Hệ thống robot xử lý bảng mạch in

• Yêu cầu: Hệ thống cấp năng lượng chuyển động đa chiều triflex® R, được cung cấp dưới dạng hệ thống xích dẫn cáp readychain® sẵn sàng lắp đặt.
• Tiêu chí: Xích dẫn cáp phải đáp ứng tốc độ di chuyển và gia tốc cao, cực kỳ linh hoạt do chuyển động của robot có thể lập trình tự do; giải pháp phải nhỏ gọn vì từng centimet khối đều quan trọng; yêu cầu cao về độ sạch (giải pháp phòng sạch).
• Ngành: Sản xuất năng lượng mặt trời và bảng mạch in.
• Thành công cho khách hàng: Hệ thống cấp năng lượng thích ứng tối ưu với mọi chuyển động; bán kính uốn cong nhỏ cho phép lắp đặt cực kỳ nhỏ gọn; vật liệu đạt chuẩn phòng sạch; lợi ích kinh tế: thay vì sáu bộ cáp, tất cả cáp nay được gom trong một xích dẫn cáp duy nhất.

Tập đoàn Schmid, có trụ sở tại Freudenstadt, chuyên phát triển và sản xuất hệ thống cho ngành năng lượng mặt trời và sản xuất PCB. Trung tâm công nghệ xử lý đặt tại Schmid Technology Systems ở Niedereschach, với chương trình sản phẩm bao gồm hệ thống nạp và dỡ hàng. Các hệ thống này tách PCB được xếp trong cassette và đưa chúng đến trạm xử lý qua băng chuyền.

Tốc độ xử lý ngày càng tăng và yêu cầu linh hoạt từ khách hàng đã thúc đẩy sự phát triển của thế hệ hệ thống xử lý hoàn toàn mới. Trong khi trước đây sử dụng các đơn vị tuyến tính để di chuyển các trục riêng lẻ, thì nay lần đầu tiên robot sáu trục được sử dụng, có thể nạp và dỡ cassette chứa PCB với chu kỳ dưới 7 giây. Tuy nhiên, sự linh hoạt của hệ thống quan trọng hơn tốc độ. Nhờ khả năng lập trình tự do, robot có thể thực hiện nhiều kiểu chuyển động khác nhau mà không cần thay đổi phần cứng – ví dụ, cassette có thể được xử lý ở các góc nghiêng khác nhau. Hệ thống được bao kín hoàn toàn vì xử lý PCB đòi hỏi độ sạch tuyệt đối. Do đó, tính nhỏ gọn đóng vai trò quan trọng – trong công nghệ phòng sạch, từng centimet khối đều được tính toán.

Một chi tiết đáng chú ý là bộ gắp, có khả năng tự nhận diện kích thước của bảng mạch. Tấm đỡ với các gắp hút chân không được làm từ sợi carbon siêu nhẹ, cho phép sử dụng robot nhỏ gọn 16 kg để xử lý sản phẩm nặng tới 7 kg.

Trước những thách thức của hệ thống, các kỹ sư thiết kế phải tìm cách tối ưu hóa việc dẫn năng lượng, tín hiệu điều khiển và khí nén đến bộ gắp. Robot có đường dẫn năng lượng bên trong, nhưng không đủ không gian cho tất cả cáp. Trong quá trình tìm kiếm giải pháp dẫn năng lượng bên ngoài, các kỹ sư đã chọn hệ thống xích dẫn cáp chuyển động đa chiều triflex® R từ igus®. Xích dẫn cáp này được phát triển chuyên biệt cho ứng dụng robot, có khả năng chuyển động đa chiều và thích ứng với mọi chuyển động ở trục thứ sáu, kể cả các thao tác phức tạp.

Bán kính uốn cong nhỏ tạo điều kiện cho việc lắp đặt tiết kiệm không gian. Đồng thời, các chốt giới hạn bên ngoài đảm bảo bán kính uốn và xoắn không bị vượt quá giới hạn, giúp duy trì tuổi thọ cáp lâu dài. Xích dẫn cáp được làm từ vật liệu chống mài mòn cao, đạt chuẩn phòng sạch.

igus® cung cấp hệ thống triflex® R cho hệ thống xử lý mới dưới dạng readychain® – hệ thống xích dẫn cáp sẵn sàng lắp đặt, bao gồm cáp servo và cáp resolver (cho hai bộ truyền động Bosch Rexroth và Indramat), hai đường khí nén và một cáp bus cho tín hiệu điều khiển.

Hệ thống mới không chỉ thuyết phục về mặt kỹ thuật mà còn mang lại lợi ích kinh tế. Robot hiện nay có giá thành thấp hơn nhiều so với trước đây và độ sẵn sàng vận hành cao hơn so với các đơn vị tuyến tính. Chi phí cũng được tiết kiệm ở phần cấp năng lượng, vì chỉ cần một xích dẫn cáp thay vì sáu như trước.

Nhựa cho tuổi thọ dài hơn: bạc lót trơn không cần bảo trì

Đối với hệ thống xử lý mới, igus® (sứ mệnh: “nhựa cho tuổi thọ dài hơn”) không chỉ cung cấp hệ thống cấp năng lượng. Trục vít của bộ gắp phức tạp được lắp trong bạc lót trơn iglidur® làm từ nhựa hiệu suất cao với chất bôi trơn “tích hợp” vĩnh viễn. Điều này mang lại nhiều lợi ích so với vòng bi cầu truyền thống: giảm trọng lượng, không cần chất bôi trơn riêng biệt và đảm bảo độ bền cao, chống mài mòn – không cần bảo trì. Đồng thời, chất bôi trơn không phát tán ra môi trường, duy trì điều kiện phòng sạch.

Schmid đã có nhiều kinh nghiệm với loại bạc lót này. Trong các dòng hệ thống khác được phát triển và sản xuất tại Niedereschach, hơn 100 bạc lót nhựa iglidur® đã đảm bảo chuyển động mượt mà – theo đúng nghĩa đen...