22. August 2025

In der heutigen schnelllebigen Produktionsumgebung ist Effizienz das A und O. Die Industrie ist ständig auf der Suche nach Möglichkeiten, Kosten zu senken und die Produktion zu maximieren. Hier kommt der Bestückungsautomat ins Spiel, ein unverzichtbares Werkzeug, das den Fließbandprozess revolutioniert hat. Dieser Artikel befasst sich eingehend mit der Funktionsweise von Bestückungsautomaten, ihren Komponenten, wichtigen Vorteilen, Anwendungen und vielem mehr.

Verständnis von Bestückungsautomaten

Eine Pick-and-Place-Maschine automatisiert den Prozess der Aufnahme von Objekten und deren Platzierung an bestimmten Stellen. Diese Maschinen werden in der Regel in verschiedenen Branchen eingesetzt, z. B. in der Elektronik-, Lebensmittel- und Pharmaindustrie, und bieten Präzision, Geschwindigkeit und Anpassungsfähigkeit. Indem sie manuelle Arbeit ersetzen, erhöhen Pick-and-Place-Systeme den Durchsatz und minimieren Fehler.

Kernkomponenten eines Bestückungsautomaten

Um zu verstehen, wie Bestückungsautomaten funktionieren, ist es wichtig, ihre wichtigsten Bestandteile zu kennen:

  • Roboterarm: Das Herzstück eines Kommissionierautomaten ist sein Roboterarm. Dieser Arm ist mit gelenkigen Bewegungen ausgestattet, die flexible und präzise Bewegungen zum Greifen und Verschieben von Gegenständen ermöglichen.
  • Endeffektor: Der am Roboterarm angebrachte Endeffektor ist der Teil, der mit dem Objekt interagiert. Je nach Anwendung kann es sich um einen Saugnapf, einen Greifer oder ein magnetisches Gerät handeln.
  • Controller: In der Steuerung befindet sich die Software, die den Betrieb der Maschine steuert. Sie verarbeitet Daten von Sensoren und führt voreingestellte Programme aus, um die Funktionen aller Komponenten zu koordinieren.
  • Sensoren: Sensoren sind in einem Pick-and-Place-System von entscheidender Bedeutung, da sie Echtzeitdaten für eine genaue Positionierung liefern. Sie ermöglichen es der Maschine, die Position und Ausrichtung von Objekten zu erkennen und gewährleisten eine präzise Platzierung.
  • Fördersystem: Das Fördersystem versorgt die Pick-and-Place-Maschine mit Gegenständen, die sie bearbeiten soll. Es besteht in der Regel aus Bändern oder Rollen, die Gegenstände zur und von der Maschine transportieren.

Wie funktioniert eine Pick-and-Place-Maschine?

Die Funktionsweise einer Pick-and-Place-Maschine lässt sich in mehrere Schritte unterteilen:

1. Objekt-Erkennung

Der Prozess beginnt damit, dass die Maschine ein zu entnehmendes Objekt identifiziert. Mithilfe von Sensoren wie Kameras oder Näherungsdetektoren übersetzt das System die visuellen Daten in ein Format, das es versteht. Dieser Schritt ist entscheidend, da eine genaue Erkennung die Effizienz der nachfolgenden Prozesse bestimmt.

2. Positionsberechnung

Sobald ein Objekt erkannt wird, berechnet die Steuerung seine Position relativ zu den Koordinaten des Roboterarms. Das System berücksichtigt Höhe, Ausrichtung und Entfernung, um eine erfolgreiche Aufnahme zu gewährleisten.

3. Das Erfassen des Objekts

Nach präzisen Berechnungen bewegt sich der Roboterarm auf das Objekt zu und aktiviert den Endeffektor. Je nach Ausführung greift der Endeffektor das Objekt sicher, saugt es an oder hebt es mithilfe eines Magnetfelds von der Oberfläche.

4. Beförderung zum Zielort

Nach der Sicherung des Objekts transportiert der Roboterarm es an den angegebenen Ort. Diese Bewegung erfordert Koordination und einen klaren Weg, um Kollisionen mit anderen Maschinen oder Produkten zu vermeiden.

5. Platzierung des Objekts

Am Zielort angekommen, senkt der Roboterarm den Gegenstand vorsichtig ab und kuppelt den Endeffektor aus. Dieser Schritt erfordert Präzision, um Schäden sowohl an dem zu platzierenden Gegenstand als auch an den umliegenden Produkten zu vermeiden.

