Teljesen automatizált elektronikai modulszerelő rendszereihez precíziós szállítórendszer után kutatva végül a Beckhoff megoldása mellett döntött a holland IMS nevű vállalat. Az XTS lineáris szállítórendszer 10 µm nagyságrendjébe eső megismételhetőségével megfelel a termékek pozicionálásával szemben támasztott szigorú követelményeknek. Különféle elemei segítségével a moduláris XTS egyúttal könnyen hozzáilleszthető a változó gyártási követelményekhez is.

Az IMS vállalat amelynek székhelye a hollandiai Almelo-ban van már közel tíz éve fejleszt csúcstechnológiájú gyártósorokat kisméretű alkatrészek – például okostelefonokban használt optikai modulok – precíziós szereléséhez. Világszerte több tucat országban üzemelő gyártósorral a háta mögött alátámasztotta ezt a sikertörténetet Henri Paus, az IMS műszaki igazgatója:

„Egyik ázsiai ügyfelünk jelenleg piacvezető az ilyen rendszerek terén, ezért nagyon valószínű, hogy sok okostelefon-generáció kameramodulját valamelyik általunk kifejlesztett gyártósoron állították elő.”

Hosszabb feldolgozási idők, mégis azonos termelékenység

Az okostelefon-gyártók minden évben számos új modellt dobnak piacra. Az ilyen gyors fejlesztési ciklusokhoz olyan gyártórendszerek szükségesek, amelyek könnyen hozzáigazíthatók a változó termelési feltételekhez. Ezenfelül a korszerű okostelefonok több csúcskategóriás alkatrészt is tartalmaznak.

„Mivel az okostelefonokba egyre több és egyre kisebb alkatrészeket építenek be, új megközelítésre volt szükség a szereléstechnikában”

– nyilatkozta Henri Paus, kiemelve, hogy lépniük kellett, mert az IMS gyártósorának első generációja már nem felelt meg ezeknek a követelményeknek.

„További tényező volt, hogy a mai 4–5 másodperces folyamatlépések mintegy kétszer annyi időt igényelnek, mint a korábbi, átlagosan 2 másodperces ciklusidők”

– tette hozzá Paus.

Két másodperces ciklusidő esetén évente mintegy tízmillió készüléket lehet gyártani. A mai korszerű optikai eszközökhöz megkövetelt adagolási idők mellett az IMS eddigi rendszerén drasztikusan csökkenteni kellett volna a gyártási volument. Végső soron egy teljesen szekvenciális gyártórendszer egészének termelékenységét a leglassúbb láncszeme határozza meg. Paus így folytatta:

„Arról szó sem lehetett, hogy felére csökkentsük a termelési mennyiséget. Ezért olyan rugalmas gyártási platformot kellett kifejlesztenünk, amely képes megbirkózni a sok termékváltoztatással és a hosszabb időtartamú folyamatlépésekkel”

– foglalta össze. A gyártósor mentén elhelyezett folyamatmodulok és munkaállomások önmagukban kellő termelékenységet nyújtottak, csak a pontosság terén volt szükség néhány változtatásra.

„A legnagyobb buktató az addig használt szállítórendszer volt”

– emlékezett vissza Paus. Erre a problémára a Beckhoff vállalat magas szintű szoftveres funkciókat nyújtó, moduláris berendezése, az XTS lineáris szállítórendszere kínált megoldást.

Henri Paus így fogalmazta meg az XTS és az IMS korábbi, házon belüli fejlesztése közötti fő különbséget:

„A mozgatóegységek most már nincsenek összekapcsolva egymással, ezért egymástól függetlenül, önálló szervotengelyekként mozgathatók.”

Ennek köszönhetően az IMS egy gyors folyamatlépés után pufferelni tudja a mozgató egységeket, továbbá képes egyidejűleg több mozgatóegységet beléptetni a megtöbbszörözött, lassúbb munkaállomásokra.

„A lassabb részfolyamatok ellenére így sikerült fenntartanunk a magas termelékenységet”

– magyarázta Paus.

