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Hohe Produktvarianz und höchste Schnittqualität mittels Laser

Schnell und schonend durch optimiertes Nutzentrennen
Hohe Produktvarianz und höchste Schnittqualität mittels Laser

Viele kleine Baugruppen auf einem Mehrfachnutzen schonend trennen: Der Sensorik- und Machine-Vision-Experte wenglor setzt bei rund 600 verschiedenen Produkten den Laser-Nutzentrenner CuttingMaster von LPKF ein. Zusammen mit SmartRep wurde eine Wannenlösung entwickelt, die rasche Produktwechsel und geringe Unterhaltskosten ermöglicht.

Intelligente Sensoren, Sicherheitssysteme und Machine-Vision-Produkte für die Automatisierungsbranche – auf diesen Gebieten zählt das Familienunternehmen wenglor sensoric group aus Tettnang am Bodensee international zu den Technologieführern. Die elektronischen Baugruppen dieser Produkte werden am Headquarter auf zwei SMD-Linien produziert.

„Bei wenglor haben wir sehr hohe Qualitätsansprüche an unsere Produkte. Deswegen investieren wir jährlich in unseren Maschinenpark“, sagt Peter Tomaszewski, Bereichsleiter Operations. 2021 habe man sich den Prozessschritt des Nutzentrennens genauer angeschaut und Möglichkeiten zur Optimierung entdeckt: Da die Sensoren sehr klein sind, befinden sich zahlreiche Baugruppen auf einem Mehrfachnutzen. Das schonende Herauslösen der Einzelnutzen ist essenziell für die Lebensdauer der Produkte. Hinsichtlich der Produktvarianz herrscht high mix – low volume vor: über 600 verschiedene Produkte. Nach Analyse dieser Ausgangssituation war schnell klar: benötigt wurde eine Nutzentrennlösung, die keinen Materialstress verursacht, schnell zu programmieren ist und variabel eingesetzt werden kann. Bei 600 verschiedenen Produkten spielten natürlich auch Verbrauchskosten für produktspezifische Adapter und Unterstützungen eine Rolle. Außerdem sollte durch die Investition der Personalaufwand reduziert werden.

Schnittqualität und Taktzeit überzeugten

„Sensible, kleine Baugruppen, schnelle Produktwechsel und eine hohe Produktvarianz – all dies spricht für den Einsatz von Laser-Technologie zur Nutzentrennung“, analysiert Andreas Keller von SmartRep. Schnell sei bei dieser Ausgangslage nämlich klar gewesen, dass eine Fräse nicht infrage komme: zu enge Schneidkanäle, zu hohe Kosten für Unterstützungslösungen, zu viel mechanischer Stress.

Auf einer Messe ist Peter Tomaszewski auf die Laser-Nutzentrenner von LPKF Laser & Electronics aufmerksam geworden. Seit 2019 betreut SmartRep den Vertrieb dieser Anlagen im deutschsprachigen Raum und so entwickelte man gemeinsam einen Workflow, mit dem der Personalaufwand um 50 Prozent reduziert werden konnte. Nach einer längeren Evaluierungsphase fiel die Entscheidung auf die zukunftsweisende Technologie, da Schnittqualität und Taktzeit des CuttingMasters überzeugten. Außerdem wurde eine preisgünstige Wannenlösung entwickelt, mit der flexibel auf die große Produktvarianz reagiert werden kann.

Wie sieht nun die spezifische Wannenlösung aus? Der CuttingMaster ist an ein Transportband angeschlossen und in eine halbautomatische Nutzentrenninsel integriert. Nach dem Trennprozess fährt eine Wanne automatisch aus dem Nutzentrenner heraus. Eine Mitarbeiterin entnimmt die getrennten Nutzen, die auf einer Polystyrol-Adapterplatte ruhen, und legt eine vorbereitete Adapterplatte inkl. ungetrennter Nutzen wieder ein. So startet der Trennprozess von Neuem, während die Mitarbeiterin parallel die getrennten Platinen in entsprechende Formteile verpackt und die nächste Adapterplatte inklusive Mehrfachnutzen vorbereitet.

Clean-Cut Technologie

„Der Vorteil dieses Arbeitsprozesses: Wir vermeiden den Leerlauf der Anlage und sind äußerst flexibel hinsichtlich der zu trennenden Nutzen. Denn die Wanne ist so konzipiert, dass sie alle unsere Platinen aufnehmen kann. Das jeweils nötige Unterstützungstool – die Polystyrolplatten – können wir mit dem CuttingMaster selbst anfertigen. Die hohe Produktvarianz ist damit leicht zu bewerkstelligen und das bei geringen Unterhaltskosten“, erklärt SMD-Leiter Martin Baur. Außerdem habe man saubere Schnittkanten, ohne dass mechanischer Stress auf die Platinen ausgeübt werde: „Wir arbeiten im sogenannten Clean-Cut-Verfahren, bei dem der Laser mehrfach mit kleiner Leistung über einen Schnittkanal fährt. Der Vorteil dieses Verfahrens ist, dass keine Karbonisierung auftritt und die Trennkante sauber ist“, so Baur.

Mittelfristig werde man alle Produkte auf das neue Trennsystem umstellen. Denn auch die Programmerstellung sei schnell, bedienerfreundlich und könne komplett offline erfolgen: „Da wir für die Programmerstellung nicht am Nutzentrenner arbeiten müssen, können wir die Anlage voll ausnutzen“, sagt Baur.

So führte die Investition in das Laser-Nutzentrennsystem zu höherer Produktqualität, Reduzierung des Personalaufwands und glänzt durch geringe Unterhaltskosten im Bereich der produktspezifischen Adapter.

www.wenglor.com/de/ | www.smartrep.de

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