Produktionszelle mit acht Robotern

Hier ist alles drin

In der Fertigungszelle MFH 211393 lässt Martinmechanic acht Roboter auf einer Fläche von 26 Quadratmetern miteinander arbeiten. In dieser kompakten Anlage entstehen Multi-Volt-Mehrstellungsschalter für die Unterhaltungselektronik.

Materialzuführung, Teilehandling, Fügeprozess – alles beisammen: Die Zelle MFH 211393 arbeitet mit acht Robotern. (Foto: MartinMechanik)

Im Sondermaschinenbau muss man sich aus Platzgründen oft nach der Decke strecken. In diesem Fall war die Breite der Anlage mit vier Metern vorgegeben. In der Länge misst die MFH 211393 nur 6,50 Meter. Die Anforderungen an die Fertigungszelle waren hingegen alles andere als knapp: Sie sollte zur Montage von Multi-Volt-Mehrstellungsschaltern unter anderem mit einer achtfachen Materialzuführung ausgerüstet werden, außerdem waren neben dem Teilehandling auch die komplexen Fügeoperationen mit einem hohen Schwierigkeitsgrad belegt. Die Ingenieure bei Martinmechanik benötigten nur zehn Monate, um diese Produktionsanlage entsprechend zu entwickeln und alle Anforderungen umzusetzen.

Der Einsatz von acht Robotern sieht auf den ersten Blick nach einer erheblichen Investition aus. Es handele sich jedoch um eine wirtschaftliche Lösung, führt Martinmechanik aus: Zunächst einmal spare eine solch kompakte Anlage viel Stellfläche ein. Die Scara-Roboter haben im Vergleich zum pneumatischen Handling einen geringeren Energieverbrauch; außerdem arbeiten sie exakter und sind wegen der größeren Wartungsintervalle auch servicefreundlicher. Scara-Roboter benötigen wenig Platz und überzeugen mit einer hohen Positionierungsgenauigkeit von drei Hundertstel Millimeter – auch senkrecht. Der Mehrpreis dieser Technologie amortisiere sich dann schon durch die kurze Inbetriebnahmezeit, erläutert Martinmechanik. Außerdem werde sich diese Form des Robotereinsatzes bei Produktänderungen später durch eine hohe Flexibilität auszeichnen.

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Die Arbeitsschritte in der MFH 211393 haben die Konstrukteure genau durchdacht. Schließlich muss der Workflow exakt abgestimmt sein, damit sich die Roboter beim Teilehandling nicht in die Quere kommen. Immer zwei Baugruppen werden parallel in zwei Kavitäten montiert. Zwischen Schalterober- und Schalterunterseite werden Elektronikplatine, Schaltkappe, Betätiger, Feder und LED-Beleuchtung eingesetzt. Während der einzelnen Arbeitsschritte werden die Baugruppen für die Montage sogar gewendet. Zum Schluss werden Schalterober- und Schalterunterseite aufeinandergepresst, und das fertige Produkt durchläuft die Qualitätskontrolle.

Im Herzen der Anlage ist ein runder Drehtisch mit zehn Stationen im Einsatz, die von den Robotern im Wechsel bedient werden. Bis der Schalter fertig montiert ist, dreht sich der Drehtisch zweimal im Kreis. Die Betätiger für die Schalter werden einzeln aus einem Blister entnommen. Hierzu ist der Roboter mit einem speziellen Greifer ausgerüstet, der eine beschädigungsfreie Montage garantiert. Die Federelemente werden so lange gespannt, bis sie die richtige Länge haben. Die Leiterplatten liegen in passgenauen Paletten auf, aus denen sich der Roboter unterbrechungsfrei bedient. Selbst die Konditionierung und Prüfung der Rohteile übernehmen die Roboter am Drehtisch. Vibrationsfördertöpfe vereinzeln die kleineren Bauteile, die über Förderband angeliefert werden. Die Stangenware für die Pins der Leiterplatten wird über Rollenstationen zugeführt und in der Anlage zugeschnitten. Dann drückt der Federgreifer den Pin mit vordefinierter Kraft in die Leiterplatte ein, damit er sicher haftet. Dabei geht der Roboter weit behutsamer vor, als es von Menschenhand je möglich wäre, so der Hinweis des Anlagenherstellers.

Bei der Qualitätskontrolle werden sowohl die Längenmaße der einzelnen Bauteile unter die Lupe genommen als auch die Leuchtmittel auf Lichtstärke und Farbe kontrolliert. Bedient wird die MFH 211393 durch eine SPS-Steuerung mit mobilem, farbigem Funkdisplay.     pb

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