Die Aufgabe

Fall 01.02 Maschinenbeladung Prüfadapter Be- und Entladen

Die Herausforderung

Am Ende der Elektronikfertigung, der Firma MILTRONIK STEUER- & LEISTUNGSELEKTRONIK,  galt es die elektronischen Baugruppen vor dem Vergiessen mit 2 Komponenten Material zu prüfen und nach dem Verguss einen Funktionstest der Baugruppe durchzuführen. Da eine 100% Prüfung zu erfolgen hat, die je nach Variante etwa 20 – 30 s für den Vortest und 30 – 45 Sekunden für den Funktionstest bedeuten, sollten über eine automatische Be- und Entladung des Prüfsystems, die Facharbeiter aus dem Prüffeld entlastet und zusätzliche Kapazitäten durch mannlose Schichten geschaffen werden. Es galt die bereits im Unternehmen vorliegenden Tiefziehtrays für die Automation zu verwenden. Die Trays nehmen bis zu 4 Bauteile verschachtelt auf. Es sollte 6 Stapel mit jeweils 10 ebenen an Trays bereitgestellt werden können. Die Gutteile sollen nach dem Verguss und vor dem zurücklegen in das Tray mit einem entsprechenden Aufkleber markiert werden. Aufgrund der geringen Platzverhältnisse sollte der Roboter möglichst barrierefrei zugänglich und das Material entsprechend abgestellt werden können.  Da noch keine Programmierkenntnisse vorlagen entschied man sich für einen Leichtbauroboter von UNIVERSAL ROBOTS.  Da der Testarbeitsplatz auch manuell genutzt werden soll, soll der Roboter nach Bedarf von dem Arbeitsplatz getrennt werden können.

Die Lösung

Es wurde eine Schnittstelle zur Kommunikation zwischen Prüfadapter und Roboter über digitale Ein- und Ausgänge aufgebaut. Die Öffnung des Adapters erfolgt durch die Betätigung und Öffnung der Parallelandruckeinheit durch den Roboter. NiO-Bauteile werden auf einem separaten Tray aussortiert. Der Roboter wurde auf einem mobilen Roboterwagen platziert. Der Wagen wird über eine Dockingstation mit dem Arbeitsplatz ausgerichtet und fest verbunden. Über die Dockingstation kann der Roboterwagen von dem Arbeitsplatz getrennt werden. Der Arbeitsplatz steht dann mit dem teuren Prüfsystem auch für andere Testabläufe ohne automatischen Ablauf zur Verfügung. Der Zugang, um das Material abzustellen, blieb barrierefrei. Lediglich der Arbeitstisch mit dem Prüfadapter und dem Applikator für die Aufkleber wurde 3-seitig eingehaust. Zum Roboter hin wurden die 3 Seiten mittels Radarscanner abgescannt. Radarscanner haben bereits die Möglichkeit zwischen einem Gegenstand im Arbeits- und Scannbereich und einem Menschen unterscheiden zu können. Wird ein Gegenstand wie ein KLT im Scannbereich abgestellt, stört dieser aber nicht den Arbeitsablauf des Roboters, so kann der Roboter nach 4s seine Arbeit wieder weiterführen. Der Handlingsprozess erfolgt parallel zur eigentlichen Prüfdauer. Auch das Umsetzen der Trays, sowie das Labeln mit dem Aufkleber Applikator erfolgt während des Testlaufzeit.

Die Trays können je nach zu fertigender Stückzahl aufgestapelt und bereitgestellt werden. Dies wird durch eine „Füllstandskontrolle“ via kraftgesteuertes abtasten realisiert. Mit der gleichen Vorgehensweise überprüft der Cobot auch, ob überhaupt eine Baugruppe im Tray vorhanden ist. Die Palettierung der Bauteile innerhalb der Stapel wurde durch Kraft Sensorik optimiert, wodurch die Befüllung von stark beanspruchten und durchhängenden Behältern ermöglicht wird.

Mit der Kraft Sensorik des Roboters werden die Baugruppen trotz der Toleranzen der Trays zuverlässig und prozesssicher gefunden und mit dem Greifer des Roboters aufgenommen.

Der Test zur Vor- und Funktionsprüfung erfolgt vollautomatisch.

Schnellwechselsystemplatten unter dem Prüfadapter, der Zwischenablage und dem Applikator ermöglichen bereits Werkzeug freie Umrüstungen und Produktwechsel.

 

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Das sagt unser Kunde

„Wir sind sehr zufrieden mit der Zusammenarbeit und freuen uns über das tolle Ergebnis. Die Prüfzelle ist für uns sehr flexibel erweiterbar für weitere Produkte.
Von Projektstart an wurden wir bei der Lösungsfindung sehr gut unterstützt und konnten das Projekt zeitnah realisieren.“

David Kimmerle

Geschäftsführender Gesellschafter

Miltronik Steuer- und Leistungselektronik GmbH & Co. KG