Häufig kommt bei der Fertigung elektronischer Baugruppen das SMT-Verfahren, das vollautomatisiert funktioniert, zum Einsatz. Wenn Leiterplatten jedoch mit bedrahteten Bauteilen wie große Kondensatoren, Spulen, Steckern oder Schaltern bestückt werden sollen, ist das THT-Verfahren meist die einzige Alternative. Hierbei werden die empfindlichen, biegsamen Bauteile durch Kontaktlöcher in eine Leiterplatte gesteckt und anschließend verlötet.
Diese präzise und filigrane Arbeit wird auch heute meist noch manuell durchgeführt und ist mit hohem Aufwand verbunden. Die großen Herausforderungen liegen vor allem in der Nachgiebigkeit von Metallteilen und Kunststoff, den Toleranzen der Bauteilgehäuse sowie der hohen Variantenzahl elektronischer Bauelemente.
Die Software Robot Programming Suite (RPS) von ArtiMinds ermöglicht es, die THT-Bestückung zu automatisieren, indem sie Industrierobotern kraftgesteuerte Prozesse wie z.B. das kontrollierte Fügen oder Abtasten von Oberflächen beibringt. Durch die Integration der gängigsten Greifer, Kamerasysteme und Kraft-Momenten-Sensoren lassen sich mit RPS insbesondere sensor-adaptive Anwendungen robust und schnell umsetzen.
Über eine grafische Oberfläche programmiert und konfiguriert der Anwender seine Applikation ganz einfach per Drag & Drop. Hierfür steht ihm eine Bibliothek mit über 50 Templates, die unterschiedliche Funktionen und Bewegungen abbilden, zur Verfügung. Je nach Beschaffenheit des elektronischen Bauteils kann der Anwender aus zwei Suchvorlagen für den Steckvorgang wählen. Die Spiralsuche platziert die Elemente über eine kraftgeregelte Kreisbewegung und kann auf diese Weise auch Löcher mit Abweichungen lokalisieren. Bei der Spike-Suche werden Löcher durch Picken ermittelt, ohne dass empfindliche Teile wie Stifte verbiegen.
Die Parametrierung erfolgt dann via intuitiven Wizards, die alle relevanten Daten abfragen. Zusätzlich wird der Anwender mit kurzen Videoanleitungen unterstützt. Der große Vorteil der RPS liegt in der Kombination von Online- und Offlineprogrammierung. Der Offline-Modus ermöglicht, den Roboter auch im laufenden Betrieb einzulernen und das Programm in der Simulation zu visualisieren. Anschließend wird der automatisch generierte Code direkt auf die Steuerung übertragen. Änderungen kann der Werker nun offline in der RPS oder online direkt am Roboter vornehmen und in die Software zurückspielen. Dies spart nicht nur Zeit und Kosten bei der Inbetriebnahme, sondern reduziert auch den Aufwand bei der anschließenden Wartung und bei Prozessoptimierungen.
Das neue Feature Learning und Analytics for Robots (LAR) analysiert automatisch die Sensordaten aller in der Applikation verbauten Komponenten und macht minimale Prozessabweichungen oder Kräfte, die das Material unnötig belasten, sichtbar. Ein minimaler Versatz der Löcher, der den Suchvorgang beim Platzieren der Bauteile unnötig verlängert, kann so schnell erkannt und der Fügeprozess entsprechend optimiert werden. Ein Video zur THT-Bestückung hier.
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