Rugalmas rendszer  ̶  egyszerűbb utólagos bővítés

Henri Paus kitért az XTS további előnyeire is: „Az XTS nem csupán illeszkedik az ügyfeleink kisméretű termékeihez, hanem modulrendszerű felépítéséből következően rendkívül rugalmas is.” Ha egy szerelősort át kell szerszámozni egy új termékhez, a sor könnyen bővíthető. Ehhez mindössze új cellákat és munkaállomásokat kell beépíteni a gyártórendszerbe. A szállítórendszer ezen célból szükséges bővítését az XTS modularitása és kis, 250 mm-es rácsmérete teszi lehetővé. A kezelők alig néhány óra múlva már folytathatják is a termelést az átépített rendszeren.

„A konkurens termékekkel ez nem lehetséges”

– hangsúlyozta Henri Paus.

A Beckhoff XTS szakértőivel együttműködve elkészült egy előre összeszerelt és tesztelt modulokból álló testreszabott elrendezés, amelynek részét képezi a HepcoMotion vállalat GFX vezetősínes rendszere is.

„Nemcsak a mechanikát kell tudni gyorsan szétszerelni. Megfelelő csatlakozókkal és terminálokkal az elektronikát és a vezérlést is fel kell készíteni a szétbontásra. A szoftver megfelelő modulokra való felosztásával ebből a szempontból is biztosítottuk a rugalmasságot”

– egészítette ki Paus.

Az IMS új gyártórendszerével egyszerűen szakaszolható és igény szerint további munkaállomásokkal bővíthető egy gyártósor
© Tjeerd Derkink

10 µm pontosságú pozicionálás

A beszerelendő optikai modulok rendszerint 5–18 mm méretűek, és a szállítórendszertől legalább 50 µm pontosságú pozicionálást követelnek meg. Ehhez a pontossághoz már számításba kell venni további befolyásoló tényezőket, többek között az XTS mozgatóegységeinek hőmérsékletét és legkisebb rezgéseit is.

„Az XTS lineáris szállítórendszer mélyen be van integrálva vezérlési architektúránkba, így könnyen kompenzálni tudjuk ezeket a befolyásoló tényezőket”

– fejtette ki Bernard Gerdes, a Beckhoff cég Enschede városában működő fiókjának vezetője. Az IMS például további érzékelők segítségével kompenzálja a hőmérsékleti hatásokat. Bár maga a berendezés légkondicionált tisztaszobában üzemel, az XTS lineáris szállítórendszer hőmérséklete változó, amit ellensúlyozni kell.

„A Beckhoff és a Hepco vállalat közös erőfeszítésével nemcsak a szállítás irányát sikerült rendkívül pontossá tennünk, hanem a továbbított termék magassági pozicionálását is”

– hangsúlyozta Henri Paus. A rezgéscsillapítás és az említett hőmérsékletkompenzálás révén az IMS a terméktartókat kivételes, 10 µm-es pontossággal képes pozícionálni a munkaállomásokon.

Az első telepített rendszer igazolta a magas fokú rugalmasságot

Mint Henri Paus kifejtette, az IMS nagy elvárásokat támaszt második generációs optikai modulokat gyártó sorával szemben:

„Várakozásaim szerint az elkövetkező években a 3PX rendszerből legalább annyit fogunk eladni, mint az elsőgenerációsból. Ezt arra alapozom, hogy a például okostelefonokban található kisméretű optikai alkatrészeket egyre elterjedtebben használják monitorokban, drónokban és autókban is. Ezenfelül az IMS-platform rugalmassága, moduláris jellege és skálázhatósága több más szereléstechnikai területen is vonzó, például orvostechnikai és gyógyszeripari alkatrészek gyártásában is.”

Az IMS már az első 3PX gyártási platformnál bizonyította, hogy mennyire rugalmas ez az elrendezés.

„Amikor a rendszer már csaknem készen állt a szállításra, az ügyfél megkérdezte, hogy lehet-e használni az eredetileg megadottnál sokkal nagyobb termékekhez”

– nyilatkozta Paus.

„Ennek ellenére nem volt szükség a rendszer teljes áttervezésére. Az IMS-nek mindössze néhány alkatrész méretét kellett megnövelnie. Néhány hét múlva az átépített rendszer készen állt a kiszállításra.”

