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Cobots prüfen Leiterplatten

Automatisierte Qualitätssicherung in der Elektronikindustrie
Cobots prüfen Leiterplatten

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Der Cobot bei P4Q: Die intelligente Steuerung sorgt für einen präzisen und bedarfsgerechten Krafteinsatz und reduziert so das Risiko für Beschädigungen Bild: Rethink Robotics
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Dank ihrer Flexibilität lassen sich kollaborative Roboter in der Elektronikindustrie vielfältig einsetzen, zum Beispiel für die Qualitätskontrolle von Platinen. So nutzen etwa Unternehmen wie P4Q oder ASM dafür den Cobot Sawyer. Mit Erfolg – P4Q berichtet von einer Steigerung des Produktionsdurchsatzes um 25 %.

Bei der Herstellung von elektronischen Bauteilen ist die Qualitätskontrolle ein elementarer Bestandteil des Fertigungsprozesses. Jede noch so kleine Baugruppe muss sorgfältig geprüft werden, bevor sie ausgeliefert oder weiterverbaut werden kann.

An einem normalen Produktionstag fallen schnell hunderte von Leiterplatten an. Jede einzelne muss vorsichtig aufgenommen, in einen Testadapter eingelegt, nach Abschluss des Prüfverfahrens entnommen und entsprechend dem Testergebnis sortiert werden – eine zeitintensive und monotone Aufgabe, die schnell zum Engpass und für die Mitarbeiter zur Belastung werden kann.

Lange Zeit war die Automatisierung von Testapplikationen nicht möglich. Herkömmliche Industrieroboter erwiesen sich hinsichtlich Kosten, Platzbedarf und Arbeitsschutz als keine praktikable Option.

Inzwischen hat die Automatisierung aber einen neuen Reifegrad erreicht: Kollaborative Roboter – sogenannte Cobots – erschließen neue Automatisierungspotenziale und ermöglichen die maschinelle Umsetzung von Arbeitsschritten dort, wo es bis dato unrentabel oder schlicht nicht möglich war.

Die neue Generation maschineller Assistenten zeichnet sich durch eine kompakte Leichtbauweise aus, dank der selbst enge Produktionsumgebungen kein Hindernis mehr darstellen. Im Gegensatz zu ihren massiven, am Boden fixierten Kollegen, die auf hohe Stückzahlen, geringe Variantenvielfalt und starre Prozesse ausgelegt sind, punkten Cobots mit Flexibilität und einfacher Bedienbarkeit.

Was sie aber vor allem auszeichnet, ist die hochentwickelte Sensorik, mit der sie ihre Umgebung wahrnehmen und situationsgerecht agieren können. Dahinter steckt ein komplexes Zusammenspiel von Hard- und Software, wie es etwa Sawyer bietet – der Cobot des Herstellers Rethink Robotics. Durch Sawyers responsive Kraftsteuerung wird möglich, was in puncto Arbeitssicherheit lange Zeit undenkbar war: eine räumlich und arbeitsteilig enge Kooperation von Mensch und Roboter ohne Zaun und Käfig.

Sawyer prüft den Platinendruck

Der spanische Elektronikhersteller P4Q Electronics hatte lange nach einer Automatisierungslösung gesucht, um die Qualitätskontrolle seiner Platinen effizienter zu gestalten. Das Unternehmen ist auf die Entwicklung und Herstellung elektronischer Produkte und Systeme spezialisiert, die in der Automobilindustrie, im Bereich erneuerbare Energien sowie bei Anwendungen im Eisenbahnsektor und weiteren Branchen zum Einsatz kommen.

„Die Automatisierung wichtiger Aufgaben innerhalb des Produktionsprozesses hatte für uns schon lange Priorität. Allerdings taten wir uns schwer, dies kostenverträglich umzusetzen“, erklärt Alejandro Caballero, Operations Manager bei P4Q Electronics. Als das P4Q-Team Sawyer zum ersten Mal sah, war schnell klar, dass der kollaborative Roboter von Rethink Robotics das Anforderungsprofil einer kostengünstigen, flexiblen und schnell zu integrierenden Automatisierungslösung erfüllte.

Sawyer untersucht nun beispielsweise den Platinendruck auf Fehler, indem er Fotos erstellt und abgleicht, die Platinen in einen Testadapter einlegt, diesen schließt und wieder öffnet und die Teile entsprechend dem Testergebnis sortiert. Durch die Train-by-Demonstration-Methode, bei der Sawyer Bewegungsabläufe durch das bloße Führen des Roboterarms erlernt, können selbst Mitarbeiter ohne Programmierkenntnisse komplexe Applikationen realisieren.

Durch den Einsatz von Sawyer konnte P4Q Electronics den Produktionsdurchsatz um 25 % steigern. Gleichzeitig erzielte das Unternehmen spürbare Verbesserungen bei der Teilequalität. Sawyers intelligente Kraftsteuerung sorgt bei der Behandlung empfindlicher Bauteile für einen präzisen und bedarfsgerechten Krafteinsatz und reduziert so das Risiko für Beschädigungen. „Mit Sawyer haben wir eine kosteneffiziente Lösung zur Hand, die die Kontinuität unserer Prozesse verbessert. Dies wiederum erhöht sowohl die Qualität der Teile als auch die Produktivität. Dadurch profitieren wir von einem Wettbewerbsvorteil, der unsere Erwartungen mehr als übertrifft“, sagt Caballero.

Fachkräfte gewinnen Kapazitäten zurück

Auch ASM Assembly Systems, Anbieter von SMT-Lösungen für die Elektronikindustrie, setzt Sawyer in seiner Fertigung in München ein, um Leiterplatten in einen Testadapter einzulegen, auf Fehler zu überprüfen und entsprechend zu palettieren. Das Unternehmen hat es sich zum Ziel gesetzt, seine Mitarbeiter von eintönigen und nicht-ergonomischen Aufgaben zu entlasten, um ihre Arbeitskraft möglichst wertschöpfend einzusetzen. Während Sawyer den monotonen Testvorgang durchführt, gewinnen die Fachkräfte Kapazitäten zurück, die sie für komplexere Aufgaben innerhalb des Fertigungsprozesses einsetzen können.

„Im Vergleich zu klassischen Industrierobotern ist Sawyer sehr einfach zu implementieren. Wir haben Sawyer ausgepackt, angeschlossen und schon konnte es losgehen“, erinnert sich Alessandro Bonara, der als Head of Electronics Factory die Fertigung von ASM leitet. „Für uns ist es wichtig, schnell und flexibel auf die Anforderungen unserer Kunden reagieren zu können. Automatisierungslösungen müssen daher schnell einsetzbar sein und bei Produktivität und Kosteneffizienz rasche Ergebnisse erzielen.“

Wie P4Q setzt auch ASM Sawyer im direkten Umfeld seiner Mitarbeiter ein. Besonderen Wert legte das Unternehmen deshalb auf die TÜV-Zertifizierung des Cobots, um eine gefahrlose Interaktion von Mensch und Maschine sicherzustellen. Zusätzlich ließ das Unternehmen die Applikation, in der Sawyer zum Einsatz kommt, von unabhängiger Stelle CE-zertifizieren. ■


Der Autor

Darius Wilke

Director

European Business

Rethink Robotics

www.rethinkrobotics.com

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