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Um sowohl die Taktzeit als auch die Prozessqualität für die Montage von Membrankappen zu verbessern, hat ProMinent den Ablauf mit einer Anlage von MiniTec erfolgreich automatisiert.
Die ProMinent Unternehmensgruppe mit Hauptsitz in Heidelberg bietet Lösungen in den Bereichen Dosiertechnik, Wasseraufbereitung und -desinfektion sowie Mess- und Regeltechnik. Innerhalb der Mess- und Regeltechnik versteht sich ProMinent im Gebiet der membranbedeckten amperometrischen Sensoren als Innovator und Weltmarktführer, die Produkte sind für ihre Zuverlässigkeit und Qualität bekannt. Damit lässt sich der Gehalt von Desinfektionsstoffen wie Chlor, Chlordioxid oder Ozon im Wasser messen, welche beispielsweise in Trinkwasser, Kühltürmen oder Pools zum Einsatz kommen.
Die Membranbedeckung der Sensoren wird durch aufschraubbare Kappen mit aufgebrachten Membranen realisiert. Diese Kappen wurden früher sehr aufwändig in mehreren manuellen Schritten gefertigt. Hier strebte ProMinent eine Prozessverbesserung durch Automatisierung an. Die Taktzeiten sollten deutlich verkürzt und gleichzeitig die Prozessqualität verbessert werden.
Nachdem man mit verschiedenen Anbietern in Kontakt getreten war, fiel die Entscheidung schließlich für MiniTec als Projektpartner – nicht zuletzt aufgrund der langjährigen guten Erfahrungen mit deren Produkten und Lösungen. So kommt seit geraumer Zeit der Profilbaukasten im eigenen Betriebsmittelbau zum Einsatz, der damit Montagelinien, Arbeitsplätze und Konstruktionen unterschiedlichster Art für das Hauptwerk wie auch die internationalen Niederlassungen umsetzt.
Montage der Membrankappe.
In einem Lastenheft hatte ProMinent den grundsätzlichen Ablauf der Membrankappen-Montage beschrieben und zudem definiert, was man für die Zukunft benötigte. Eine Vorgabe bezog sich aufgrund der eingeschränkten Deckenlast auf das Gewicht der Anlage. Zudem war die Raumfläche begrenzt. Deshalb änderte MiniTec das Konzept von der ursprünglichen Idee einer Linie in einen kompakten Rundtakttisch ab, welcher auf einer quadratischen Grundfläche Platz fand.
Die einzelnen Stationen und deren Abfolge ergaben sich aus dem Lastenheft – ergänzt um verschiedene optische Prüfungen per Kamera, die früher visuell erfolgten, wie beispielsweise ob die Gaze richtig eingelegt oder die Membran richtig platziert ist. Bei der technischen Umsetzung inklusive Auswahl der einzelnen Komponenten – Kameratypen et cetera – vertraute Prominent voll auf die Expertise seines Projektpartners, so Michael Hardung, Project Manager Global Industrial Engineering: „MiniTec lieferte eine Komplettlösung aus einer Hand, inklusive Automation und Steuerung.“
Für Projektleiter Michael Hardung bringt die Anlage wichtige Vorteile.
Nach diversen Abstimmungsrunden wurde die Anlage nach und nach realisiert und schließlich im Januar 2023 in Betrieb genommen. Die Abläufe darin gestalten sich hoch automatisiert. Die Membrankappen befinden sich in einem Magazin in der Maschine. Es folgt eine Vereinzelung auf dem Rundtakttisch.
Nun wird eine Farbmarkierung aufgebracht – zur optischen Unterscheidung, weil es zwei unterschiedliche Typen gibt. An der nächsten Station ist ein Fräser eingebaut, um einen Spritzradius in der Kappe zu entfernen. An dieser Stelle wird später die auf 7 mm Durchmesser ausgestanzte Gaze eingelegt.
Nun wird die Gaze (angeliefert auf breiten Papierstreifen) ausgestanzt, mit einem Sauggreifer abgenommen und ins Bauteil gelegt. Danach prüft eine Kamera, ob diese korrekt liegt, und ob die Farbmarkierung aufgebracht ist. Als nächstes kommt der Kleber-Auftrag. Hierzu ist es erforderlich, gleichmäßig einen Filzstempel zu benetzen.
Die immer konstante Benetzung ist wichtig, um gewährleisten zu können, dass im Folgeschritt die Membran korrekt verklebt wird. Hierzu fiel die Wahl auf die Magnet-Membrandosierpumpe gamma/X – natürlich eine Dosierpumpe von ProMinent, welche die geforderte Genauigkeit und Reproduzierbarkeit bestens erfüllt.
An gleicher Stelle erfolgt auch das Ausstanzen der Membrane (ebenfalls auf breiten Papierstreifen ankommend). Anschließend wird diese aufgelegt und mit definierter Kraft auf die Kappe gedrückt, damit sich die Werkstoffe verbinden. Nach diesen Vorgängen überprüft erneut ein Kamerasystem per Bildvergleichssensor, ob alles vorhanden ist.
Im nächsten Schritt wird mittels Differenz-Luftmengenmessung kontrolliert, ob die Membran richtig verklebt ist oder ob es irgendwo noch eine Austrittsstelle gibt, wo Luft entweicht. Stimmt alles, wird per Handling System noch eine Schutzkappe aufgedrückt und die zusammengesetzte Einheit in den Gut-Behälter abgelegt.
Nach Inbetriebnahme der Anlage war zunächst noch etwas „Feintuning“ erforderlich. Das lag beispielsweise an den unterschiedlichen klimatischen Verhältnissen (Luftbewegung, Temperatur) des finalen Standortes bei ProMinent gegenüber der Montagehalle von MiniTec.
Währenddessen wurden bereits mehrere hundert Membrankappen mit der Maschine bestückt, mit spürbaren Verbesserungen, so Hardung: „Die Verkürzung der Taktzeit ist schon sehr deutlich – was vorher im händischen Prozess rund 5 Minuten dauerte, haben wir jetzt auf 45 Sekunden reduziert. Das bringt uns sehr viele Vorteile. Wir bekommen damit eine höhere Ausbringung und können folglich einen höheren Umsatz generieren, also mehr Sensoren verkaufen. Und da hilft die Maschine absolut! Zudem schafft die Anlage für die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter mehr Kapazität, in denen sie andere Tätigkeiten durchführen können."
So einfach, und doch so anspruchsvoll: Die Gaze kommt auf die Membrankappe, darauf dann die eigentliche Membran.
Hinzu kommt eine qualitative Verbesserung, so der Projektleiter: „Die Ausschussrate war früher bei 6–8 Prozent. Durch die Integration der Druckdifferenz-Messung in der Anlage haben wir heute eine signifikante Verbesserung der Qualität.“
Der gesamte Projektverlauf gestaltete sich für Hardung absolut positiv: „Von Anfang an standen wir mit MiniTec in einem intensiven Austausch – telefonisch, wie auch vor Ort. In Summe waren wir mit der Zusammenarbeit sehr, sehr zufrieden. Das betrifft auch den After-Sales-Bereich.“
Sie benötigen eine entsprechende Lösung oder einen Lösungsansatz für Ihr Vorhaben? Dann sprechen Sie uns gerne an!