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Denso: Roboter-Duo für das Löten von Kontrollsensoren

Sensorträger müssen flexibel über die Lötwelle geführt werden
Roboter-Duo fürs Löten von Kontrollsensoren

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In einer automatisierten Produktionsanlage für Automobil-Kontrollsensoren sorgen zwei Denso-Roboter für eine flexible und präzise Lötmontage.

In der Produktionsanlage der Erwin Quarder Systemtechnik werden die Kontrollsensoren im Sensorträger verlötet. Da die Sensoren in kleinsten Miniaturbauräumen hochpräzise montiert werden müssen, ist eine manuelle Produktion unmöglich. Gefragt war daher eine automatisierte Fertigungslinie, in der die Sensoren exakt und dennoch flexibel mit robotergestütztem Löten montiert werden.

„Die Herausforderung besteht darin, dass die Lötwellenhöhe trotz genauer Voreinstellung bis zu 1 mm abweichen kann“, berichtet Alexander Steinwand, Inbetriebnahmeleiter bei Quarder. „Die Sensorträger müssen daher im Lötvorgang flexibel über die Lötwelle geführt werden, um die jeweilige Abweichung auszugleichen. Ansonsten wäre der Sensor nicht präzise verlötet und das Bauteil damit unbrauchbar.“

Diese zentrale Aufgabe übernimmt ein Sechs-Achs-Roboter VS-6556G von Denso Robotics. Dieser greift einen Werkstückträger von der Montagelinie, auf dem sich jeweils vier Sensorträger mit eingelegtem Sensor befinden. Zum Verlöten bewegt der Roboter den Werkstückträger über die fest montierte Lötwelle. Die reale Lötwellenhöhe wird vorher durch einen Sensor registriert und an den Roboter kommuniziert: Dieser kann nun die Abweichung ausgleichen und seine Bewegung über der Lötwelle individuell anpassen.

Fehlerhäufigkeit nur ein Prozent

Die Anlage produziert im Dreischichtsystem jeweils 10 800 Sensoren. Die Fehlerhäufigkeit beim Löten beträgt nur etwa ein Prozent. Das ist für diesen komplizierten Prozess ein außerordentlich guter Wert – bei gleichzeitig hoher Kosten- und Zeiteffizienz. „Der Lötvorgang muss möglichst exakt, aber dennoch flexibel erfolgen, damit der Sensor selbst nicht beschädigt wird und am Sensorträger durch den Lötvorgang keine Kunststoffdeformierungen verursacht werden“, sagt Steinwand. Nach Abschluss des Lötvorgangs – für einen Werkstückträger werden nur 30 bis 32 Sekunden benötigt – legt der Roboter diesen wieder auf der Produktionslinie ab, wo dann die Qualitätskontrolle erfolgt. Der zweite Roboter vom Typ VS-060 kommt am Ende der Produktionslinie bei der Palettierung der Werkstückträger in einer klassischen Pick-und-place Anwendung zum Einsatz.

„Wir entschieden uns für Denso-Roboter, da wir schon seit 2013 gute Erfahrungen gemacht hatten“, berichtet Steinwand, „und den VS-6556G wählten wir wegen der Beweglichkeit und Flexibilität der sechs Achsen.“ Mit einer Traglast von 7 kg sowie einer Zykluszeit von 0,49 s kann der Sechs-Achs-Roboter die Werkstückträger mit 2 kg in der nötigen Geschwindigkeit handhaben: Auch die Wiederholgenauigkeit (0,02 mm) war mit Blick auf das hochpräzise Verfahren ein Entscheidungsfaktor.

Beide Denso-Roboter sind vollständig in die Anlage integriert: die Steuerung der Roboter erfolgt über Profibus durch eine Wago-SPS. Ein kleiner Touchscreen-Monitor dient als Bedienpanel. „Hier können wir die Parameter des Lötvorgangs nach Bedarf individuell anpassen“, sagt Steinwand. Das ermöglicht unkomplizierte Modifizierungen des Lötvorgangs ohne aufwendiges Neuprogrammieren.

Denso Robotics Europe

www.densorobotics-europe.com

Denso Europe B.V.

Waldecker Str. 9

64546 Mörfelden-Walldorf

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