Typen von Bestückungsautomaten

Obwohl alle Bestückungsautomaten ähnliche Prinzipien haben, gibt es verschiedene Typen, die auf die spezifischen Bedürfnisse der Branche zugeschnitten sind:

1. Knickarmroboter

Diese Maschinen imitieren die menschliche Armbewegung mit Gelenken, die sich drehen und in verschiedenen Achsen bewegen können. Sie sind für komplexe Aufgaben geeignet und bieten eine hohe Flexibilität in den Fertigungsprozessen.

2. Delta-Roboter

Delta-Roboter bestehen aus drei Armen, die mit einer Basis verbunden sind. Diese Konstruktion erleichtert Hochgeschwindigkeitsoperationen und macht sie ideal für Aufgaben in der Lebensmittel-, Pharma- und Verpackungsindustrie.

3. SCARA-Roboter

SCARA-Roboter (Selective Compliance Assembly Robot Arm) eignen sich perfekt für horizontale Bewegungen und ermöglichen schnelle Pick-and-Place-Funktionen in Montagelinien, wobei die Stabilität während des Betriebs erhalten bleibt.

Vorteile des Einsatzes von Pick-and-Place-Maschinen

Die Investition in eine Pick-and-Place-Technologie ist ein intelligenter Schritt für jeden Fertigungsbetrieb. Die Vorteile sind unter anderem:

  • Gesteigerte Effizienz: Maschinen können mit wesentlich höheren Geschwindigkeiten arbeiten als menschliche Arbeitskräfte, was zu kürzeren Zykluszeiten und einem höheren Durchsatz führt.
  • Verbesserte Genauigkeit: Hohe Präzision bei der Kommissionierung und Platzierung reduziert Ausschuss und Fehler und verbessert die Produktqualität insgesamt.
  • Flexibilität: Moderne Pick-and-Place-Systeme können programmiert und neu konfiguriert werden, um verschiedene Produkte zu handhaben und sich so an wechselnde Produktionsanforderungen anzupassen.
  • Geringere Arbeitskosten: Die Automatisierung verringert die Abhängigkeit von manueller Arbeit und senkt die Kosten für Löhne, Ausbildung und Sozialleistungen.
  • Erhöhte Sicherheit: Indem sie gefährliche Aufgaben übernehmen, verringern Pick-and-Place-Maschinen das Risiko von Verletzungen am Arbeitsplatz.

Anwendungen von Pick-and-Place-Maschinen

Die Vielseitigkeit von Bestückungsautomaten ermöglicht die Integration in verschiedene Branchen:

1. Elektronikfertigung

In der Elektronikbranche sind Bestückungsautomaten von unschätzbarem Wert für den Zusammenbau von Bauteilen auf Leiterplatten, wodurch die Produktion von Geräten wie Smartphones und Tablets optimiert wird.

2. Lebensmittel- und Getränkeindustrie

Diese Systeme sorgen für eine effiziente Handhabung von Lebensmitteln, von der Verpackung bis hin zur Sortierung und Zusammenstellung der Artikel in den Produktionslinien, und gewährleisten die Sicherheit und die Einhaltung der Hygienestandards.

3. Autoindustrie

In der Automobilbranche helfen Pick-and-Place-Maschinen bei der Montage von Teilen und verbessern die Qualität und Geschwindigkeit der Fertigungsprozesse.

4. Pharmazeutische Erzeugnisse

Die Maschinen von Ehse tragen zur Montage und Verpackung medizinischer Produkte bei und helfen, die strengen Qualitätsstandards der Branche einzuhalten.

Die Zukunft der Pick-and-Place-Technologie

Die Zukunft der Kommissionierautomaten ist vielversprechend, denn die Technologie schreitet weiter voran. Innovationen in den Bereichen künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen könnten die Effizienz und die Fähigkeiten dieser Maschinen verbessern. Außerdem könnten Fortschritte in der Sensortechnologie eine noch größere Präzision und Anpassungsfähigkeit in unterschiedlichen Umgebungen ermöglichen.

Darüber hinaus könnte die Integration von Geräten aus dem Internet der Dinge (IoT) zu intelligenteren Fabriken führen, in denen Kommissionierautomaten nahtlos mit anderen Systemen kommunizieren, um die Leistung zu optimieren. Diese progressiven Trends signalisieren eine Revolution in der Fertigung, in der Automatisierung und intelligente Technologie Hand in Hand arbeiten, um außergewöhnliche Ergebnisse zu erzielen.