Szerző Alexander Pil, a Mechatronica & Machinebouw főszerkesztője, Techwatch Nijmegen, www.techwatch.nl

www.ims-nl.com

www.beckhoff.com/xts

The post Intelligens terméktovábbítás a precíziós szereléstechnikában appeared first on Műszaki Magazin.

Az új és továbbfejlesztett termékek nagyon magas tisztasági előírásokhoz vezetnek számos ipari ágazatban. A megváltozott gyártási, illesztési és bevonási technológiák, valamint a szigorúbb szabályozási követelmények a részecske- és filmalkatrészek tisztaságára vonatkozó szigorúbb követelményeket is eredményeznek. Ahhoz, hogy a sorozatgyártásban ezeket az értékeket megbízhatóan és hatékonyan teljesíteni lehessen, nemcsak igény szerinti tisztítási és szárítási folyamatokra, megfelelő rendszertechnológiára van szükség, hanem a szoftveres megvalósítást és a tisztítási környezetet is ehhez kell igazítani.

Legyen szó félvezetőipari gyártóberendezésekről, biotechnológiáról, lézer- és szenzortechnológiáról, mérés- és elemzéstechnikai eszközökről, akkumulátor- és üzemanyagcellák alkatrészeiről, optikai rendszerekről vagy szerszámgépekről, a termékek teljesítőképességével és megbízhatóságával szembeni követelmények rendkívül magasak. Ez nemcsak az alkatrészek gyártási pontosságával, hanem tisztaságával szemben is magas követelményeket támaszt. Az olyan orvostechnológiai termékek esetében, mint az implantátumok, műszerek, kanülök és endoszkópok, a gyártási folyamatokból származó részecske- és filmszennyeződés a szigorúbb szabályozási követelményeknek köszönhető.

Az alkalmazás-specifikusan kialakított ultrafinom tisztítórendszerek különböző kezelőállomásai rugalmasan megközelíthetők, és meghatározott folyamatok priorizálhatók.

Ehhez járul a miniatürizálás és a funkcionális integráció iránya az egyre kisebb és összetettebb alkatrészekkel. Ezek a fejlesztések azt jelentik, hogy egyre több ipari szektorban van szükség a mikro- és nanométeres tartományban a részecsketisztaságra vonatkozó előírásokra, valamint a nagyon szigorú követelményekre a maradék filmszennyeződésre vonatkozóan. A komponenstől vagy az alkalmazástól függően be kell tartani a szerves anyagok és a maradék nedvesség gázkibocsátási sebességét, valamint a tiltott anyagok maradékanyag-maradványainak felületelemzésére vonatkozó atomszázalékos határértékeket. Ezeknek a miniatürizált alkatrészeknek a gyártásában is van fejlődés az egyre nagyobb, integrált gyártómodulok felé. Ez új kihívások elé állítja a tisztítási folyamatokat és az azokhoz szükséges rendszertechnológiát is. Ez nagyon megerőltető feladatokat eredményez az alkatrészek tisztításánál, amelyek a teljes gyártási láncra kiterjednek.

A jövőorientált megoldások teljes körű szállítójaként az SBS Ecoclean Group vállalatai a precíziós és ultrafinom tisztítás teljes spektrumát lefedik. Ez lehetővé teszi, hogy a tisztítási folyamatokat és azok szoftvervezérlését, valamint a rendszereket és a környezeti feltételeket a mindenkori követelményekhez és alkalmazásokhoz igazítsák.

A helyes rendszerkoncepció

Az adott feladathoz megfelelő tisztítórendszer kiválasztásakor először azt kell mérlegelni, hogy elő-, közbenső vagy végső tisztítást kell-e végezni. Az alkalmazástól és az elérni kívánt tisztasági követelményektől függően a megoldás lehet kamrás vagy soros merülős tisztítórendszer, szabványosított modulokra épülő rugalmas ultrahangos sorozatos merülőrendszer vagy egyedileg kialakított ultrafinom tisztítórendszer. A tisztítási kémia és a legmegfelelőbb folyamattechnológiák, például permetezés, nagynyomású szórás, merítés, ultrahangos vagy megahang és plazmatisztítás, injekciós elárasztásos mosás, pulzáló nyomású tisztítás (PPC) és szükség esetén passziválás/konzerválás is igazodnak a alkalmazásokhoz és az eltávolítandó szennyeződésekhez.

