Verdrahtungsanlage ADS.Basic

Rationell auf Draht

Knickarm-Roboter verdrahtet Leuchten-Grundkörper
Gesamtansicht der Verdrahtungsanlage ADS.Basic von BJB. Die automatische Verdrahtung der Leuchten-Grundkörper erfolgt mit Hilfe eines Sechsachs-Roboters Viper s1700. (Fotos: Adept)
Die Rationalisierung der Produktion wird für immer mehr Betriebe zunehmend wichtiger. Dabei ergeben sich aufgrund von Betriebsgröße, Investitionsrahmen und Engineering-Ressourcen klare Vorgaben, die BJB, ein Spezialist für Leuchtenzubehör, gemeinsam mit dem Roboterhersteller Adept in technische Lösungen umsetzt.


Die modulare Verdrahtungsanlage zur Herstellung kleiner und mittlerer Leuchtenserien ADS.Basic von BJB, Arnsberg, benötigt 28 Quadratmer Arbeitsfläche und ist leicht zu bedienen. Die durch den Sechsachs-Roboter Viper s1700 von Adept erreichten Durchlaufgeschwindigkeiten und die hohe reproduzierbare Qualität mit 100prozentiger Leuchten-Endprüfung amortisieren die vergleichsweise niedrigen Investitionen schon nach wenigen Monaten.

Die Verdrahtungsanlage ADS.Basic von BJB kam Mitte 2007 auf den Markt und bietet ein Höchstmaß an Flexibilität in der modernen Leuchten-Endfertigung. Das System besteht aus einer Be- und Entladestation sowie einer Verdrahtungs- und Prüfstation. Die zwei flexibel zu rüstenden Werkstückträger können unterschiedlichste Leuchten aufzunehmen. Nur das Einlegen und Entnehmen des Leuchtengrundkörpers erfolgt von Hand. Ist das mit Komponenten bestückte Leuchtengehäuse auf dem flexibel zu rüstenden Werkstückträger fixiert, laufen alle weiteren Prozesse automatisch ab.

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Verdrahtungs- und Prüfstation

Der im Wartebereich befindliche Werkstückträger, auf dem sich ein mit Komponenten bestückter Leuchtengrundkörper befindet, wird durch den Rundschalttisch in den Arbeitsraum des Sechsachs-Roboters Viper s1700 befördert. Gleichzeitig wird die fertig verdrahtete Leuchte des Vorzyklus ausgeschleust.

Der Leitungsdraht wird „endlos“ aus einem Leitungsfass, das bis zu 15 Kilometer Leitung fasst, zum Verlegewerkzeug transportiert. Nachdem der Werkstückträger positioniert ist, wird der Anfang der Leitung an dem hochpräzisen, multifunktionalen Verlegewerkzeug von der integrierten Abisoliervorrichtung abisoliert und im Greifer positioniert. Nun fährt der Roboter zur ersten Steckposition, und der abisolierte Anfang des Leitungsdrahtes wird in die erste Klemmstelle eingesteckt. Der Greifer öffnet sich, und anschließend folgt der Roboter mit seinem Verlegewerkzeug der für den jeweiligen Leuchtentyp vordefinierten Bahn. Während des Verlegevorgangs wird der Leitungsdraht synchron zur Fahrgeschwindigkeit des Roboters gefördert. Dabei durchquert das Verlegewerkzeug einen oder mehrere Leitungshalter, die die Leitung in Position halten. Sobald der Roboter seine zweite Steckposition erreicht hat, wird der Draht getrennt und automatisch am Verlegewerkzeug von der integrierten Abisoliervorrichtung abisoliert.

Die Vorschubeinheit wird pneumatisch angehoben und das Drahtende vom Roboter in die zweite Klemmstelle eingesteckt. Nachdem der nächste Drahtanfang automatisch abisoliert wurde, wird die Vorschubeinheit in die Ausgangsposition abgesenkt, der Anfang des nächsten Drahtes in den Greifer nachgeschoben und dort für den nächsten Verdrahtungsvorgang gegriffen. Dieser Vorgang wiederholt sich, bis alle Leitungsdrähte verlegt sind. Die fertig verdrahtete Leuchte wird durch den Werkstückträger zur Prüfstation befördert und einer 100prozentigen Prüfung gemäß der Norm EN 60598 unterzogen. Das Ergebnis der Leuchten-Endprüfung wird dem Bedienpersonal angezeigt und zur späteren Auswertung auf einer Datenbank gespeichert.

