Prüf- & Kalibrieranwendungen
Einer unserer Haupttätigkeitsbereiche ist die Prüfung und Kalibrierung von Produkten, hauptsächlich von elektronischen Bauteilen aller Art. Angefangen bei kleinen LEDs mit einer Größe von 5x5 mm, Kontaktflächen von 0,5 mm und Kontaktstiften mit einem Durchmesser von 0,3 mm, bis hin zu Komponenten aus der E-Mobilität wie z. B. Batterien mit einer Größe von 1x2m und 100 kg oder der E-Mobilitätssteuerung Geräte mit Strömen bis 800A.
Sowie Tests im optischen (AOI, Spektralmessung, ...) und mechanischen (Kraft, Weg, ...) Bereich. Die Geräte und Maschinen hierfür reichen von einfachen manuellen Geräten bis hin zu vollautomatischen, vernetzten Systemen, in die unterschiedlichste Prozesse integriert werden können.
Die entsprechende Testsoftware können wir gemeinsam mit Partnern im Paket implementieren.
Um elektronische Produkte für den Einsatz unter extremen Temperaturbedingungen zu qualifizieren, sind thermische Testverfahren das am besten geeignete Mittel. Wir unterstützen unsere Kunden bei der Auswahl der am besten geeigneten Methode. Je nach Anwendungsfall entwickeln wir statische Einlaufsysteme oder automatisierte Transfersysteme.
Stahl Maschinenbau ist seit langem Spezialist für die Planung und Ausführung von vollautomatischen Tunnelanlagen (DTA). Unsere Kunden profitieren von optimierten Prozessen, die schnelle Durchlaufzeiten bei gleichzeitiger Prozesssicherheit garantieren.
Neben dem Hauptprozess der elektrischen Prüfung können in diese Anlagen weitere Prozesse, wie z.B. Markierstationen oder Reinigung, integriert werden, um individuelle Kundenanforderungen abzubilden.
Anwendungsbeispiel Aufgabe: Elektrische Prüfung und Stimulation von Sensoren einer Getriebesteuerung in verschiedenen Temperaturbereichen - Tieftemperatur bis -40°C, Hochtemperatur bis + 160°C und bei Raumtemperatur
Technische Umsetzung:
Gestaffelte Abfolge von Temperaturprüfungen in integrierten Prüfadapterkammern, einschließlich Eckpunktprüfungen
Vollautomatischer Durchlauf mit einem Werkstückträger-Transfersystem
Die Be- und Entladung erfolgt automatisch durch einen Roboter
Einsatzgebiet:
Elektronikfertigung für Automotive / Aerospace, erneuerbare Energien
Um elektronische oder elektromechanische Bauteile unter „Stress“ zu setzen, um Schwachstellen oder Konstruktionsfehler aufzudecken, werden Tests unter dem Einfluss hoher Temperaturen durchgeführt. Diese können auch zu Lebensdauertests erweitert werden. Dazu werden die Bauteile auf so genannten Run-in-Boards montiert und kontaktiert und über definierte Schnittstellen mit einem Testsystem kontaktiert. Im Gegensatz zu einem Durchlauftunnelsystem ist hier eine kontinuierliche Prüfung bei wechselnden Temperaturen möglich. Die Durchlaufzeit kann von wenigen Stunden bis zu mehreren Wochen reichen.
Die Hauptaufgabe der Endprüfung besteht darin, die Ventil-/Flanschposition eines Verdampfers mit einem Kamerasystem zu Prüfen sowie einige andere Merkmale optisch zu überprüfen.
Die Bedieung des Systems erfolgt halbautomatisch, d.h. das Einlegen und entnehmen sowie das Ausrichten der Ventil-/Flanschposition des Verdampfers erfolgt manuell. Die Prüfvorgänge laufen automatisch ab.
Nach dem Rüsten der Wechselvorrichtung auf die Basismaschine und vor Beginn des eigentlichen Produktionsprozesses wird dem Kamerasystem die korrekte Ventil-/Flanschposition eingelernt, indem ein Kalibriernormal in die Vorrichtung eingelegt und durch betätigen des Zweihandtasters Kalibrierung gestartet wird.
Nach erfolgreicher Kalibrierung kann der Bediener dann einen Verdampfer in die Produktaufnahme einsetzen.
