Système de manutention robotisé pour circuits imprimés

Fiche technique

• Ce qui était nécessaire : une alimentation en énergie mobile multidimensionnelle triflex R, livrée sous forme de système de chaîne d'énergie ReadyChain prêt à être installé.
• Exigences : La chaîne d'énergie doit pouvoir supporter des vitesses de déplacement et des accélérations élevées et être extrêmement flexible, car les séquences de mouvement du robot peuvent être programmées librement ; chaque centimètre cube compte, c'est pourquoi la solution doit être compacte ; les exigences de pureté sont très élevées (solution pour salle blanche).
• Secteur : production de panneaux photovoltaïques et de circuits imprimés
• Succès pour le client : Le porte-câbles s'adapte de manière optimale à tous les mouvements ; les petits rayons de courbure permettent un montage particulièrement compact ; le matériel dispose des classifications nécessaires pour la technique de salle blanche ; avantage économique : au lieu de six, tous les câbles ne passent plus que dans une seule chaîne d'énergie.

Problème
Le groupe Schmid, dont le siège principal est à Freudenstadt, s'est spécialisé dans le développement et la fabrication d'installations pour la production de panneaux photovoltaïques et de circuits imprimés. Chez Schmid Technology Systems à Niedereschach se trouve le centre de compétences pour la technique de manutention. La gamme de produits de cette filiale comprend des systèmes de chargement et de déchargement. Ces installations séparent par exemple les circuits imprimés disposés sur des cassettes et les amènent à un poste de traitement via une bande transporteuse.
Les vitesses de traitement toujours plus élevées et la demande des clients pour une plus grande flexibilité ont conduit au développement d'une toute nouvelle génération de systèmes de manutention. Alors que l'on utilisait jusqu'à présent des unités linéaires pour le déplacement des différents axes, on utilise désormais pour la première fois un robot à six axes qui peut charger ou décharger des cassettes de circuits imprimés avec des temps de cycle inférieurs à sept secondes. La flexibilité du système est toutefois plus importante que la rapidité. Comme le robot peut être programmé librement, les modèles de mouvement les plus divers sont possibles - sans transformation ou intervention sur le matériel. Il est par exemple possible de charger et de décharger des cassettes avec différents angles d'inclinaison. L'installation est entièrement encapsulée, car la manipulation des circuits imprimés requiert des exigences de pureté très élevées. C'est pourquoi la compacité joue un rôle important - dans la technique des salles blanches, on compte en centimètres cubes.
Un détail intéressant de l'installation est le préhenseur qui reconnaît automatiquement la taille de chaque circuit imprimé. La plaque de support avec les préhenseurs à vide est fabriquée en fibres de carbone, ce qui permet d'utiliser un robot compact de 16 kg et de déplacer des objets à manipuler pesant jusqu'à 7 kg.

Solution
Pour les concepteurs, les défis de l'installation posaient également la question de l'acheminement optimal de l'énergie, des signaux de commande et de l'air comprimé vers le préhenseur. Le robot dispose d'un passage d'énergie interne, mais celui-ci n'offre pas assez de place pour tous les câbles. À la recherche d'un passage d'énergie externe, les concepteurs sont tombés sur le passage d'énergie mobile multidimensionnel Triflex R d'igus. Cette chaîne d'énergie a été spécialement conçue pour les applications robotiques. Elle est mobile dans plusieurs dimensions et s'adapte à tous les mouvements du robot, même dans le cas de tâches de manipulation compliquées dans le sixième axe. De petits rayons de courbure créent les conditions d'un montage peu encombrant. En même temps, des butées extérieures pour le rayon et la torsion veillent à ce que les rayons définis ne soient pas dépassés vers le bas, que les rayons de courbure minimaux soient respectés et qu'une longue durée de vie des câbles puisse ainsi être garantie.
La chaîne d'énergie est en outre fabriquée dans un matériau extrêmement résistant à l'abrasion, qui dispose des classifications nécessaires pour la technique des salles blanches.
igus fournit la chaîne d'énergie triflex R du nouveau système de manutention sous la forme d'un système de chaîne d'énergie "ReadyChain" prêt à être monté, avec un câble d' asservissement et un câble résolveur (pour les deux servomoteurs Bosch Rexroth ou Indramat), deux conduites d'air comprimé et un câble de bus pour les signaux de
commande. Le nouveau système n'est pas seulement convaincant sur le plan technique, mais aussi sur le plan économique. Les robots sont devenus beaucoup moins chers ces dernières années, la disponibilité du robot est nettement plus élevée par rapport aux unités linéaires. On fait également des économies au niveau de l'alimentation en énergie, car on n'a plus besoin que d'une seule chaîne d'énergie au lieu de six auparavant.

Plastics for longer life : également des paliers lisses en plastique sans entretien
Pour le nouveau système de manipulation, igus (mission de l'entreprise : "plastics for longer life") ne fournit pas seulement l'alimentation en énergie. L'entraînement de la broche du préhenseur complexe est logé dans un palier lisse iglidur en matières plastiques haute performance avec un lubrifiant "intégré" durable. Cela offre plusieurs avantages par rapport à un roulement à billes conventionnel : on gagne du poids, on n'a pas besoin de lubrifiants séparés et on peut être sûr d'avoir réalisé un roulement durable et résistant à l'usure, sans entretien. En même temps, la lubrification ne libère aucun composant dans l'environnement : les conditions de salle blanche sont ainsi préservées. Schmid a une grande expérience de ce type de palier. Dans d'autres séries d'installations développées et construites à Niedereschach, plus de 100 paliers lisses en plastique iglidur assurent déjà des mouvements sans problème - au sens propre du terme...