Praktische Industrie 5.0 Stäubli verleiht Award an Mikromontagesystem „Microbot“

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Auf dem Partner Summit hat Stäubli Robotics seinen Partner Award für innovative Roboteranwendungen an die Robo-Technology GmbH verliehen. Dabei geht es um Folgendes ...

Kürzlich wurde die Robo-Technology GmbH im Rahmen des diesjährigen Stäubli-Partner-Summit mit dem Stäubli Robotics Award ausgezeichnet. Das Schweizer Unternehmen verleiht den Preis alle zwei Jahre für besondere Leistungen im Automatisierungssektor. Das Kriterium ist dabei ausschliesslich der Innovationsgrad der Ideen, bei denen Stäubli-Roboter eingesetzt werden.

Robotische Mikromontage gemäss Industrie 5.0

Prämiert wurde die intuitiv bedienbare robotische Anlage „Microbot“ von Robo-Technology, die, wie es heisst, entwickelt wurde, um komplexe photonische Module mit höchster Präzision zu montieren. Die robusten Module aus dem Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH) werden unter anderem in anspruchsvollen Weltraumanwendungen und in der Quantentechnik eingesetzt. Das vom FBH und Robo-Technology entwickelte Anlagenkonzept sei ganz auf den menschlichen Bediener zugeschnitten. Es nutze unterschiedlichste Elemente der Industrie 5.0 (Anmerkung der Redaktion: Dabei geht es jetzt um die nachhaltigere und resilientere industrielle Entwicklung, bei der Mensch und Maschine in Harmonie agieren sollen). Das Ganze kombiniere also die Erfahrung und das Know-how eines menschlichen Operators mit den Vorteilen der Robotik. Aufgrund der robotischen Unterstützung ist es aber so möglich, über viele Stunden räumlich und äusserst präzise zu arbeiten. Die „Mircobot“-Anlage eignet sich deshalb sehr gut für die Herstellung der sehr komplexen photonischen Module des FBH für Forschungszwecke im Rahmen der Pilot- und Kleinserienfertigung.

Eine Fülle von Herausforderungen musste gemeistert werden

Dabei kommt es ausser auf hohe Präzision auch auf Agilität, Resilienz, Vielseitigkeit und Zukunftsfähigkeit der Anlage an, wie die Beteiligten weiter erklären. Die neuartige kollaborativ-robotische Anlage ermöglicht im Übrigen erstmals überhaupt eine industriekompatible Fertigung solch hochkomplexer, hybriden und mikrointegrierten photonischen Module, die auch in der Quantensensorik eine Rolle spielen, wie man betont. Die Qualität einer robotischen Montageanlage wäre unerreichbar gewesen, ohne das sehr breite Kompetenzportfolio der Robo-Technology, das von der Konzeptentwicklung über das CAE-unterstützte mechanische Design und die der elektrischen und elektronischen Steuerung bis zur Software-Entwicklung und Implementierung von komplexen Sicherheitskonzepten reicht.

Robo-Technology hat die Anlage nicht zuletzt geplant und technisch umgesetzt, wie es weiter heisst. Ausser der Anlagensteuerung hat das Unternehmen auch die benötigten Wechseltools für den Einsatz an den Stäubli-Robotern entwickelt. Dazu brauchte es sehr präzise formulierte technische Anforderungen des Partners FBH und dessen Visionen zum intuitiven Steuerungskonzept. Zu den Herausforderungen, die die Partner bei der Entwicklung der „Microbot“-Montageanlage erfolgreich gemeistert haben, zählten unter anderem eine kollaborative Robotik zu schaffen, die das Potenzial zur Vollautomatisierung hat, die extremen Genauigkeitsanforderungen, der vollautomatische Toolwechsel, die intuitive Steuerung und eine Ablaufprogrammierung durch die Bediener – und alles sollte auch noch für den Reinraumeinsatz tauglich sein. Das hat offensichtlich geklappt.

So hat man sich die prämierte „Microbot“-Anlage vorzustellen:

Die Basis der robotischen Hardware besteht aus vier Hexapoden, die auf engstem Raum miniaturisierte optische Komponenten aktiv in Nanometerauflösung justieren. Vier reinraumtaugliche Stäubli-6-Achs-Roboter des Typs TX2-60 bilden dabei die äussere robotische „Schale“ und erledigen Arbeiten, die bisher von einem menschlichen Operator durchgeführt werden mussten. Dazu gehören etwa die Applikation kleinster Mengen von Klebstoffen, das präzise Aushärten derselben mittels UV-Licht, die Einkopplung von Laserstrahlen in Lichtwellenleiter oder das Führen von Stereomikroskopen für die Prozessüberwachung.

Teil der Gesamtanlage ist ausserdem ein „digitaler Zwilling“, mit der die Anlagensteuerung erforscht, Personal trainiert und Montagearbeiten vorbereitet werden, wie man weiter erfährt. Die Anlage kombiniert dazu AR-Brillen (Augmented Reality) mit der Steuerung des Systems durch Gesten, sowie mit klassischen und haptischen Eingabegeräten mit „Force Feedback“-Funktion. So liessen sich die kollaborative robotische Anlage und der digitale Zwilling sehr intuitiv bedienen. Die digitale Vernetzung der implementierten Mensch-Maschine-Schnittstellen, der robotischen Anlage und der bei der Montage eingesetzten Messtechnik ermöglicht künftig eine datengetriebene Teilautomatisierung mit Methoden der künstlichen Intelligenz (KI). Das gelte auch für Prozesse, die sich wegen ihrer Komplexität nicht formalisieren liessen und sich deshalb einer Automatisierung bisher entzogen hätten.

Dieser Beitrag wurde zuerst auf unserem Partnerportal maschinenmarkt.vogel.de veröffentlicht.

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