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Welches ist das passende Schraubenzuführgerät für Ihre Anwendung?

Die Vorteile der automatischen Schraubenzuführung liegen auf der Hand: Zeitersparnis, höhere Qualität, mehr Flexibilität. Doch was genau ist die automatische Schraubenvereinzelung und warum ist sie ein essenzieller Bestandteil der industriellen Fertigung? Wir erklären die Funktionsweise der unterschiedlichen Zuführtechniken und zeigen, wie Sie das für Sie geeignete Schraubenzuführgerät auswählen.

Definition: Schraubenvereinzelung und Zuführtechnik

Die Schraubenvereinzelung ist ein entscheidender Prozess in der industriellen Fertigung. Ziel ist es, Schrauben oder andere Verbindungselemente geordnet und in der richtigen Orientierung bereitzustellen. Sie werden aus einem Vorratsbehälter in eine spezielle Vereinzelungseinheit transportiert, die sicherstellt, dass sie einzeln und lagerichtig dem weiteren Produktionsprozess zugeführt werden. Dies gewährleistet einen reibungslosen Montageablauf und steigert die Effizienz in der Fertigung.

Zuführtechnik ist ein Oberbegriff für technische Einrichtungen welche in der industriellen, automatisierten Produktion eingesetzt werden um Schüttgut an einen bestimmten Ort zu befördern. Als Fördergut können Schrauben, Muttern oder andere Werkstücke in der gewünschten Lage für die Weiterverarbeitung bereitgestellt werden.

Bedeutung der Schraubenvereinzelung für die Industrie

In modernen Produktionslinien, insbesondere im Maschinenbau, der Elektronik- und Automobilindustrie, ist die Schraubenvereinzelung ein unverzichtbares Element. Die richtige Ausrichtung und Menge der Schrauben beim Zuführen erhöht die Produktivität und sichert die Qualität der Endprodukte. Ohne eine zuverlässige Schraubenvereinzelung können Schrauben falsch positioniert, verkantet oder beschädigt werden, was zu Produktionsausfällen und Nacharbeiten führen kann.

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Technische Sauberkeit. In vielen Branchen müssen Partikelverunreinigungen minimiert werden. Ein optimales Zuführsystem verhindert den Transport von Partikeln auf das Bauteil und gewährleistet eine fehlerfreie Montage.

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Die verschiedenen Verfahren zur Schraubenvereinzelung

Unterschiedliche Verbindungselemente erfordern verschiedene Zuführtechniken. Zu den gängigsten Verfahren der Schraubenvereinzelung gehören:

  • Vibrationswendelförderer: Schrauben aber auch Muttern, Gewindestifte oder O-Ringe werden durch Vibrationen in einem spiralförmigen Fördertopf nach oben „gerüttelt“. Diese Technik ermöglicht eine zuverlässige Vereinzelung und eignet sich für eine Vielzahl von Schraubengrössen.
  • Hubschienenförderer: Eine segmentförmige Schiene hebt die Schrauben durch eine Schwenkbewegung aus dem Vorratsbehälter. Dieses Verfahren ist geräuscharm und besonders geeignet für Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Technische Sauberkeit.
  • Stufenförderer: Die Schrauben werden über gestufte Ebenen in Position gebracht und weitertransportiert. Diese Methode ist besonders für große oder lange Schrauben geeignet, die in anderen Systemen schwer zu handhaben sind.
  • Schraubengeber / Schraubenspender: Diese einfachen, automatisierten Systeme sind ideal für kleinere Produktionsumgebungen und weniger komplexe Schraubvorgänge. Sie ermöglichen eine manuelle oder maschinelle Weiterverarbeitung.

Durch die Kombination dieser Techniken können Produktionslinien optimal an die Anforderungen der Schraubenvereinzelung angepasst werden, um Effizienz und Qualität zu maximieren.