Az ultrafinom zsírtalanítás érdekében a nedves vegyszeres és az alacsony nyomású plazmatisztítás egy rendszerben történő kombinálásával hatékonyan elérhetők a későbbi bevonáshoz vagy ragasztáshoz szükséges felületi értékek.

Tisztítási eljárások és rendszerek a maximális tisztaság érdekében

Az egyedileg konfigurált, többkamrás ultrahangos rendszerek és a finomtisztítási eljárások koncepciója a svájci UCM AG fő kompetenciája. Lényeges tényezők a tisztítandó munkadarabok anyaga és geometriája, a szennyeződés típusa és mennyisége, az elérendő részecske- és filmtisztasági előírások, és adott esetben a megengedett gázkibocsátási sebesség és a tiltott anyagok maximális megengedett maradékanyaga az atomszázalékos tartományban. Ezenkívül figyelmet fordítanak a megfelelő tisztítószerek kiválasztására és a közegellátásra, például ozmózis vagy teljesen ioncserélt víz használatára. A tisztítórendszer és a szállítógépek felépítéséhez használt anyagokat és gyártási eljárásokat úgy választják meg, hogy elkerüljék a szennyeződés képződését, valamint az újraszennyeződést és a keresztszennyeződést. Tisztatér-kompatibilis berendezés, valamint tisztatérhez való csatlakozás is megvalósítható.

A kifejezetten az ultrafinom tisztításhoz kifejlesztett merülő-sprayző mosogatókban az alkatrészek kemelésekor leöblítünk, ami javítja a tisztító hatást. Képforrás: Zeiss

A többfrekvenciás ultrahangos rendszerek alapfelszereltségnek számítanak a precíziós és ultrafinom tisztítású rendszerekben, amelyek lehetővé teszik az ultrahang frekvenciájának és intenzitásának rugalmas hozzáigazítását a különböző munkadarabok követelményeihez. A PPC-eljárást összetett alkatrészek, kapilláris szerkezetek vagy porózus felületek, például szinterezett fém és additív gyártástechnológiával gyártott alkatrészek esetében is alkalmazzák. A berendezés jellemzői, mint például a többoldali túlfolyó minden tisztító- és öblítőfürdőben, valamint a kifejezetten az ultrafinom tisztításhoz kifejlesztett merülő permetező öblítés, segítenek megbízhatóan megfelelni a nagyon magas tisztasági előírásoknak.

Megtörténik annak meghatározása, hogy mely tisztító- és öblítőfürdőket milyen munkadarabokkal használják, valamint az alkatrész-specifikus folyamatparaméterek, mint például a hőmérséklet, az ultrahang teljesítménye és frekvenciája, a PPC intenzitása, a különböző tisztító- és öblítőfürdőben való tartózkodás időtartama. a folyamatfejlesztés részeként. Az alkatrész összetettségétől és hőelnyelő képességétől függően a szárítást általában infravörös és/vagy vákuumszárításként valósítják meg. Az így létrejövő alkatrész-specifikus tisztítóprogramokat a rendszervezérlés tárolja, a tisztítási folyamat szoftveres megvalósítása is meghatározó szerepet játszik. Többek között biztosítja, hogy a tisztító- és mosogatómedencében megadott tartózkodási idők pontosan be legyenek tartva, és hogy a prioritást élvező folyamatok, például a nagyon érzékeny alkatrészek esetében végrehajthatók legyenek. Az Ecoclean és az UCM precíziós technológiai központjaiban, eredeti alkatrészekkel végzett tisztítási tesztekkel meghatározható, hogy a tisztaság és a gazdaságosság szempontjából melyik rendszer és folyamatmegoldás a legjobb.

www.ecoclean-group.net, www.ucm-ag.com

The post Ecoclean: Precíziós és Finomtisztítás appeared first on Műszaki Magazin.

