Roboter in der Elektronikindustrie

Bisher waren die Möglichkeiten für die Automatisierung in der Elektronikfertigung eingeschränkt. Herkömmliche Roboter waren oftmals zu unflexibel, zu teuer in der Anschaffung und zu groß. Mit neuen, leichteren Roboterarmvarianten ändert sich das. Sie sind kompakt, leicht und flexibel, in immer wieder anderen Bereichen einsetzbar, dabei einfach zu programmieren und zu bedienen. Ohne aufwendige Installation übernehmen sie monotone Arbeiten und steigern die Effizienz von Produktionsabläufen.

Arbeitet der Roboter nicht alleine, sondern sozusagen Hand in Hand mit Werkern oder als mobile Roboterstation, bietet Sick zur sicheren Kooperation und Fortbewegung aufeinander abgestimmte Sensorlösungen aus einer Hand.

Damit Robotern die Augen aufgehen, müssen Sensoren sie sozusagen an die Hand nehmen. Die Führung von Robotern mithilfe von 2D- oder 3D-Bildverarbeitung zur Lokalisierung von Objekten trägt entscheidend zur Optimierung industrieller Fertigungsprozesse bei.

Arbeitet ein Roboter in einer Umgebung, in der er nicht immer die gleichen Bedingungen vorfindet, kommt er ohne Kamerasystem nicht aus. Man muss ihm mitteilen, wie ein Bauteil liegt oder ob es seine Lage verändert hat, damit sich der Roboter auf eine Produktvarianz einstellen kann. So kann er Komponenten, die bislang nicht in Bestückungsautomaten, sondern von Hand verbaut wurden, wie zum Beispiel Smartphonegehäuse oder elektronische Bauteile für die Automobilindustrie, wiederholgenau mit höchster Präzision montieren. Ohne aufwendige Installation übernehmen Roboter monotone Arbeiten und steigern die Effizienz von Produktionsabläufen. Sie können mechanische Ungenauigkeiten ausgleichen, in Grenzen unbekannte Situationen beherrschen und trotzdem hochgenaue Messwerte liefern.

Bereits bewährt hat sich die 2D-Kamera Inspector PIM60 von Sick als Komponente für die Roboterführung. Mit der stationär oder direkt am Roboter montierbaren Kamera erkennt der Roboter die Position vorher definierter Objekte und kann selbst entscheiden, wie er das Teil zu greifen hat. Mechanische Aufbauten wie Objektführungen entfallen. Außerdem entlastet das System Mitarbeiter von nicht wertschöpfenden Tätigkeiten, wie zum Beispiel Teile auf einem Rütteltisch neu zu sortieren. Auch Messungen und Qualitätsinspektionen sind möglich.

Das System kann beispielsweise zur Kleberaupenkontrolle eingesetzt werden. Optische Überwachungssysteme vergleichen Lage, Unterbrechungen und Qualität des beim Fügeprozess verwendeten Klebstoffs mit einem Muster und dokumentieren Fehler. Der Kamerasensor ermöglicht unmittelbar nach dem Auftragen des Klebstoffs eine lückenlose Konturprüfung und Kontrolle der Werkstücke.

Die adaptive Wiederverwendbarkeit von Komponenten ermöglicht ein Maximum an Flexibilität. Durch die offene Plattform lassen sich viele Robotersysteme einfach rekonfigurieren und an neue Produktionsaufgaben anpassen. Benötigte Technik und Prozesse können einfach nachgerüstet werden.

Die neue programmierbare 2D-Kamera InspectorP65x von Sick wird unter anderem für Prüfzyklen und Qualitätstests an TFT-Displays eingesetzt, um etwa durch Betätigen der Bedientasten mit einem Roboterfinger die Bedienperformance zu testen. Ändert sich das Layout des Touchscreens, kann die kundenspezifische App der programmierbaren Kamera einfach angepasst werden.

Die Kamera InspectorP65x ist Teil des Eco-Systems Sick AppSpace, das sich aus programmierbaren Sensoren, Kameras und weiteren programmierbaren Produkten sowie einer Softwareplattform zusammensetzt. Die für ein breites Sick-Produktportfolio gemeinsame Entwicklungsumgebung bietet eine hohe Investitionssicherheit. Die Wiederverwendbarkeit der Sensor-Apps auf verschiedenen programmierbaren Sensoren reduziert den Entwicklungsaufwand. Zudem lassen sich bestehende Lösungen nachträglich im Feld an zukünftige Aufgaben anpassen. jl