Automatisierte THT-Bestückung – „Kollege Roboter“ für stereotype Arbeiten

Mit dem kollaborativen Roboter Ersa Roboplace durchbricht Ersa die leidige Diskussion des „ich-möchte-gern, aber-weiß-nicht-wie?!“ und stellt die praktische Anwendung vor. Bei technisch anspruchsvollen Flachbaugruppen für die Industrie und den Automotive-Bereich sind THT-Bauteile fester Bestandteil. Steckerleisten, Kondensatoren, Drosseln oder Sonderbauteile, oftmals nur einige wenige Bauteile pro Flachbaugruppe, werden im Zulauf der Selektivlötanlage bisher manuell bestückt. Da es sich oftmals um Fließfertigung mit kleinen Taktfolgen handelt, werden mehrere Mitarbeiter zum Bestücken eingesetzt, um den Takt aufrechterhalten zu können.

Hier kommt der Roboplace zum Einsatz und übernimmt die monotonen, wiederkehrenden Arbeiten (bei kleinen bis mittleren Stückzahlen). Er ersetzt nicht den Operator, sondern ermöglicht die weitere Spezialisierung der Mitarbeiter für höherwertige Aufgaben. So wird das Lean-Konzept in Verbindung mit der Smart-Factory konsequent umgesetzt und die Anbindung an die Fabrik 4.0 ist vorbereitet.

Als Basis dieser neuen Ära der Mensch-Maschine-Zusammenarbeit, in der Roboter gemeinsam mit Menschen an der gleichen Aufgabe arbeiten, ohne dass die Sicherheit der Menschen gefährdet wird, setzt das Unternehmen die YuMI-Robotertechnologie von ABB ein. Der kollaborative Roboter kommt vor Selektiv- und Wellenlötanlagen zum Einsatz und benötigt beim Bestücken keine Schutzeinrichtung. Da er bei Berührung stehen bleibt, oder sich von der Berührung weg bewegt, ist er, wie alle kollaborativen Systeme langsamer als die bekannten, hinter Schutzeinrichtungen betrieben Roboter. Diesen vermeintlichen Nachteil gleicht der Roboter durch zwei Arme aus, was ihn doppelt so schnell macht. Als weiteren Vorteil bietet die Zweiarmtechnik die Möglichkeit, zwei unterschiedliche Greiferwerkzeuge einzusetzen, was auch die Flexibilität verdoppelt. Beide Arme werden völlig unabhängig voneinander angesteuert und bewegt, wobei eine Kollision ausgeschlossen ist. Die Aufnahme der Bauteile erfolgt in der Regel über Fingergreifer, da so die Zentrierung der Bauteile auf Mittelpunkt bereits beim Greifen erfolgt. Bei der Bauteilezufuhr wird aus schnellwechselbaren Trays entnommen oder es kommen übliche Stangen, oder Pfister-Gurtverpackungen zum Einsatz.

Die Gesamtkommunikation: Multicode-Erfassung der Flachbaugruppe, SMEMA-Schnittstelle zum Beladesystem, Kommunikation Roboplace sowie Übergabe an die Selektivlötmaschine mit Produktverfolgung, als auch die MES-Anbindung erfolgt über die Roboplace-Maschinensteuerung. Das Teachen der Bewegungsabläufe erfolgt einfach über Smart-Devices, also Tablet-PC oder Smartphone. Dazu steht eine Bauteilplatzierungs-Software zur Verfügung, über die grundsätzliche Abläufe bereits roboteroptimiert abgerufen werden können. Darüber hinaus kann der Anwender eigene Bewegungsabläufe (innerhalb maximalen Bewegungsstrecken) sehr einfach und intuitiv mit dieser APP programmieren.

Damit beschreitet das Unternehmen völlig neue Wege und setzt Maßstäbe in der Flachbaugruppenproduktion. Die Beziehung Mensch – „Kollege“ Roboter ist neu definiert und verbessert den Produktionsprozess nachhaltig zum Vorteil der Mitarbeiter.