Az újonnan kifejlesztett UCMSmartLine többkamrás, merítő tisztítóberendezés-sorozattal a svájci székhelyű UCM AG vállalat, amely az SBS Ecoclean Group finom- és precíziós tisztításra specializálódott üzletága, a különböző ágazatokban hosszú ideje kirajzolódó és egyre inkább erősödő trendre reagált: az új és egyre magasabb termékkövetelmények, a megváltozott gyártási, illesztési és bevonási eljárások, valamint a részben szigorodó szabályozási előírások miatt folyamatosan nőnek az alkatrészek tisztasága iránti igények. Így például az orvostechnika, az óra- és ékszergyártás, az optika, a finommechanika és mikrotechnika, az autó- és alkatrészgyártó-ipar, a szerszámgépgyártás és a bevonatgyártó ipar területén tevékenykedő vállalatok azzal a kihívással néznek szembe, hogy a növekvő számú különleges és rendkívüli tisztasági specifikációnak a folyamatokhoz igazodva biztonságosan, ugyanakkor versenyképes áron feleljenek meg. Hasonló figyelhető meg a karbantartás, a javítás és a generáljavítás területén, illetve többek között a repülőgépipar, az elektronika és az orvostudomány területén, a termékek előkészítése során is.

Optimálisan igényre szabható és a jövőben biztonsággal bővíthető

Ehhez a széles alkalmazási spektrumhoz az új UCMSmartLine átgondolt, moduláris koncepciónak köszönhetően olyan kompakt, ultrahangos, többkamrás merítő tisztítóberendezéseket lehet egyedileg konfigurálni, amelyek 3–9 tisztítási és öblítési fokozattal rendelkeznek az elő-, a köztes és a végső tisztításhoz, és melyeket mindig hozzá lehet igazítani a változó piaci feltételekhez. Olyan két- és háromrészes modulok állnak rendelkezésre a tisztítási és öblítési folyamati lépésekhez, valamint a tisztításhoz, illetve tisztításhoz és öblítéshez, melyek tetszés szerint kombinálhatóak. Egy további modul segítségével a kétfokozatú finom és nagyon finom öblítési folyamatokat kaszkádba vezetett ozmózissal kezelt vízzel vagy lágyvízzel lehet egyesíteni.

A gyárilag beépített, fűtött, szűrőkörrel ellátott ultrahangos tisztítóegységek kialakítása szintén nagyon rugalmasan testre szabható. Így mono- (25, 40, 80 kHz), twin- (25/50, 40/80 kHz) és multifrekvenciás ultrahang (40/80/120 kHz) alkalmazása is lehetséges. Az ultrahangos rezgéskeltő gépet a talajon és/vagy a 370 x 420 x 390 mm (H x Sz x M) méretű mérőkádak egyik oldalánál kell elhelyezni. Az alkatrészek szárítása infravörös sugárzó hővel, meleg levegővel vagy vákuummal történik. Az alkalmazástól függően mindkét szárítási technológiát – akár kombinálva is – lehet használni. A betöltésnél és az ürítésnél az UCMSmartLine az elülső oldali vagy oldalsó elrendezésű állomásokkal minden térbeli feltételhez alkalmazkodik. Ezt kézzel vagy automatikusan is el lehet végezni.

Azon tisztítási alkalmazásokhoz, ahol nagyon tiszta környezetre van szükség, a berendezést a hosszától függően egy vagy két HEPA-szűrővel is fel lehet szerelni, amelyeket a ház tetején lehet elhelyezni. Erre rendszerint két flow-boxot használnak, amelyek az utolsó öblítési állomástól az ürítésig terjedő területen tiszta levegőjű környezetet hoznak létre. Egy tiszta levegőjű helyiséggel való összekapcsolás szintén járható út.

Gyárilag maximális folyamatbiztonságra tervezve

A berendezésen belül az alkatrészek szállítása egy gyárilag beállított, szervohajtású szállítóautomatával történik. Ez lehetővé teszi, hogy a szállítási sebesség pontosan az alkatrészkínálathoz igazodjon. A folyamatok során ez egyfelől az alkatrészek kiemelten kíméletes kezelését biztosítja. Az érzékeny munkadarabok károsodása és megkarcolódása ezáltal szintén megakadályozható, akárcsak az alkatrészek felúszása. Másrészt ott, ahol magas áteresztőképesség is lehetséges, gyorsabb haladást tesz lehetővé. A szervohajtás további előnye az alkatrész-specifikus kiemelés az utolsó öblítőkádból az alkatrészek előszárításához. Ez hozzájárul ahhoz, hogy a rákövetkező szárítási folyamat során el lehessen kerülni a foltok képződését.

