-inrichtingen en de testbanken op vervuiling door luchtverontreinigingen, slijtagedeeltjes en huidresten. Voor dit doel werd een speciale hoogmoderne reinheidstestbank ontwikkeld die alle vuilpartikelen in een microfilter opvangt en met een elektronenmicroscoop analyseert.
De vacuümpincet heeft de vervuiling, die van de werkstukken afkomstig is, drastisch verminderd. Reeds tijdens het aanzuigproces ontstaat er een reinigingseffect dat het bouwdeel van losse partikelen bevrijdt. Verontreinigingen worden door de zuigkracht van de vacuümadapter afgezogen en in een geïntegreerd vuilopvangfilter verzameld.
Verder bereikten de Bosch technici een goedkope oplossing voor de zichtcontrole van diepe boringen, waarbij deze tegelijkertijd gereinigd worden. Een lichtgeleidingskabel, die in de vacuümpen is geïntegreerd zorgt voor de belichting van de boring. Parallel aan de controle kan door een druk op de knop een mogelijke verontreiniging met de vacuümadapter verwijderd worden.
De vacuümhandling heeft in de praktijk niet alleen bewezen betrouwbaar en flexibel te zijn, het leidt tevens tot een hogere productiviteit en lagere kosten. Deze Bosch ontwikkeling laat zien dat niet alleen met volautomatische processen productiviteitsverbeteringen mogelijk zijn.

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Montage rapide et propre
Technique du vide et montage manuel

Outre les cycles courts, la propreté joue un rôle important, surtout dans la manipulation de composants minuscules pour les produits de haute gamme sensibles. L’utilisation d’une pincette à vide, proposée par la Division Techniques d’Automation de Bosch, prouve que des améliorations considérables sont encore possibles dans le montage à la main.

Avec le système d'injection à accumulateur de haute pression " Common-Rail ", Robert Bosch GmbH a encore posé un jalon dans le perfectionnement de la technique d'injection pour les moteurs diesel. Lors du montage des pièces hautement sensibles, la propreté est de plus en plus importante. Même les particules de poussière les plus infimes à un micromètre près, peuvent endommager la fonction. Lors d'un assemblage manuel l'ouvrier peut être confronté au problème suivant : les pièces ne s'alignent pas en raison de tolérances infimes. Après des milliers d'opérations d'assemblage, une certaine abrasion est inévitable. C'est pourquoi, les opérations de manipulations actuelles ne satisfont pas aux exigences sévères en matière de propreté.

Manipulation sûre
L'équipe de Rolf Ofen, Ingénieur diplômé, responsable de groupe pour les techniques de montage et de mesure chez Bosch à Bamberg, a imaginé des alternatives correspondantes de production. Une idée était de remplacer la mécanique jusqu'ici mise en œuvre par la technique du vide. Comme sur le marché aucun appareil de montage approprié à l'industrie n'était disponible, décision fut prise de développer nous-mêmes un système de manipulation par la vide.
Pendant la phase de conception de la pincette à vide, qui a duré près d'un an, l'équipe Bosch a prêté toute son attention sur l'aménagement ergonomique des postes de travail et sur une manipulation simple et sûre. Un clavier à effleurement commande la succion d'air, et non un commutateur pneumatique comme jusqu'ici. Ce type de commande présente des avantages déterminants. Avec la nouvelle pincette à vide VP 101 de Bosch, l'utilisateur peut entièrement se concentrer sur la pièce, car seule une courte frappe sur la surface d'effleurement est nécessaire, pour activer la succion de vide et aspirer la pièce. Un autre effleurement désactive le vide, et l'outil est libéré.

Des cycles évidemment plus courts
Avec la méthode MTM (Method Time Measurement), l'agencement des postes de travail manuel est déjà planifié et analysé au plus juste à l'avance par Bosch. Le type d'opération d'assemblage et les éloignements à combler sont déterminants pour la durée de montage. La manipulation à l'aide du vide est fonctionnelle surtout lorsqu'il faut saisir, serrer, mouvoir, assembler et positionner des pièces minuscules. La pincette à vide est appropriée de la même manière pour des composants tels des billes, des pointes, des joints toriques et des grilles d'injection, grâce à un adaptateur interchangeable.
Alors que, jusqu'ici pour le montage manuel, le positionnement de la pincette réclamait assez bien de temps, un positionnement approximatif suffit avec la technique du vide. La pièce est attirée par le courant de vide comme par un aimant et est positionnée ensuite au bon endroit. Les opérations manuelles d'assemblage normalement coûteux sont simplifiées en raison de la force importante d'aspiration et de l'effet d'auto-centrage du vide. Après peu de temps déjà, une réduction évidente des cycles a été atteinte.

Propreté en premier lieu
La propreté durant l'ensemble du processus de montage occupe un rang important. Une équipe particulière contrôle chaque jour l'encrassement provoqué par des impuretés d'air, de l'abrasion et des restes de peau sur les pièces, l'installation de montage et les bancs d'essai. Dans ce but a été conçu un banc d'essai de propreté ultra moderne, qui récolte dans un micro filtre toutes les particules de poussière et les analyse au microscope à électrons.
La pincette à vide a fortement diminué l'encrassement des pièces à usiner. Au cours du processus de succion déjà s'opère un effet de purification, libérant la pièce de particules libres. Les impuretés sont aspirées par l'adaptateur à vide et récoltées dans un filtre anti-poussière intégré.
Les techniciens de Bosch ont trouvé une autre solution bon marché pour le contrôle visuel d'alésages profonds avec nettoyage simultané. Un câble à fibre optique, intégré dans le crayon à vide, éclaire l'alésage. Parallèlement au contrôle, une éventuelle impureté peut être éliminée avec l'adaptateur à vide sur simple pression d'un bouton.
Dans la pratique la manipulation par le vide s'avère non seulement fiable et flexible, elle améliore également la productivité et la rentabilité. Ce développement de Bosch prouve, que la productivité peut augmenter autrement que par des processus entièrement automatisés.

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