 VorteileNachteile
VibrationswendelfördererHohe Ausbringmenge, für viele Bauteile geeignet, zuverlässigVibrationen können zu Abnutzung führen, nicht optimal für Technische Sauberkeit
HubschienenfördererTechnische Sauberkeit, geräuscharm, hohe AusbringmengeNicht für lange oder Senkkopfschrauben geeignet
StufenfördererGeeignet für lange Schrauben, geräuscharm, hohe SauberkeitNur für rotationssymmetrische Teile geeignet
SchraubgeberKostengünstig, einfach zu bedienen, ideal für kleinere ProduktionenGeringer Automatisierungsgrad, nicht für hohe Produktionsmengen

Zusätzliche Verfahren zur Vereinzelung von Bauteilen

  • Linienfördersysteme: Bauteile verschiedenster Ausführung werden mittels Vibrationswendelförderer in Kombination mit einem Linearfördersystem sortiert und bereitgestellt. Dabei können Distanzen überbrückt werden, Teile-Puffer bereitgestellt werden oder ein Auseinanderziehen des Teile-Stroms erreicht werden. Durch den Einsatz von Sensorik können hierbei vor allem in stationären Zuführsystemen unterschiedlichste Bauteilgeometrien verarbeitet werden.
  • Eindrücksysteme: Für die Verarbeitung von Nieten, Stifte, Hülsen und Kugeln können Eindrücksysteme bestehend aus einem handgeführten oder stationären Eindrückgerät in Verbindung mit einem Vibrationswendelförderer oder Hubschienenförderer eingesetzt werden. Mit einem stationären System können auch asymmetrische Bauteile verarbeitet werden.

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Zuführung über Schlauch und Pick-and-Place Systeme

Bevor Schrauben in den Schraubprozess gelangen, müssen sie dem System zugeführt werden. Dafür gibt es zwei Hauptmethoden:

Zuführung über Schlauch: Die Schrauben werden mittels Druckluft durch einen Schlauch zur Schraubposition transportiert.

  • Vorteil: kurze Taktzeiten, da die Schraube direkt in das vorgelagerte Mundstück des Schraubers gelangt.
  • Nachteil: Bei ungünstiger Teilegeometrie (z. B. kurzer Schaft, großer Kopfdurchmesser) kann die lagerichtige Zuführung schwierig sein. Zudem können Partikel über den Schlauch auf das Bauteil gelangen, was die Technische Sauberkeit beeinträchtigt.

Pick-and-Place Verfahren: Statt eines Zuführschlauchs werden Schrauben in einem Picknest bereitgestellt und durch Greifer, Magnete oder Vakuumansaugung entnommen.

  • Vorteil: geeignet für komplexe Geometrien und hohe Anforderungen an die Technische Sauberkeit.
  • Nachteil: Längere Taktzeiten und zusätzliche Verfahrwege zum Verschieben von Picknest auf Schraubstelle.

 

Herausforderungen und zukünftige Entwicklungen

Die Schraubenvereinzelung steht vor neuen Herausforderungen, insbesondere durch die steigende Miniaturisierung von Bauteilen und die zunehmende Flexibilisierung von Produktionslinien. Jedes Zuführgerät muss speziell für eine bestimmte Schraube entwickelt werden, was Anpassungen an wechselnde Produktionsanforderungen erschwert.

Wo könnte es hingehen?

  • Adaptive Systeme, die sich automatisch auf verschiedene Schraubentypen einstellen und so mehr Flexibilität bieten.
  • Energieeffiziente Antriebe und ressourcenschonende Materialien, um den ökologischen Fußabdruck der Produktion zu reduzieren.
  • Integration von Industrie 5.0-Technologien, wie intelligente Sensorik und vernetzte Systeme, um die Schraubenvereinzelung noch effizienter und prozesssicherer zu gestalten.

Eine effektive Schraubenvereinzelung ist unabdingbar für die Automatisierung von industriellen Montageprozessen und bildet die Grundlage für eine effiziente Schraubmontage.

Ihr Ansprechpartner

Cédric Schmitt
Produktmanagement

Cédric Schmitt

Produktmanager

Zuständigkeits-Bereich:
SCHRAUBTECHNIK & DRUCKLUFTMOTOREN, HAND- & PNEUMATIKPRESSEN