La précision des points

Soudage sélectif de capteurs en boîtier de protection

La fabrication de capteurs pour l'industrie automobile nécessite des solutions de plus en plus sophistiquées. Un nouveau concept de machine d’IPTE Factory Automation permet de souder rapidement et sûrement des circuits imprimés dans leur boîtier en plastique. Le système de manipulation prêt-à-installer que fournit Festo à cet effet permet une cadence inférieure à trois secondes, en dépit d’une masse mobile de plus de 60 kg.

Une voiture n’est plus aujourd’hui, et depuis longtemps, un simple moyen de locomotion d'un point A à un point B. Des fonctions de confort et de sécurité les plus diverses en font un compagnon de route intelligent. Aujourd'hui déjà, près d'une centaine de capteurs sont montés dans chaque véhicule, et leur nombre est encore appelé à croître à l’avenir. Ce nombre croissant face à une place qui reste la même nécessite à l’évidence des capteurs plus compacts et aussi, pour certains, très résistants. Le process de production plus complexe qui en résulte exige des solutions de fabrication innovantes. Sur l’une de ses toutes dernières machines, la société belge IPTE Factory Automation n.v. a relevé avec succès les nouveaux défis. En collaboration avec Festo, la société spécialisée en automatisation d’usine a conçu une machine de soudage sélectif de capteurs à l’intérieur même de leur boîtier.


Bien souder dans le boîtier
Compte tenu de leur environnement difficile, les capteurs implantés à l’extérieur du véhicule doivent souvent affronter une large plage de températures allant de –40 °C à plus de 100 °C, tout en résistant à la corrosion et aux chocs. Pour les protéger, ces capteurs sont entourés d’un solide boîtier. Les entrailles du capteur ne peuvent toutefois se monter entièrement préassemblées dans le boîtier. Différentes opérations de soudure doivent donc avoir lieu à l’intérieur même du boîtier. Les techniques classiques, telles que soudure à la vague ou par refusion, sont ici impossibles à mettre en œuvre, les boîtiers en plastique ne résisteraient d’ailleurs pas aux contraintes thermiques de ces méthodes. La seule option est alors la soudure sélective, plus exigeante. L’essentiel est de souder exactement avec la bonne force et sous le bon angle. Les contraintes sévères de qualité du process, répétabilité et vitesse de production exigent à cet égard une automatisation complète des opérations.


Machine de conception nouvelle

Pour relier directement la batterie et le circuit imprimé dans le boîtier de protection des capteurs du véhicule, IPTE a conçu une nouvelle machine programmable de soudage sélectif. La conception de la machine a été entièrement mise au point en collaboration avec Festo. Le système de manipulation prêt-à-installer de Festo permet, par des mouvements rapides et précis en X, Y, Z et W, d’obtenir une cadence inférieure à trois secondes, et ce en dépit d’une masse mobile de plus de 60 kg. La soudure est acheminée avec une précision de 0,1 mm, avec contrôle de la vitesse de déroulement de la bobine. Autres avantages de la machine compacte IPTE : calibrage automatique de la panne, nettoyage intégré de la panne, utilisation de fil de soudure en bobine, détection de couleur ainsi qu’option de passage à la soudure sans plomb. Un système de suspension fiable fait en sorte que la panne appuie avec la bonne force sur le circuit imprimé et assure ainsi le contact thermique optimal au soudage. Un détecteur de collision incorporé protège la carte d’une trop grande pression.

Livraison personnalisée et complète

Assisté par Festo dans le processus d’études et de fabrication, IPTE a développé le système de portique XYZW à quatre degrés de liberté. Les axes X, Y et Z sont constitués d'actionneurs à vis et à courroie crantée classiques du type EGC, EGC avec système de mesure intégré et mini-chariot EGSL. Pour l’unité rotative (axe W), Festo a développé un module sur mesure. Le portique de déplacement flexible contrôlé en vitesse et en accélération (axe XYZ) et un module élévateur-pivoteur ERMB ont été spécialement adaptés à la machine et s’utilisent pour relever et faire tourner les aiguilles de soudage. La machine est ainsi en mesure de souder avec précision, sous le bon angle et avec la bonne force, même en des points d’accès difficile dans le boîtier des capteurs. Le positionnement est très rapide en dépit de la grande masse mobile.

Gage d'une sécurité accrue

La nouvelle machine conçue par IPTE est d’utilisation universelle. Outre les applications de soudage, elle permet de réaliser une multitude d’autres applications, telles que la distribution de produits, par exemple. Le portique, y compris servomoteurs et contrôleurs du type CMMP à interface EtherCat, peut être adapté par Festo aux exigences spécifiques des différentes applications et être livré sous forme de système complet prêt-à-installer. Un argument supplémentaire pour la sécurité est la garantie de bon fonctionnement du système offerte par Festo à la livraison. Le client reçoit non seulement un système de manipulation prêt-à-installer, mais peut aussi être sûr qu’il fonctionnera parfaitement dès le départ.

IPTE Factory Automation n.v.

Geleenlaan 5
3600 Genk
Belgique

www.ipte.com

Domaine d'activité : développement de systèmes d’automatisation clé en main pour la fabrication, le contrôle et le traitement ultérieur de circuit imprimé et produits finis

  1. Cet article a été publié dans le magazine clients Festo trends in automation 2.2014
Vue d'ensemble