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item | Success Story: Automationslösungen aus Italien

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Einleitung

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Vensys ist ein junges Unternehmen aus Italien, das kundenspezifische Automatisierungs- und Robotiklösungen für unterschiedlichste Branchen fertig. Das Leistungsportfolio von Vensys umfasst: 
  • Bedarfs- und Problemanalyse
  • Maschinendesign und -prüfung
  • Inbetriebnahme und Wartung
  • Softwareentwicklung
Bei der Umsetzung zweier Lösungen für die Automobilindustrie nutzt Vensys Maschinenkabinen auf Basis der Baureihe XMS von item.
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Für die Umsetzung einer Roboter-Lötstation sowie einer Montage- und Prüfmaschine für elektronische Blinkgeber suchte Vensys eine geeignete Konstruktionsbasis: „Das beste Material, um unsere Anwendungen zu realisieren, war sicherlich Aluminium“, sagt Nicola Zecchin, Projektmanager bei Vensys.

Bei der Baureihe XMS von item war es dann wie Liebe auf den ersten Blick. Es waren insbesondere Eigenschaften wie Leichtigkeit, Stabilität und das ästhetische Äußere, die ihn überzeugten.

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Maßgeschneiderte Roboter-Lötstation

Bei dem ersten Projekt handelt es sich um eine maßgeschneiderte Lötstation für Automobilbauteile.

Dabei kommt eine Maschinenkabine auf Basis der Baureihe XMS von item zum Einsatz. In dieser ist ein vierachsiger Scara-Roboter installiert.
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Den Impuls für die Entwicklung der Lötstation lieferte, wie so oft, ein Problem aus der Praxis: So standen Autozulieferer, die Zeitschaltrelais für die Autoindustrie herstellen, vor der Herausforderung, Stecker und Leiterplatten automatisiert zu verbinden.

„Zunächst versuchte einer unserer Kunden, das Problem mit einer Standardlösung aus seiner Lieferkette zu lösen. Dabei wurde er aber nicht fündig“, sagt Zecchin.

Es musste also eine maßgeschneiderte Lösung für das Problem her – die Idee für den Spitzenlötroboter war geboren.
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Bevor der Roboter lötet, wählt der Maschinenbediener den Arbeitsvorgang an einem Touch-Panel aus.
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Dann reinigt sich das Lötwerkzeug zunächst automatisch – Reinigungsintervalle sind ein Teil des Prozesses.
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Nach dem Drücken der Starttaste fährt die Schiene in den Lötbereich und der Roboter beginnt mit dem Löten der gewünschten Punkte. Da in der frei stehenden Maschinenkabine zwei Führungsschienen integriert sind, kann der Roboter zwei Lötvorgänge direkt nacheinander durchführen – für maximale Effizienz.

Während der Roboter das erste Stück bearbeitet, kann der Maschinenbediener die zweite Führungsschiene vorbereiten. Nach Beendigung des ersten Lötvorgangs fährt die erste Führungsschiene das Werkstück zurück zum Maschinenbediener.
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Beim Laden legt der Maschinenbediener sowohl den Stecker als auch die Leiterplatte in eine spezielle Halterung ein, welche die beiden Teile zusammenhält.
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Das Herzstück der Lötstation von Vensys ist ein Scara-Roboter (Selective Compliance Assembly Robot Arm) von Epson, an dessen „Handgelenk“ ein Spitzenlötgerät angebracht ist. Der T3-B401S ist ein kleiner Industrieroboter mit vier Achsen. Das bedeutet, er kann das „Handgelenk“ in drei Dimensionen drehen.

Scara-Roboter eignen sich bestens für automatisiertes Löten – dank geringem Platzbedarf sowie schnellen, wiederholgenauen Bewegungen mit höchster Präzision. Neben Scara-Robotern eignen sich auch Cobots zum Löten.

Der Lötvorgang funktioniert dabei genauso wie beim „Löten von Hand“: Eine heiße Eisenspitze (350 °C) erhitzt den Lötbereich und ein dünner Zinndraht (0,5 mm Durchmesser) wird als Zusatzwerkstoff verwendet.

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Jeder Lötpunkt ist einzigartig – sowohl was die benötigte Lötzeit betrifft als auch in Bezug auf die nötige Menge Zinn.
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Damit die Lötdämpfe nicht in die Umgebung geraten, werden sie direkt abgesaugt.
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Zusätzlichen Schutz vor den Lötdämpfen bietet die eigentliche Maschinenkabine – denn diese ist aus Sicherheitsgründen vollständig geschlossen.

