Eine Publikation der Swissprofessionalmedia AG

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Ausgabe 05/2017, 26.05.2017

Gleich am Montageplatz testen

Der Mess- und Prüftechnikspezialisten MCD Elektronik liefert für die Autoindustrie ganzheitlich konzipierte Montage- und Testplätze für jeweils eine Person. Die Vorteile sind augenfällig: Transportwege entfallen, und das Montagepersonal erhält ein direktes Feedback zur erledigten Arbeit. Beides steigert die Produktivität.

(msc) Bei in der Produktion voneinander getrennten Montage- und Testbereichen fehlt die oft Rückkopplung auf die Mitarbeiter am Montageplatz. Sie wissen nicht, ob das montierte Produkt korrekt funktioniert, was unbefriedigend ist. Dass es auch anders geht, zeigt ein von MCD Elektronik aus DE-Birkenfeld ganzheitlich konzipierter Montage- und Testplatz für Panels und Steuergeräte für LKW-Klimaanlagen. Er ist für eine Person ausgelegt, kann leicht in Fertigungsstrassen integriert werden und ist integral mit einer Testeinrichtung verknüpft.

Fahrzeugklimaanlagen bestehen in der Regel aus einem Steuergerät und dem Bedienpanel. Ein LCD-Display zeigt die eingestellten Werte an. Das Steuergerät kommuniziert mit dem Panel über ein LIN Interface. Ein weiteres LIN-Interface und zwei CAN-Bus-Interfaces sowie einige Analogeingänge sorgen für die Verknüpfung mit den Sensoren und Aktoren.

Für die Montage von Bedienpanel und Steuergerät ist je eine Station vorgesehen. Alle Bauteile werden über Rollenbahnen zugeführt. An einer Station verpresst der Mitarbeiter die Stiftleisten und Displays des Bedienpanels mittels manueller Handpresse mit integrierter Messvorrichtung. Am zweiten Montageplatz werden die Steuergeräte zusammengebaut. Hier erfolgt die Verschraubung von Gehäuse, bestückter Platine und Gehäusedeckel.

Nach einer weiteren Körperdrehung steht der Werker vor der Prüfzelle. Die Prüfzelle ist mit den Werkstückaufnahmen sowohl für die Panels als auch für die Steuergeräte ausgestattet. Nach dem Einlegen des Panels in die Baugruppenschublade wird es über drei Anschlusspins mit elektrischer Energie versorgt und an den LIN-Bus angeschlossen. Dann wird das Eeprom des Panels mit den kundenspezifischen Daten beschrieben und zur Kontrolle zurückgelesen. Über den Bildschirm erfolgen nun die Anweisungen an den Werker, der nacheinander Tasten und Drehrad betätigt. Die Prüfplatzsteuerung analysiert die Signale über den LIN-Bus.

Anschliessend erfolgen automatische Tests. Bei der Haptikprüfung stehen die Werte für Kraft, Hub, Weg und Snap-Ratio auf dem Programm. Dazu fährt ein XY-Achsentisch die einzelnen Schalter an. Die Schalterbetätigung übernimmt ein Präzisionsantrieb mit Motion-Controller. Ein mechanischer Tastkopf simuliert dabei einen menschlichen Finger. Er wird mit einer wählbaren Geschwindigkeit verfahren und der Kraftverlauf gemeinsam mit der aktuellen Position aufgezeichnet. Die Abarbeitung erfolgt direkt im Motion-Controller. Ist die maximale Kraft oder eine bestimmte Position erreicht, stoppt der Antrieb und somit auch die Messung. Anschliessend erfolgt der Start der Messung für den Rückweg.

Das Innere der Prüfzelle ist abgedunkelt, damit im zweiten Testschritt mit einer Kamera die Beleuchtung von Schalter und Display optisch überprüft werden können. Bei den Pattern der LCD-Anzeige wird auf Kurzschluss, Vollständigkeit und Intensität geprüft. Dabei werden Fehler und Kratzer auf den Symbolen, Ausleuchtefehler und falsch verbaute LEDs ebenso erkannt wie fehlende Lichtleiter oder fehlende Segmente bei den LCD-Pattern. Der Werker wird über das Ergebnis der Tests informiert. NIO-Teile kommen auf eine neben der Prüfzelle befindliche Plattformwaage zur sicheren Ablage.

Überprüfen der Baugruppen durch Stimulierung der Signale

Die Tests am Steuergerät überprüfen die Funktion der Baugruppe durch Stimulierung und Überprüfung aller Signale. Die 40 Anschlüsse werden nach Einlegen in die Baugruppenaufnahme automatisch kontaktiert. Das Steuergerät liest über seine Analogeingänge simulierte Werte ein. Das Prüfgerät stimuliert die Eingänge mit den entsprechenden analogen Spannungen und Frequenzen.

Das Steuergerät kommuniziert über den CAN-Bus mit Ventilen, dem Kompressor, Wasserpumpen und Lüftermotoren. Das Testprogramm der Prüfzelle checkt die korrekten Funktionen und misst und bewertet Ströme und die PWM. Durch die Rückmeldung der simulierten Klimakomponenten über LIN schliesst sich der Testkreislauf.

Ist der Test positiv verlaufen, druckt ein Etikettendrucker ein entsprechendes Prüflabel, das vom Werker aufgebracht wird und die getesteten Bauteile als IO kennzeichnet. Panel und Steuergerät verlassen den Montageplatz in Richtung Produktionslogistik.

Ampeln und Bildschirmanzeigen begleiten den Bearbeitungsprozess. Eine sinnreiche Verriegelung der einzelnen Bearbeitungsschritte sorgt dafür, dass nichts übersehen und die Testreihenfolge sicher eingehalten wird.


MCD Elektronik GmbH
DE-75217 Birkenfeld
Tel. +49 7231 78 405-0
info@mcd-elektronik.de



Der Testaufbau: Rechts im Vordergrund die Handpresse für die Panelmontage, links die Station für die Endmontage des Steuergeräts, im Hintergrund die Prüfzelle. (Bilder: MCD)


Viel Technik und damit viel Testarbeit steckt in solchen Klimaanlagendisplays.


Einlegen einer Baugruppe in die Schublade der Prüfzelle: Das grüne Feld im Display zeigt an, dass das vorher getestete Teil zu 100 Prozent in Ordnung war.

Auf einen Blick

Komponenten der Zelle

Die Ausstattung des Montage- und Prüfplatzes enthält folgende Komponenten von MCD Elektronik:

  • ULC-Rack mit umfangreicher Messtechnik und BusSchnittstelle
  • Prüfsoftware TestManager CE und Toolmonitor Cognex Vision
  • Elektronische Steuerung und Koordination der Testabläufe

Produkte von Partnerunternehmen:

  • Manuelle Handpresse
  • Schraubvorrichtung mit Zuführ- und Sortiergerät
  • Schwerkraftrollentische
  • Plattformwaage für NIO-Teile
  • Integrierter Labeldrucker