Giải pháp cấp nguồn bền bỉ cho hệ thống định vị trong sản xuất điện tử

Biên dạng

• Yêu cầu: Xích dẫn cáp dòng E6, xích dẫn cáp tương thích với phòng sạch (e-skin flat) và xích dẫn cáp dòng E3 dưới dạng readychain được lắp sẵn.
• Tiêu chí: Hệ thống phải vận hành liên tục 24 giờ mỗi ngày, 7 ngày mỗi tuần, do đó yêu cầu độ sẵn sàng hoạt động cao; độ rung thấp và mức độ mài mòn thấp là những yếu tố then chốt để đảm bảo quy trình sản xuất diễn ra ổn định, không lỗi. Ngoài ra, đối với một hệ thống khác, khả năng tương thích với phòng sạch đạt chuẩn ISO Class 5 cũng phải được đảm bảo.
• Ngành: Vi điện tử
• Thành công mang lại cho khách hàng: Xích dẫn cáp dòng E6 và E3 phù hợp với môi trường phòng sạch, vận hành êm ái, nhờ đó giảm tiếng ồn và độ rung hiệu quả, đồng thời gần như không bị mài mòn. e-skin flat còn đảm bảo khả năng hoạt động trong phòng sạch đạt chuẩn ISO Class 1; trong khi các hệ thống readychain lắp sẵn giúp khách hàng giảm đáng kể thời gian lập kế hoạch và công sức lắp đặt.

Trong quá trình sản xuất bảng mạch cho điện thoại thông minh, nhờ nguyên lý phơi sáng đặc biệt sử dụng công nghệ laser, năng suất hiện nay đã tăng đáng kể so với trước đây. hiện nay có thể đạt mức tăng đáng kể về năng suất so với trước đây, đồng thời giảm mạnh chi phí sản xuất – những yếu tố then chốt trong sản xuất hàng loạt thiết bị điện tử.
Jenaer Antriebstechnik GmbH cung cấp chính các hệ thống phơi sáng và/hoặc tạo cấu trúc bằng laser này, sau đó chúng được tích hợp như các phân hệ cơ điện tử trong các hệ thống sản xuất tương ứng. 

Hiện nay, khoảng 140 bảng mạch in có thể được xử lý mỗi giờ. Từ một bảng mạch tổng (panel), ít nhất 30 điện thoại thông minh được lắp ráp với các bảng mạch đơn có chức năng mạch khác nhau. Việc vận hành liên tục này tạo áp lực lớn lên toàn bộ các thành phần máy móc. Do đó, các hệ thống phức tạp này hoạt động 24/7. Việc ngừng máy vì thế gây tổn thất lớn và hoàn toàn không được phép xảy ra. Mặc dù điều kiện sản xuất thực tế không quá khắc nghiệt, nhưng yêu cầu tuổi thọ dài khiến các linh kiện trong phân hệ cũng phải đảm bảo độ bền và độ tin cậy cao.

Bàn chiếu (exposure table) là một thành phần thiết yếu của hệ thống,  với kích thước 27" x 27". Sau khi nạp, các bảng mạch được chiếu sáng. Bàn hạ xuống, di chuyển ra sau và được dỡ tải. Trong thời gian đó, bàn thứ hai được nạp  và chu trình tiếp tục lặp lại. Đối với quá trình quét, chuyển động phải tuyệt đối mượt và không giật để tránh nhiễu trong quá trình in mạch. Vì vậy, giải pháp cấp năng lượng phải vận hành hoàn toàn đồng đều và đồng thời rất yên tĩnh. Bên cạnh biên dạng chuyển động đồng đều và vận hành mượt, rung thấp và mài mòn thấp là những yếu tố quyết định cho một quy trình sản xuất không lỗi và ổn định.

