Soll sich ein Roboter auch für komplexe Lötaufgaben unterschiedlicher Produktionen nutzen lassen, dürfen Kinematiken die Flexibilität der Anlage nicht einschränken. Hier punkten Sechs-Achs-Roboter, die die Flexibilität in den Bewegungen maximieren und sich frei integrieren lassen. Im Vergleich zu herkömmlichen Achs-Kinematiken benötigen diese Roboter weniger Bauraum und sind zudem dynamischer. Wird ein sechsachsiger Industrieroboter darüber hinaus kopfüber an die Decke einer kompakten Automatisierungszelle montiert, lässt sich der darunterliegende Raum für weitere Prozesse gewinnen.
So konnte ein mit Prozessmodulen rund um das selektive Löten und einem intelligenten Greifer- und Magazinkonzept kombinierter Roboter auf einer Stellfläche von weniger als 2 qm untergebracht werden. Dabei ermöglichen es eigens entwickelte hochversteifte, in ihren Abmaßen skalierbare Produktionszellen, maximale Produktionstechnik auf kleinstem Raum zu integrieren. Die Konstruktion erlaubt es dem kopfüber montierten Roboter, sich definiert zu bewegen und hochdynamisch zu agieren. Dabei weist der Sechs-Achsen-Knickarmroboter mit einer Tragfähigkeit von bis zu 4 kg nicht nur einen Reichweitenradius von bis zu 649 mm auf, sondern zeichnet sich außerdem durch eine hohe Wiederholgenauigkeit der Kinematik von +-0,02 mm aus.
Die Kabel und Druckluftleitungen für elektrische und pneumatische Greiferbaugruppen sind im Innern des Roboterarms verlegt, weshalb die Bewegungsfreiheit der Apparatur nicht eingeschränkt wird. Die Module der unterschiedlichen Prozessschritte können direkt angefahren werden, wodurch sich ein hocheffektiver Lötprozess erzielen lässt. Ferner kann sich der Roboter flach zusammenfalten, um alle sechs Freiheitsgrade vollumfänglich nutzen zu können. Die in den kompakten Automatisierungszellen verbauten Industrieroboter lassen sich mit vergleichsweise geringem Konstruktions- und Integrationsaufwand in Produktionslinien einfügen. Dabei ist es nicht erforderlich, mehrere einzelne Achsen zu verdrahten. Vielmehr ist nur ein einzelner Roboter einzugliedern. Darüber hinaus lässt sich eine zentrale Steuerung effizienter ansprechen. Die mit Schnittstellen für Plattformen wie beispielsweise Industrie 4.0 und Internet der Dinge ausgestatteten Robotersysteme sind eine nachhaltige und zukunftssichere Investition, die überdies auch in Reinraumausführungen erhältlich sind.
So ist ein Roboter der Schutzklasse IP67 auch gegen Lotpartikel geschützt, die sich in der Raumluft verteilen, sobald flüssiges Lot in der Maschine Temperaturen bis zu 500 °C erreicht. Ferner schützen individuell entwickelte Werkstückträger und Lotmasken die zu verarbeitende Baugruppe beim Transport innerhalb einer Anlage. Satellitenwerkstückträger ermöglichen den Robotern unterschiedlicher Produktionsmaschinen zudem einen flexiblen Zugriff, wobei lediglich die Maskierung und ggf. der Greifer zu wechseln sind. Eine Maschine, die größengleiche Produkte verarbeitet, lässt sich somit mit reduziertem Aufwand nachhaltig nutzen.
Unterstützt wird das Robotersystem überdies durch ein 3D-CAD-Programm mit Plug-in. Das auf einer umfangreichen Library mit Greifern, Sensoren und anderen Komponenten basierende Programm kann Prozesse im Innern der Zelle abbilden und Kollisionskonturen analysieren. Dank der Simulationssoftware lassen sich auch alternative Roboterprogramme testen und bis zur maximalen Effizienz perfektionieren. Mittels Simulations- und Modellierungsarbeit ist es ferner möglich, die Versuchsphase zu verkürzen, das Erscheinungsbild von Lötzellen vorab aufzuzeigen und Taktzeiten realistisch zu berechnen.
