Von Vormontage zum Palettieren: neun Roboter fürs Umspritzen elektronischer Bauteile Fünf Roboterzellen exakt abgestimmt

Von Vormontage zum Palettieren: neun Roboter fürs Umspritzen elektronischer Bauteile

Fünf Roboterzellen exakt abgestimmt

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Neun Roboter sind in einer Anlage von Martin Mechanic zum Umspritzen elektronischer Bauteile im Einsatz. Bild: Martin Mechanic
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Die Größe eines Einfamilienhauses hat eine Anlage von Martin Mechanic für das Umspritzen elektronischer Bauteile. In der Anlage arbeiten fünf Arbeitszellen mit neun Stäubli-Robotern Hand in Hand.

Mit den gefertigten Bauteilen werden die Gehäuse von Umwälzpumpen bestückt, die in der Elektronikindustrie zum Einsatz kommen. Dafür werden sieben Scara TS 80, ein weiterer Scara-Roboter TS 60 sowie ein Sechsachser vom Typ TX 200 eingesetzt. Außerdem wurden drei Werkstückträger-Umlaufsysteme integriert und vier Stanzeinheiten. Die Anlage besteht aus der Vormontage, der Bestückung für die Spritzgießmaschine, einer Abkühlzelle, der Prüfzelle und der Palettierzelle.

In der Vormontage kommen für die Fertigung der Stanz- und Kontaktbleche allein fünf Roboter zum Einsatz. Weil parallel gearbeitet wird, sind zwei Werkstückträger-Umlaufsysteme im Einsatz, um die Einfahrts- und Ausfahrtszeiten des Werkstückträgers zu eliminieren. Dabei hat jedes Band eine Taktzeit von 20 Sekunden. Ergo hat der Roboter immer was zu tun. Denn wenn er nicht auf dem ersten Band ablegen kann, geht er gleich zum zweiten und umgekehrt.

Sind die Bauteile ausgestanzt, legt der Roboter sie immer parallel in die Werkstückträger mit jeweils zwei Kavitäten ein, die auf dem Umlaufband unterwegs sind. Das komplette Setzbild besteht aus Stanzblech, Kontaktblech, die mit Gold für die optimale Leitfähigkeit bedampfte Kontakteinheit, dem Lötpin und fünf Kupferscheiben. Der Sechs-Achs-Roboter entnimmt mit seinem Vierfach-Greifer zwei komplette Setzbilder aus dem Werkstückträger, um sie sehr präzise in einen Pendeltisch der Vertikal-Spritzgießmaschine einzulegen. Der Spritzvorgang dauert lediglich 16 Sekunden.

Der Sechs-Achs-Roboter legt dann die umspritzten Fertigteile in den Rundschalttisch der Abkühlzelle ein, der zu seiner zweiten und dritten Station weitertaktet, wo die Temperatur jeweils gesenkt wird. Dadurch wird vermieden, dass sich das Material verzieht. Erst an der vierten Station werden die umspritzten Kupferscheiben in der Mitte auf ihr Endmaß ausgestanzt.

Bildverarbeitung kontrolliert Spritguss

Mit Hilfe der Bildverarbeitung, die oberhalb der zu prüfenden Teile angebracht ist, wird nun kontrolliert, ob der Anguss in der Mitte der Kupferscheibe vollständig entfernt wurde und ob es womöglich Überspritzungen gibt. Ein Scara-Roboter nimmt die umspritzten Teile auf, wobei er die Schlechtteile über ein separates Austrageband direkt aussortiert. Die guten Teile werden auf dem dritten Werkstückträger-Umlaufsystem abgelegt, das als Puffer zwischen Abkühl- und Prüfzelle dient.

Ein weiterer Scara-Roboter legt jetzt die guten Teile in den Rundschalttisch der Prüfzelle ein, die wiederum über acht Stationen verfügt und in einem Zyklus von 40 Sekunden arbeitet, wobei sie zeitgleich fünf Bauteile bearbeitet. Diese werden zunächst gewendet und in Montagerichtung bereitgestellt. An der zweiten Station wird eine Hochvoltprüfung vorgenommen. Teile, die diese Prüfung nicht bestehen, werden vom Roboter aus dem laufenden Prozess ausgeschleust.

Datamatrix-Code an der achten Station

Zwei Kondensatoren werden dem Bauteil dann an der dritten Station zugeführt. Der Scara-Roboter entnimmt jeweils einen Kondensator vom Trägerband und legt ihn in die Kontakt-Pin-Biegestation ein. An der vierten, fünften und sechsten Station werden die Kontakt-Pins der jeweiligen Kondensatoren mit der Kontaktgabel verschweißt. Die Niedervoltprüfung misst an der siebten Station Spannung und Entladestrom. Entsprechen die Werte den Vorgaben des Herstellers, bekommen sie in der achten und letzten Station ihren spezifischen Datamatrix-Code.

Schon wandern die Bauteile zur ersten Station des Rundschalttisches zurück, wo sie vom Roboter entnommen und zu jeweils 12 Stück in einem Blister abgelegt werden. Das Blister-Handling übernimmt schließlich eine Palettier- und Depalettierzelle aus dem Standardsortiment von Martin Systems.

Martin Mechanic Friedrich Martin GmbH & Co KG

www.martinmechanic.com; automatica Halle B6, Stand 330

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