Schlankes Verlegeschwert

Schmale, enge Leuchten, beispielsweise für T5-Lampen, erfordern häufig ein besonders schmales Verlegeschwert, damit auch schwer zugängliche Komponenten wie Vorschaltgeräte unter seitlichen Leuchtenhinterschnitten, verdrahtet werden können. Zusätzlich zu dieser Innovation ist auch ein Verlegeschwert für das zusätzliche Senkrechtstecken erhältlich. Das Nachschieben des Leitungsdrahts synchron zur Fahrgeschwindigkeit des Roboters erreicht man durch einen Antriebsmotor in Verbindung mit einem schlupffreien Drahtvorschub. Der Servomotor wird über einen DeviceNet-Verstärker von dem Adept SmartController entsprechend der aktuellen Fahrgeschwindigkeit des Roboters gesteuert.

Multitasking in Echtzeit

Die neuerliche Erweiterung der Viper-Serie von Adept durch den Sechsachs-Roboter s1700 ermöglicht nun auch Anwendungen mit Handhabungsmassen bis 20 Kilogramm und einer Reichweite von 1.717 Millimeter. Der neue, 280 Kilogramm schwere Roboter spielt seine besonderen Stärken beim Einsatz in der Maschinenbeladung, Verpackung und Fließbandverfolgung mit Bildverarbeitung aus. Er wird dabei von der leistungsstarken Robotersteuerung SmartController CX gesteuert, die auch mit allen anderen Adept-Robotern zusammenarbeitet. Die Einbindung in Feldbussysteme wie DeviceNet oder Profibus DP ist problemlos möglich.

Die maximale effektive Geschwindigkeit beträgt 8.400 Millimeter je Sekunde und die Wiederholgenauigkeit plus/minus 0,060 Millimeter. Die Steuerung hat zwölf digitale Ein- und acht digitale Ausgänge. Die kostenlose Programmiersoftware Adept DeskTop ermöglicht die Programmierung des Robotersystems von jedem PC aus. Der eingebaute Absolut-Drehgeber reicht für die einfache Kalibrierung völlig aus, sodass die Referenzfahrt entfallen kann. Die Servorate von acht Kilohertz sorgt für eine hohe Bahntreue. Hochleistungsmotoren erzeugen sehr hohe Drehmomente, während das robuste Design einen hohe Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer ermöglicht. Als Option ist das Bildverarbeitungssystem AdeptSight erhältlich. Bei Bedarf lassen sich Mehrfach-Roboter-Lösungen an einer gemeinsamen Steuerung betreiben.

Leistungsstarke Robotersteuerung

Die Hochleistungssteuerung SmartController CX ist speziell für Roboter- und Bildverarbeitungsanwendungen ausgelegt. Sie steuert die Roboterserien Viper und Cobra, die Linearachsen Python sowie die SmartServo Kits und darüber hinaus auch beliebige Fremdkinematiken. Die Basis bildet die Adept SmartServo Architektur, die die verfügbare Leistungsfähigkeit des Prozessors um bis zu 30 Prozent erhöht. Die Steuerung kann maximal 24 unabhängige Achsen steuern und ermöglicht somit auch komplexe Lösungen im Multirobot-Bereich auf der Basis einer gemeinsamen Steuerung. Außerdem unterstützt sie auch Anwendungen mit Fließbandverfolgung.

Der SmartController CX hat zudem verschiedene Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen einschließlich Fast Ethernet, SmartServo und einen Satz serieller Schnittstellen für zukünftige Erweiterungen. SmartServo basiert auf der Schnittstelle IEEE 1394 (Firewire). Der Controller ist flexibel skalierbar und wird in der Programmiersprache V+ programmiert.

Der Bereichsleiter Automation bei BJB, Olaf Baumeister, und der Leiter der Software-Entwicklung, Horst George, schätzen am Adept-Roboter neben der Zuverlässigkeit und langen Lebensdauer vor allem die flexible Programmiersprache V+. Sie bietet dem Anwender ein Höchstmaß an Flexibilität und Freiheit, um seine komplexen Anwendungen zu programmieren. Hans Lenos/gm

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