Standard kivitel esetén az automata nemesacélból készült, statikus szállítóállvánnyal rendelkezik a maximális 20 kg-os töltési súlyhoz. Ömlesztett áru tisztításához, ahol az áru mozgása fokozottabb, vízszintes elforgatású szállítóállvány áll rendelkezésre. Egy további szállítóállvány függőleges, forgó mozgásokat tesz lehetővé percenként 200-as fordulatszámmal nedves fokozatban, illetve száraz folyamat esetén akár percenként 1000-es fordulatszámmal is. Az optikában többek között mikrolencsék tisztítására használják.

A teljesítőképességgel szembeni magas követelmények teljesítéséhez a berendezést egy második szállítóautomatával is fel lehet szerelni.

A követelményeknek megfelelő és egyenletesen jó tisztítási eredményről az UCM által kifejlesztett oldalsó túlfolyó gondoskodik. A közegeket minden tisztító- és öblítőkádban alulról töltik be, felfelé szállítják, és a közegek aztán a két oldalon tudnak túlcsordulni. Ezáltal a medencében folyamatos áramlás van, amely egyrészt biztosítja az alkatrészek intenzív kezelését, másrészt pedig ezáltal a tisztítás során levált részecskék és más anyagmaradványok azonnal távozhatnak a medencéből. Ez minimalizálja az alkatrészek újbóli szennyeződésének kockázatát a kiemelés, illetve az áthelyezés során. A kádak kialakításakor figyelembe vették azt a tényt, hogy azokat gyorsan lehessen teljesen kiüríteni, és hogy ne képződjenek szennyeződési gócok. Ugyanez vonatkozik a berendezés csővezetékeire is, amelyet max. 70 °C-os hőmérsékletre terveztek.

Nagyfokú rugalmasság a beépített elektrotechnikának és vezérléstechnikának köszönhetően

Az új UCMSmartLine minden modulja tartalmazza az elektrotechnikát és vezérléstechnikát. Ez a plug-and-play kivitel egyfelől jelentősen hozzájárul az ultrahangos, többkamrás merítő tisztítóberendezés helytakarékos felépítéséhez, nincs ugyanis szükség helyre a különálló kapcsolószekrény számára. Másfelől pedig a berendezéseket gyorsan üzembe lehet helyezni és bármikor lehet bővíteni.

Meggyőző külső megjelenés munkavédelmi és környezeti előnyökkel

A teljesítőképessége és rugalmassága mellett az elektropolírozott, nemesacélból készült és teljesen zárt UCMSmartLine külső megjelenése révén is megnyerő. A kiváló minőségű, biztonsági üvegből készült, gyárilag beépített elülső burkolat itt nem csak optikai elemként szolgál. A burkolat megakadályozza, hogy a berendezésből a gőzök a környezetbe kerüljenek, ami az alkalmazott tisztítóanyagtól függően egészségügyi kockázatot jelenthet. A gyakran ajánlott nyitott berendezésekkel összehasonlítva a burkolat a hőveszteséget is csökkenti. Ezáltal csökken az energiaszükséglet, akárcsak a fedéllel ellátott szárítók esetében. Ez utóbbiaknál ráadásul a szárítási idők is rövidebbek.

A berendezések számítógép-alapú vezérlését interfészeken keresztül egymás fölé rendelt MES (Manufacturing Executive Systeme) rendszerekbe lehet kapcsolni.

A modularitásnak és a nagyfokú rugalmasságnak köszönhetően, amely mind a berendezés konfigurációját, mind pedig a folyamatkialakítást jellemzi, az új UCMSmartLine a csúcstechnológiás iparágakban, valamint a karbantartás, a javítás és a generáljavítás, illetve az előkészítés területén nagyon széles alkalmazási spektrumot fed le. A modern, moduláris kialakítási elv pedig költséghatékony termelést és viszonylag rövid szállítási határidőt tesz lehetővé.

The post Okos megoldás a hatékony precíziós tisztítás érdekében appeared first on Műszaki Magazin.