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Komplexe Leiterplattenbestückung kostengünstig automatisieren

Die Bestückung von Leiterplatten gehört spätestens seit dem Siegeszug von Radio und Fernseher zu den Standardprozessen in der Elektronik-Produktion. Bereits früh wurden erste Teile dieses Prozesses automatisiert, komplexere Montagegriffe und vor allem der Umgang mit empfindlichen Materialien, blieben bisher in menschlicher Hand. Sprich: gerade die Produzenten hochempfindlicher Elektronik, wie sie in Smartphones verbaut wird, waren bis heute auf das Feingefühl menschlicher Hände angewiesen.

 

Zahlreiche Online-Tutorials auf Youtube zeigen, wie Endnutzer beispielsweise einen DDR4-Speicher auf die Platine ihres Computers montieren können. Es reicht genaues Hinsehen um den idealen Punkt zu finden, etwas herantasten, ein vorsichtiger Druck bis das leise „klick“ ertönt und schon sitzt der Speicher am rechten Ort. Für menschliche Hände dieser Prozess mehr als simpel, einen handelsüblichen Industrieroboter stellt dieser Montageprozess mit Fingerspitzengefühl bis heute vor massive Probleme. Denn bisher können sie, anders als der Mensch, keinen gefühlvollen Druck ausüben!

 

Doch dank dem ungarischen Sensorspezialisten OptoForce können Industrieroboter nun innerhalb weniger Minuten und ohne kosten- und zeitaufwändigen Programmieraufwand um den benötigten Tastsinn ergänzt werden. Zu den vielen vorprogrammierten industriellen Standardapplikationen, die Endnutzer mit wenigen Handgriffen abrufen können, gehört auch die vollautomatische Bestückung von Platinen, wie bei der Montage von DDR4 Memory Speichern.

 

Dafür wird dem Roboter einmal von Hand der Weg gezeigt, auf dem er den Montagegriff einer menschlichen Hand optimal nachahmen kann. Vor allem im zweiten Teil dieses Vorgangs ist die Ausstattung des Roboterarms mit Tastsinn zwingend notwendig: sie montieren das Objekt dann genau mit dem benötigten Kraftaufwand auf der Platine und spüren, wenn der Arbeitsspeicher einrastet. Umgekehrt können sie mit Feingefühl den empfindlichen Clip am Arbeitsspeicher öffnen und ihn wieder von der Platine entfernen.

 

In einem strukturierten Produktionsumfeld stellt dies bereits eine hochspannende neue Automatisierungsmöglichkeit dar. Dank Tastsensor kann dieser Prozess jedoch auch in unstrukturierten Produktionssituationen automatisiert werden. Denn mit ihrer Hilfe „finden“ Roboter auch Objekte an unterschiedlichen Orten und korrigieren den gespeicherten Weg nach Bedarf.

 

Ein Gewinn für die Elektronikbranche

Egal ob ein- oder beidseitig, an Einzelkarten, in Kleinserien oder im Nutzen, als THT-, Misch- oder SMD-Bestückung: Roboter mit Tastsinn passen sich bei der Bestückung von Leiterplatten automatisch an ihr Produktionsumfeld und die individuellen Bedarfe des Nutzers an. Im globalen Preis-Leistungs-Wettrennen bieten Tastsensoren lukrative neue Möglichkeiten für Firmen, den Warenoutput inklusive stabilerer Qualität zu steigern und parallel die Produktionskosten zu senken.

 

Die Kosten für eine derartige Automationslösung sind durch die vorprogrammierten Softwarepakete erstmals auch für kleine Unternehmen erschwinglich: denn der einstmals zeit- und kostenintensive Installationsprozess durch einen Experten entfällt. Die Roboter, zum Beispiel von Universal Robots oder KUKA, sind innerhalb weniger Minuten einsatzfähig und können umgehend ihren Dienst aufnehmen. Schon im ersten Jahr liegt die Gesamtsumme der Ersparnisse für Firmen damit bei bis zu 100.000 Euro.