Bei Bedarf ermöglicht eine Tür an der Seite Zugang zum Roboter. Wird diese geöffnet, geht die Maschine in den „Notfallmodus“, sodass garantiert keine giftigen Dämpfe nach außen gelangen.
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Eine automatisierte Lötstation sorgt für eine besonders rentable Produktion. Dadurch, dass der Roboter lötet, werden nicht nur die Taktzeiten zwischen den Lötvorgängen verkürzt, sondern es steigert sich auch die Ausbringungsmenge. Und das Beste: Der Prozess kann zuverlässig reproduziert werden.

Weitere Vorteile:
  • Fehlerminimierung
  • Mehr Geschwindigkeit
  • Optimierter Zinnverbrauch
Die spezifische Lösung von Vensys erfordert zudem keinen spezialisierten Bediener. Auf der nächsten Seite zeigen wir Ihnen die komplette Anwendung abschließend in einem zusammenhängendem Video (Laufzeit: 1,5 Minuten).
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Blinkermontage- und Prüfmaschine

Das zweite Projekt, das Vensys mit item Komponenten der Baureihe XMS umsetzte, ist ebenfalls in der Automobilindustrie zu Hause: eine Anwendung zur Montage und Prüfung von Blinkgebern für Fahrzeuge.

Im Mittelpunkt der Lösung steht ein Drehtisch mit vier Positionen. Hier werden die Elemente, aus denen ein Blinker besteht, zu den Bearbeitungsstationen befördert.
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Das zweite Projekt war eine noch größere Herausforderung als das erste: Alles musste neu entworfen werden. Besonders anspruchsvoll waren die Mechanik und die Automatisierung.

Insgesamt dauerte es rund ein Jahr, bis die Anwendung entworfen, gebaut, getestet und ausgeliefert war. „Der Endnutzer genießt jetzt die Vorteile“, freut sich Nicola Zecchin, Projektmanager.
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Dies ist die erste Station: Der Maschinenbediener legt den Blinker in die Kunststoffabdeckung. Die Maschine prüft dabei die korrekte Ausrichtung mithilfe zweier Bildverarbeitungssensoren.
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Mit einer servomotorisierten Presse wird der Blinker an den Deckel gepresst – mit einer Genauigkeit von einem Zehntel Millimeter. Den Testzyklus führt eine stromführende Sonde durch, die die Klemmen des Blinkers berührt. Funktioniert alles, leuchtet Licht auf.

Ein Bildsensor erfasst die Lichtabgabe. Bei der Blinkfrequenz gibt es gesetzliche Grenzwerte, weshalb auch diese überprüft wird: Wenn die Parameter nicht eingehalten werden, wird der Blinker als fehlerhaft gemeldet und kehrt zur Ladestation zurück, wo dieser vom Maschinenführer zurückgewiesen wird.
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Der Prozess neigt sich dem Ende zu: An der dritten Station wird der Blinker via Laser mit der Kennzeichnung „Flasher“ sowie der Chargenzugehörigkeit und dem Produktionsdatum beschriftet. Abschließend fällt das fertige Stück an Station vier in einen Auffangbehälter unterhalb der Maschine.

Auf der folgenden Seite zeigt ein Video (Laufzeit: 1:22 Minuten) den vollständigen Prozess in Aktion.
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item Baureihe XMS

Für Vensys war die Stabilität ihrer Maschinengestelle ein entscheidender Punkt, weshalb der Rahmen aus vier tragenden Säulen bestehen sollte: „Wir haben bei vielen Anbietern recherchiert, aber nur bei item konnten wir geeignete Profile mit dem nötigen großen Querschnitt finden“, so Zecchin, Projektmanager.

Besonders zu schätzen weiß Vensys die große Menge an Zubehör für die Baureihe XMS. So ist es möglich, Projekte sehr passgenau und vollständig umzusetzen. Das bringt bei der Konstruktion von Maschinenkabinen eine große Flexibilität. Ein weiterer Vorteil ist die schnelle und präzise Montage, die nur ein Minimum an Aufwand benötigt.
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Auch den Kunden gefallen die Ergebnisse, wie Zecchin berichtet: „Wir registrieren eine hohe Wertschätzung durch unsere Kunden. Die item-Produkte sind sehr solide und gut durchdacht, und wir können dieses allgemeine Gefühl bestätigen.“

In Zukunft möchte Vensys weitere Projekte mit item umsetzen.

Weiterführende Informationen:
Vensys
item Baureihe XMS
Epson T3-B401S
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