Vollautomatische Roboterlötautomation feiert 10-jähriges Jubiläum
2008 startete das Familienunternehmen EUTECT GmbH den ersten Schritt in die Roboterautomation. Der Erfolg gab dem Unternehmen Recht, denn für viele Kunden ist Zeit Geld. Das merkt die EUTECT GmbH tagtäglich, da ein flexibler, effizienter und schneller Lötprozess bei vielen Elektronikherstellern auf der Investitionsliste steht. Aus diesem Grund steigt die Nachfrage nach vollautomatischen Roboterlötsystemen rund um das Miniwellenlöten.
„2008 statteten wir unsere erste Maschinenzelle mit einem Knick-Arm-Roboter aus. Es war mehr eine Spielerei, denn wir wollten wissen und verstehen, was mit dieser Technologie im Bereich des Bauteillötens möglich ist“, erinnert sich Matthias Fehrenbach, Geschäftsführer der EUTECT GmbH. Aus der Spielerei ist mittlerweile erfolgreicher Ernst geworden, denn die eingeschlagene Produktrichtung entwickelte sich innerhalb von 10 Jahren zu einer Erfolgsgeschichte. Besonders deutlich wird dies an der IW1 S151 RO. Hierbei handelt es sich um eine Anlage mit einer Stellfläche von 1,5 x 1,3 m. Die Maschine ist mit Flux-, Vorheizmodulen und Miniwellen ausgestattet. Jede Baugruppe wird innerhalb der Maschine mit einem 6-Achsen-Roboter, der entweder auf dem Zellenboden oder an der Decke montiert ist, von Modul zu Modul transportiert. Die IW1 S151 RO kann sowohl inline als auch als Insellösung genutzt werden.
„Eine kompakte Produktionszelle nimmt weniger Stellfläche ein, wodurch für weitere Arbeiten rund um den Prozess mehr Platz bleibt. D.h. aber auch, dass wir in dem geringen Raum der Zelle möglichst flexibel und platzsparend agieren müssen. Dies schaffen wir nur mit einem 6-Achsen-Roboter, der unterschiedliche Module innerhalb der Maschine beliefert“, erklärt Fehrenbach. Die frei wählbare Prozessmodulanordnung innerhalb der Anlagen ist dabei entscheidend. Durch direkte Absprache mit den Kunden und Anwendern können Prozessmodule wie Flussmittelauftrags-, Vorheiz- und Lötmodule so platziert werden, dass Transportwege innerhalb der Maschine minimiert werden können. Gleichfalls muss aber auch dafür gesorgt werden, dass alle Module für den Service und die Wartung optimal zugänglich sind, wodurch Anlagenstillstandzeiten, Material- und Raumkosten sowie der Personalaufwand reduziert werden. „Die Effizienz der Gesamtfertigung wird daher automatisch gesteigert“, resümiert Fehrenbach.
Dank des 6-Arm-Roboters ergeben sich viele Möglichkeiten innerhalb der Maschinenzelle zu arbeiten. Komplettiert wird diese Flexibilität durch die dazugehörigen Produktgreifer, die den Möglichkeitsradius erweitern und die Nutzung von Räumen und Prozessen maximieren. Bis zu vier verschiedene Greifer-Lötmaskenkombinationen können in einer Anlage magaziniert und vollautomatisch gerüstet werden, was die Verarbeitung einer großen Anzahl von Produktvarianten ermöglicht. „Nachdem wir verstanden hatten, welche Chancen 6-Achs-Roboter mit den dazugehörigen Greifern bieten, mussten wir uns eine Lösung für den Transport der Baugruppen vor und nach den Lötprozessen überlegen“, erinnert sich Fehrenbach. Bis dahin wurden häufig komplette Werkstückträger (WT) mit allen Funktionen und dem zu bearbeitenden Produkt durch die Anlagen transportiert.
Doch das Gewicht und die Abmessung dieser Werkstückträger sind für kompakte 6-Achsen-Roboter nicht optimal. Oftmals wurde ein Gewicht von 6kg überstiegen und dadurch waren die Werkstückträger zu schwer für kompakte Roboter Anlagen. In der Folge hat das Unternehmen sein eigenes Werkstückträgerkonzept entwickelt. Diese Werkstückträgerkombinationen ermöglichen es dem Roboter, einen aufsetzbaren und produktspezifischen Satellitenträger direkt vom Band oder von einer Eingabeposition zu greifen und von dort zu den einzelnen Prozessen zu transportieren. Der Satellitenträger kann zusätzlich und jeweils in Bezug zum Produkt mit verschiedensten Funktionen wie Bestückabfragen, Kodierungen, speziellen Titanmasken und vielen weiteren Funktionen für eine sichere Bearbeitung ausgerüstet werden. Nach Abschluss des Prozesses wird der Träger wieder auf dem herkömmlichen Werkstückträger abgesetzt.
„Wir fertigen unsere Satellitenträger immer im Leichtbau, denn das ermöglicht uns, kleinere Roboter mit geringerer Traglast zu integrieren. Dadurch können wir für unsere Kunden Kosten und Platz einsparen“, so Fehrenbach. Bei einem Produkt- oder Variantenwechsel können die Satellitenträger leicht und schnell umgerüstet werden, wodurch komplette Werkstückträger sowie Puffer- oder Werkstückträgerspeicher für jede Produktvariante vermieden werden. Zusätzliche Ersatzteillager und weitere Investitionskosten werden ebenfalls obsolet. „Wir verkaufen inzwischen eine Vielzahl von Zellen mit dem kopfüber-integrierten Achsenroboter. So kann z.B. die IW1 S151 oder S211 RO mit leistungsstarken Vorheiz- und Kühlmodulen sowie Bürstenmodulen am Prozessende ausgestattet werden. Durch den überkopfhängenden Roboter haben wir genügend Platz weitere Module zu integrieren, mit der Garantie, dass diese für den Roboter immer erreichbar sind. Auf Grund dieser Kombinationsvielfalt können wir unseren Kunden einzigartige, individuelle Lötprozesse anbieten, die dem Kunden schlussendlich auf Grund der Effizienz und Schnelligkeit einen großen Nutzen schaffen“, führt Fehrenbach aus.
