 Präzisionsglühlampen für den medizinischen Bereich
 Verschmelzen des Glaskorpus mit der “Pumpe“.
 Entnahme des Glaskörpers von der Schweißstation mittels Schwenkgreifer und Scara Roboter.
 Prüfung des korrekten Sitzes der Heizwendel.
 Soll/Ist Vergleich der Glühwendeln mittels zweier senkrecht zueinander stehenden Kameras.
 Ablage nach der Gut- Schlechtprüfung in die entsprechenden Speicher. |
Anwendungsbericht Zorn GmbH
Die Firma Zorn GmbH, in Stockach am Bodensee gelegen, stellt seit 50 Jahren Miniatur-Glühlampen speziell für den medizinischen Bereich her. „Fast immer, wenn es in der Medizin auf punktgenaue und starke Beleuchtung ankommt, sind wir dabei“, sagt Herr Stanforth, General Manager der Zorn GmbH.
Präzisionslampen dieser Bauart erfordern ein Höchstmaß an Qualität und Zuverlässigkeit - und das bis ins kleinste Detail.
Um den hohen Anforderungen dieser außergewöhnlichen Produkte gerecht zu werden, mussten für die Herstellung eigens hochkomplexe, voll– und halbautomatische Anlagen selbst entwickelt und gebaut werden.
Die Handarbeitsplätze bekommen die Glaskolben und Heizwendeln aus einem großen Vorratsbereich bereitgestellt. An diesen beiden Handarbeitsplätzen werden zunächst die Glaskolben für die Lampen in eigens dafür passende Gestelle, Boote genannt, eingelegt. Im nächsten Schritt werden die Leuchtwendeln von oben in die offenen Glaskolben gesteckt. Die Wendeln selbst bestehen aus einem nur 0.1 mm starken Wolframglühfaden und den Anschlüssen für die Betriebsspannung. Diese Anschlüsse werden durch eine Glasperle mechanisch fixiert. Jedes Boot enthält 22 Nester, in denen jeweils eine Lampe steckt. Die so bestückten Boote fahren dann über einen Lift in die Roboterzelle ein.
Noch vor Beginn des nächsten Produktionszyklusses wird mittels eines Laserabtasters die erste Qualitätsprüfung an den Lampen vorgenommen.
Der Abtaster stellt fest, ob in jedem Nest ein Glaskolben steckt. Ein leeres Nest wird beim folgenden Produktionsschritt nicht berücksichtigt. Bei einer ‚Gutprüfung’ wird das vormontierte Bauteil nun in eine Trommel des Rundtakttischs gelegt.
Über den Rundtakttisch geht es nun zur Schweißanlage. Dort wird die Glühlampe mit einem seperat zugeführten Glasröhrchen, der sogenannten „Pumpe“, verbunden. Diese Pumpe ermöglicht später, die Luft in der Lampe abzusaugen und durch Kryptongas zu ersetzen. Das äußerst reaktionsträge Edelgas verhindert dabei eine schnelle Zerstörung des Wolframdrahtes aufgrund der extrem hohen Temperaturen während des Betriebes.
Nach dem Verschweissen der „Pumpe“ mit dem Glaskörper nimmt ein Epson Scara Roboter die Lampe mittels eines Schwenkgreifers aus der Schweißanlage. Anschließend geht es zu einer weiteren Station für die Qualitätskontrolle.
Dort wird die Lampe von zwei senkrecht zueinander stehenden Kameras abgetastet und geprüft, ob der Glaskörper korrekt zusammen geschweißt wurde und die Glühwendel 100% richtig sitzt.
„Je nach Ergebnis der letzten Qualitätsprüfung legt der Roboter die Lampen an den vorgesehenen Platz, von dem sie zum nächsten Arbeitsschritt weiter befördert werden“ weiß Herr Stanforth, „Im Falle einer Schlechtprüfung muss die Lampe verschrottet werden, aber aufgrund der hohen Präzision unserer Anlage ist der Ausschuss nur minimal“.
Bei dieser Anwendung werden hohe Anforderungen an die Geschwindigkeit und Präzision des Roboters gestellt. Bei einem ungenauen Anfahren der Lampenprüfposition vor den Kameras kann es aufgrund der Abweichung in der Position leicht zu einer Verfälschung des Testergebnisses kommen. Ein vermeintlich zu hoher Ausschuss und somit geringere Effizienz der Anlage wäre die Folge. Trotz dieser hohen Punktgenauigkeit muss sich der Roboter dennoch möglichst schnell bewegen, da ansonsten der geforderte Durchsatz der Anlage nicht erreicht würde. Zudem würden die vor- und nachgeschalteten Pufferspeicher zu stark belastet.
„Ein gesamter Produktionszyklus dauert heute etwa 30 Sekunden“, erklärt Herr Stanforth, „Dies ist ein sehr guter Wert. Durch den Einsatz der Epson Roboter konnten wir die Durchlaufzeit deutlich verringern“ freut sich Herr Stanforth, „Er ist sehr schnell und doch genau in seinen Punktpositionen – dies sind exakt die Anforderungen, die wir an diese Maschine stellen. Dazu kommt die ausgereifte Epson Steuerung mit ihrer leicht verständlichen Programmiersprache. Unser Ingenieure konnten beinahe aus dem Stegreif das notwendige, komplexe Programm für die Anlage schreiben.“ |