Die Maschine erkennt das Teil und spannt es an den Referenzflächen des Verdampferkern. Die Verdampfer- und Ventilbeschriftungen werden gescannt. Zusätzliche Merkmale, wie z. B. vorhandene „blaue Punkte“, werden überprüft und die Position des Ventils/Flansches des Verdampfers wird mit Kameras überprüft. Die Position des Ventils/Flansches wird auf einem Bildschirm als Live-Bild mit Bedienerhinweisen angezeigt. Der Bediener richtet die Position des Ventils/Flansches ein, bis sie innerhalb des auf dem Bildschirm angezeigten Toleranzbereichs liegt.
Die korrekte Position wird nun durch Drücken des Zweihandtasters bestätigt.
Der Werker setzt eine Schutzkappe auf das Ventil/Flansch, die wiederum vom Bildverarbeitungssystem überprüft wird.
Auch dieser Schritt wird durch Drücken des Zweihandtasters bestätigt.
Als letzter Schritt wird der Verdampfer mit einem blauen Punkt markiert und ausgeschleust.
Der Mitarbeiter entnimmt das fertige Produkt aus der Produktaufnahme.
Die Maschine soll der Entwicklungsabteilung ein äußerst flexibles System zur Bestimmung von Leuchtdichte und Lichtstärke ihrer Entwicklungen bieten.
Ein Bildverarbeitungssystem wird verwendet, um den Prüfling zu lokalisieren. Anschließend bewegt ein kartesischer Roboter die Leuchtdichte- und Lichtstärkesensoren zu vordefinierten Prüfpunkten über den Prüfling.
Der modulare Aufbau der Maschine ermöglicht eine einfache Anpassung an zukünftige Entwicklungen durch Austausch der Prüflingshalterung.
Die Mechatronik hat sich in den letzten Jahrzehnten in vielen Bereichen der Technik wie dem Fahrzeugbau, der Medizintechnik und der Luft- und Raumfahrt immer mehr durchgesetzt. Moderne rechnergestützte Steuerungssysteme werten eine Vielzahl von Sensorsignalen aus, um das Gesamtsystem im optimalen Arbeitspunkt zu betreiben.
Mit unseren Prüf- und Kalibrieradaptionen schaffen wir für Labor- und Produktionsanwendungen die Möglichkeit, sowohl einzelne Komponenten als auch komplette Systeme zu prüfen, indem wir Sensoren gezielt stimulieren und die elektrische Anbindung an externe Prüfgeräte bereitstellen.
Beim EOL-Test wird der Inverter vor der Auslieferung an den OEM in verschiedenen Stationen auf unterschiedliche Aspekte geprüft.
Um die Produktsicherheit der Wechselrichter zu gewährleisten, wird ein Isolationstest bei 5 KV durchgeführt. Ein Sicherheitsrisiko könnte hier z.B. durch defekte Komponenten oder nicht entdeckte Montagefehler in vorgelagerten Arbeitsschritten entstehen, so dass die die minimale Kriechstrecke zum Gehäuse unterschritten wird.
Um die volle Funktionsfähigkeit zu gewährleisten, wird der Prüfling automatisiert mit einer Hochspannungsquelle, einer dem Antriebsmotor entsprechenden Last sowie einem Kühlmittelkreislauf kontaktiert. Damit stehen alle peripheren Anschlüsse wie im realen Fahrzeug zur Verfügung, um den Prüfling unter Volllast zu testen. Nach dem Test wird das Kühlmittel automatisch aus dem Prüfling entfernt.
Als einer der letzten automatisierten Arbeitsschritte wird die finale OEM-Firmware auf das Gerät geflasht.
Werker bringen noch diverse Warnaufkleber auf dem Wechselrichter an, deren Vorhandensein von einem KI-basierten Kamerasystem überprüft wird. Ist dieser letzte Check bestanden, wird der 15 kg schwere Wechselrichter freigegeben, um mit einem manuellen Handlingsystem für den Transport zum OEM in Blister verpackt zu werden.
Unsere Werkzeuge werden zur Kalibrierung von MAP- und T-MAP-Sensoren auf drei Kontinenten eingesetzt.
Eine vollautomatische Kalibrieranlage, entwickelt und hergestellt von der Stahl Maschinenbau GmbH, ermöglicht unseren Kunden die Kalibrierung und Prüfung einer Vielzahl von MAP-Sensoren. Insgesamt ermöglichen wir unseren Kunden, über 5 Millionen Sensoren pro Jahr zu produzieren. Durch einen modularen Aufbau von elektrischen und pneumatischen Adaptern werden über 30 Varianten von MAP-Sensoren in diesen Produktionslinien eingesetzt. Tendenz steigend.