Robotertechnik

Automatisierungs-Traumpaar

Linearroboter und Palettenwechsler in der Montage
Fährt man den Rhein entlang, kann man schon von weitem den Dom zu Speyer sehen. Eine lange Geschichte prägt diese Pfälzer Stadt, doch sie hat auch eine moderne Seite: In ihrem Gewerbegebiet ist einer der größten örtlichen Arbeitgeber angesiedelt – Tyco Electronics. Dieses amerikanische Unternehmen fertigt elektrotechnische Komponenten für Automobile, Computer, Haushaltsgeräte, Telekommunikation, Energietechnik und viele weitere Anwendungen. Bei der Montage von Steckverbindern sorgen Linearachsenroboter und Palettenwechsler von Hirata dafür, dass das geordnete Zuführen der Komponenten klappt.

In ihrem Fertigungswerk in Speyer produziert Tyco Electronics unter anderem Steckverbinder für Automotive-Anwendungen und Haushaltsgeräte. Bei der Montage der elektrotechnischen Komponenten erfolgt das „Stitchen“ (Einbringen) der Kontakte in die Kunststoffkörper. Diese müssen zuvor aus Paletten entnommen werden. Paletten, Trays oder Blister sind notwendig, um Werkstücke geordnet zuführen zu können.

Die Zu- oder Abführung von Werkstücken durch einen Roboter stellt einen der wichtigsten Prozesse in einer automatisierten Produktionsanlage dar. Hierfür kommt das Palettenwechselsystem Autostocker von Hirata zum Einsatz. Das kompakte Gerät führt die Palettenstapel zu und vereinzelt die Paletten aus dem Stapel, die schließlich durch einen Linearroboter entladen werden. Die genaue Positionierung und der schnelle Wechsel der Paletten sowie die große Speicherkapazität erfüllen die Anforderungen einer automatisierten Produktion. Daher finden sich in der Kleinteilmontage die typischen Anwendungsbereiche dieser Gerätekategorie.

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Aufbau und Funktionsprinzip

Bei der Konstruktion des Palettenwechslers wurde – neben anderen Merkmalen – besonders auf einen Platz sparenden Aufbau Wert gelegt. Dabei sollte die Mechanik möglichst einfach und preisgünstig sein. Man besann sich auf eine Konstruktion, die bereits Mitte der achtziger Jahre im Hirata-Mutterhaus in Japan entwickelt wurde, überarbeitete und verfeinerte sie.

Der Maschinenkörper des Autostockers besteht aus Aluminiumprofilen, so dass sich die Konstruktion bei Bedarf an verschiedene Palettengrößen anpassen lässt. Innerhalb des Maschinenkörpers werden die Palettenstapel auf zwei horizontalen Ebenen transportiert. Die untere Ebene befindet sich etwa 200 Millimeter über dem Boden. Hier ist ein Doppelgurtband montiert, auf das die Stapel mit unbearbeiteten Paletten aufgegeben werden. Das Transportband mit Seitenführung bringt den Stapel zu einem Lift, der ihn nach oben, auf die zweite Ebene hebt. Eine Zentriereinheit zentriert und fixiert jetzt die oberste Palette des Stapels. Anschließend fährt der Lift wieder soweit nach unten, bis eine pneumatisch arbeitende Schieberplatte unter die jetzt vereinzelte Palette fahren kann. Dann wird sie durch den Roboter entladen. Danach öffnet sich die Zentrierung, die Palette setzt auf der Schieberplatte auf und diese fährt die Palette nach hinten. Sobald sich der Schieber nicht mehr im Liftbereich befindet, beginnt sich der Lift zu heben und die nächste Palette wird vereinzelt.

Qualitätskomponenten im Einsatz

Mit etwa 160 Mitarbeitern ist Steffen Lamm bei Tyco Electronics in Speyer für einen großen Unternehmensbereich zuständig. Der Supervisor Assembly, was sich etwa mit Montageleiter übersetzen lässt, ist sehr zufrieden mit der eingesetzten Technik. Schließlich verwendet Tyco nur hochwertige Komponenten von gelisteten Qualitätslieferanten. Dazu gehören neben dem Palettenwechsler Autostocker und dem Linearroboter von Hirata auch Steuerungen (S5 und S7) sowie Antriebstechnik (Simodrive) von Siemens und ein Greifer von Schunk, mit dem der Roboter die Bauteile aufnimmt.

Zuführen zum Montageprozess

Bei der Tyco-Applikation handelt es sich um eine Depalettierungsaufgabe von elektrischen Steckverbindern, die sich in Tiefzieh-Kunststoffpaletten befinden. Aufgrund der geringen Teile- und Palettenmasse sowie der kleinen Bauform der Werkstücke lassen sich genügend Paletten stapeln, um mit dem ökonomischen Basismodul auszukommen.

Die Werkstücke in der Palette werden mit einem Linearachsenroboter von Hirata entnommen. Er ist mit einem Greifer von Schunk ausgestattet und befördert die Kunststoffkörper der Steckverbinder auf einen Werkstückträger, der sie zur Montagestation bringt. Die Zellensteuerung des Linearachsenroboters steuert dabei nicht nur den Bewegungsablauf des Roboters und seinen Greifer, sondern auch den entsprechenden Abschnitt des Werkstückträger-Transportsystems und den gesamten Autostocker. Dessen Konzept – mit seinen Variations- und Erweiterungsmöglichkeiten – eignet sich besonders gut für die Verarbeitung von Paletten. Aus der kompakten Bauform und der horizontal verlaufenden Palettenführung resultieren eine Platz sparende Aufstellung und große Speicherkapazität. In Verbindung mit dem Linearachsenroboter ermöglicht er nicht nur die einfache Be- und Entladung von Paletten oder Kleinlastträgern, sondern auch eine schnelle, präzise Handhabung und Montage der Werkstücke. Gunthart Mau

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