Kollaborierende Roboter

KUKA Roboter LBR iiwa optimiert SMT-Linien für die Elektroindustrie. Zwei Applikationen zeigen, wie Mensch-Roboter-Kollaboration umgesetzt werden kann

8. März 2016

Auf der ASM Inhouse-Technologie-Show 2015 im SMT Center of Competence anlässlich der Productronica in München demonstrierte ASM Assembly Systems, ein weltweit führender Hersteller von Fertigungslösungen für die Elektronikindustrie, am Hauptsitz in München den Einsatz des KUKA LBR iiwa (intelligent industrial work assistent) in zwei Varianten: als stationärer Roboter im Vorrüstbereich und auf einer verfahrbaren Plattform als KMR iiwa während der laufenden Fertigung einer SIPLACE SMT-Linie. Ziel der Anwendung war es weniger eine schon fertige Lösung zu präsentieren, sondern vielmehr, Besuchern innerhalb des ASM Partnetzwerkes Möglichkeiten für die Smart Factory aufzuzeigen.

 

Der LBR iiwa entnimmt Bauelemente-Rollen aus dem SIPLACE-Tower. 

LBR iiwa ermöglicht neue Automationslösungen ohne Schutzzaun

In den Showcase-Applikationen entnimmt der LBR iiwa Bauelemente-Rollen aus dem SIPLACE-Tower und legt sie in der gewünschten Reihenfolge in den Bauelemente-Wagen ab. Der sensitive Leichtbauroboter interagiert dabei ohne Schutzraum mit dem Menschen. „Der Showcase mit den zwei Applikationen war auf unserer Inhouse-Technologie-Show im November 2015 ein Highlight“, erklärt Bernhard Fritz, Leiter SMT Center of Competence bei ASM Assembly Systems. Hauptziel für den Einsatz von Robotern ist die steigende Produktivität bei hoher Qualität.

LBR iiwa entnimmt stationär Bauelemente-Rollen

Beim Einsatz in der SMT-Linie im Vorrüstbereich müssen die Wechseltische mit Bauelemente-Rollen aufgerüstet werden. „Der SIPLACE Material Setup Assistant ermittelt, welche Rollen das sind und sendet die Anfrage an den SIPLACE Material Manager, der die Rollen dann automatisch aus dem SIPLACE Material Tower auslagert“, erklärt Fritz. Der stationäre LBR iiwa entnimmt sie und legt sie in der richtigen Reihenfolge in den Bauelemente-Wagen. „Grundvoraussetzung für die Tätigkeit des Roboters war ein maßgeschneidertes Design des Greifers, um die Verarbeitung der SMD-Bauelemente-Gurtrollen zu ermöglichen. Da die Bauteilerollen unterschiedliche Durchmesser und die Rollenwände sowohl verschiedene Stärken aufweisen als auch biegsam sind, braucht der LBR iiwa diese spezifischen Greifer“, fügt Fritz hinzu

Mobiler Roboter LBR iiwa für den laufenden Betrieb

Die zweite Applikation zeigt dem Bediener, welche Bauelemente-Rolle in welcher Spur als nächstes zu Ende geht und stellt das Material zur Verfügung, das verwendet werden soll. Der SIPLACE Material Tower weiß, welche zehn Bauelemente als nächstes zu Ende gehen und lagert diese in der richtigen Reihenfolge automatisch aus. Der KUKA KMR iiwa, der die Stärken des sensitiven Leichtbauroboters LBR iiwa mit einer mobilen und autonomen Plattform verbindet, fährt zum SIPLACE Material Tower und tastet die untere Schachtebene und die linke Schachtseite ab. Dann bewegt der Roboter seinen Arm in den Schacht des Towers und ertastet die Tiefe des Schachtes. Per Abwärtsbewegung ermittelt er die Höhe der Gurtrolle, um sie dann zu fassen und in einer Box auf der mobilen Plattform abzulegen. Genauso verfährt der mobile Roboter mit den neun anderen Rollen, die vom Tower ausgelagert wurden. Zuletzt überbringt er alle Bauelemente-Rollen zur SMT-Linie und überreicht sie dem Bediener in der richtigen Reihenfolge und an der richtigen Stelle.

So funktioniert Mensch-Roboter-Kollaboration in der Praxis

„Mit dieser roboterbasierten Automatisierung können die Mitarbeiter unserer Kunden im Vorrüstbereich und an der Bestücklinie zukünftig Fehler vermeiden und Aufgaben vereinfachen“, bilanziert Fritz. Denn mit seiner integrierten Sensorik ist der LBR iiwa auf die direkte Zusammenarbeit mit seinen menschlichen „Kollegen“ ausgelegt, kann sensible Produkte sicher handhaben und benötigt dabei keinen Schutzraum. SMT-Anwender könnten dem Roboter bei Bedarf Werkstücke direkt übergeben, was die Produktion noch flexibler und platzsparender macht.

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