Jenaer Antriebstechnik GmbH cũng sản xuất hệ thống đa trục FAST 4PnP phục vụ các ứng dụng định vị chính xác trong ngành vi điện tử và sản xuất chất bán dẫn. Tại đây, các yêu cầu về độ tin cậy, độ chính xác và chi phí cũng đặt ra không ít thách thức. Bên cạnh đó, các hệ thống này phải hoạt động trong phòng sạch, vì vậy giải pháp cấp năng lượng không chỉ cần được chứng nhận phù hợp với phòng sạch mà còn phải vận hành ổn định, không xảy ra sự cố, đồng thời đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật khắt khe của ứng dụng.

E-skin flat là giải pháp được lựa chọn cho hệ thống đa trục của Jenaer Antriebstechnik GmbH. Sản phẩm phù hợp với phòng sạch đạt chuẩn ISO Class 1, đảm bảo cấp năng lượng ổn định và đáng tin cậy với lượng phát sinh hạt ở mức tối thiểu, đồng thời duy trì số chu kỳ hoạt động cao. Ứng dụng sử dụng e-skin flat này đã giành giải thưởng Silver Vector Award năm 2026!

Nhờ đặc tính vận hành êm ái và độ rung thấp, hệ thống xích dẫn cáp giúp giảm thiểu hiện tượng đa giác (polygon effect) có thể xảy ra trong quá trình chuyển động. Do sai lệch giữa vị trí mục tiêu và vị trí thực tế chỉ được phép ở mức vài micromet (µm), hệ thống đòi hỏi chuyển động phải diễn ra tuyệt đối đồng đều. Yêu cầu này được đáp ứng nhờ thiết kế cáp dẹt dạng mô-đun. Bên cạnh đó, trọng lượng nhẹ của e-skin flat còn góp phần nâng cao khả năng lặp lại và độ chính xác định vị của hệ thống.

Đối với các hệ thống phơi sáng và tạo cấu trúc bằng laser, igus cung cấp các hệ thống cấp năng lượng hoàn chỉnh đã được lắp ráp sẵn, bao gồm bộ giảm tải, đầu nối, máng dẫn hướng và tấm lắp đặt. Các hệ thống này dẫn hướng an toàn cáp truyền động, cáp của hệ thống đo lường, cáp khí nén cũng như các môi chất khác bên trong cụm định vị. Ưu điểm lớn nhất của các hệ thống readychain là giúp giảm đáng kể chi phí lập kế hoạch dự án và đặc biệt là chi phí lắp ráp.

Trong khi hai xích dẫn cáp dòng E6 hoạt động cực kỳ êm ái thể hiện hiệu quả trên trục Y với chiều dài khoảng 2 m, thì xích dẫn cáp linh hoạt cao dòng T3 chứng minh hiệu suất của mình trên trục Z với hành trình gần 400 mm. Cả hai hệ thống đều phù hợp cho các ứng dụng sản xuất trong môi trường phòng sạch, tương tự như điều kiện yêu cầu trong quá trình phơi sáng bo mạch PCB, nơi lượng mài mòn phát sinh phải được giảm xuống mức gần như bằng không.

Trong ứng dụng này, với chiều cao trong 40 mm và bán kính uốn 63 mm, toàn bộ cáp đều được dẫn hướng an toàn trên trục Y.

Hệ thống xích dẫn cáp T3 được sử dụng trên trục Z. Giải pháp này kết hợp khả năng vận hành êm ái với độ ồn thấp,  đồng thời rất dễ lắp ráp. Các dải bên dạng snap-fit thay thế cho kết cấu chốt/lỗ truyền thống, ngăn chặn các chuyển động tương đối giữa các khớp và mang lại mức mài mòn cực thấp. Điều này đồng nghĩa với hầu như không có hao mòn hay sinh bụi, cho phép sử dụng trong môi trường phòng sạch. Hình dạng hình học của "T-band" cũng giúp gần như loại bỏ hiện tượng đa giác (polygon effect) trong quá trình vận hành. Nhờ đó, hệ thống hoạt động hài hòa, êm ái, rung thấp và rất yên tĩnh. Với khối lượng bản thân nhỏ, giải pháp này đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng có tải trọng thấp và hành trình ngắn.