Voor de productie van sensoren voor de automobielbranche zijn steeds geavanceerdere oplossingen nodig. Dankzij een nieuw machineconcept van IPTE Factory Automation kunnen printplaten nu snel en veilig in een kunststofbehuizing worden gesoldeerd. Met het inbouwklare handlingsysteem van Festo is een cyclustijd van minder dan drie seconden mogelijk, ondanks een bewegende massa van meer dan 60 kg.
Vandaag de dag is een auto niet langer alleen een vervoermiddel om van A naar B te komen. Verschillende comfort- en veiligheidsfuncties maken van de auto een intelligente metgezel. Gemiddeld zijn er nu al tot 100 sensoren in elk voertuig geïnstalleerd, en dit aantal zal in de toekomst nog verder stijgen. Het toenemend aantal sensoren in dezelfde ruimte vraagt om steeds compactere en soms ook zeer robuuste sensoren. Het productieproces, dat daardoor veeleisender wordt, vereist innovatieve productieoplossingen. IPTE Factory Automation n.v. uit België heeft de nieuwe uitdagingen met een van haar nieuwste installaties met succes weten op te lossen. In samenwerking met Festo ontwikkelde de expert voor fabrieksautomatisering een baanbrekend machineconcept voor het selectief solderen van sensoren direct in de behuizing.
Veilig gesoldeerd in de behuizing
Vanwege hun gebruik in ruwe omgevingen moeten voertuigsensoren die zich buiten het passagierscompartiment bevinden, vaak bestand zijn tegen een breed temperatuurbereik van minder dan -40 °C tot meer dan 100 °C en moeten bovendien bestand zijn tegen corrosie en schokken. Ter bescherming zijn deze sensoren omgeven door een stevige behuizing. De interne sensoronderdelen kunnen echter niet volledig voorgemonteerd in de behuizing worden geplaatst. Individuele soldeerbewerkingen moeten direct in de behuizing worden uitgevoerd. Conventionele soldeertechnieken zoals golf- of reflow-solderen zijn hier niet mogelijk – de kunststofbehuizingen zijn niet bestand tegen de thermische belastingen van deze soldeerprocessen. De enige optie hier is het moeilijkere selectieve solderen. Het belangrijkste hier is dat het met precies de juiste kracht onder de juiste hoek wordt gesoldeerd. De hoge proceskwaliteit, herhaalbaarheid en productiesnelheid die hiervoor nodig zijn, vereisen een volledige automatisering van de processen.
IPTE heeft een nieuwe programmeerbare selectieve soldeerinstallatie ontwikkeld om de batterij en de printplaat rechtstreeks in de veiligheidsbehuizing van de voertuigsensoren aan te sluiten. In samenwerking met Festo is hiervoor een compleet machineconcept ontwikkeld. Met het inbouwklare Festo-handlingsysteem is een cyclustijd van minder dan drie seconden mogelijk dankzij de snelle en precieze X-, Y-, Z- en W-bewegingen – ondanks een bewegende massa van meer dan 60 kg. Het soldeertin wordt ingevoerd met een nauwkeurigheid van 0,1 mm en de snelheid bij het afrollen van de spoel wordt gecontroleerd. Verdere voordelen van het compacte IPTE-systeem zijn de automatische stiftkalibratie, de geïntegreerde stiftreiniging, het gebruik met soldeerwalsen, de kleurherkenning en de mogelijkheid om over te schakelen op loodvrij solderen. Een betrouwbaar ophangsysteem zorgt ervoor dat de soldeerstift met de juiste kracht op de printplaat wordt gedrukt, waardoor een optimaal thermisch contact tijdens het soldeerproces wordt gegarandeerd. Een ingebouwde crash-sensor beschermt de bestukte printplaat tegen te hoge druk.
Met ondersteuning van Festo in het ontwerp- en fabricageproces heeft IPTE het XYZW-portaalsysteem met vier vrijheidsgraden ontwikkeld. Bij de X-, Y- en Z-as gaat het om standaard spindel- en tandriemaandrijvingen van het type EGC, EGC met geïntegreerd meetsysteem en minislede EGSL. Festo ontwikkelde een aangepaste module voor de draai-eenheid (W-as). Het portaal voor flexibele en gecontroleerde snelheids- en acceleratiebewegingen (XYZ-as) en een ERMB-hef- en zwenkmodule zijn speciaal aan de installatie aangepast en worden gebruikt om de soldeernaald op te tillen en te roteren. Hierdoor kan de installatie onder precies de juiste hoek en met de juiste kracht worden gesoldeerd, zelfs op moeilijk toegankelijke plekken van de sensorbehuizing. De positionering is zeer snel ondanks de hoge bewegende massa.
Het nieuwe machineconcept van IPTE is universeel toepasbaar. Naast soldeertoepassingen kan een veelvoud aan andere toepassingen, zoals doseren, worden gerealiseerd. Festo past het portaal, inclusief CMMP-servomotoren en controllers met Ether Cat-interface, aan de specifieke eisen van de verschillende toepassingen aan en levert het als een inbouwklaar totaalsysteem. Festo biedt een extra veiligheidsniveau door de gegarandeerde werking van het systeem bij levering. De klant ontvangt niet alleen een handling dat inbouwklaar is, hij kan er ook zeker van zijn dat het vanaf het begin perfect werkt.
Geleenlaan 5
3600 Genk
België
Activiteiten: ontwikkeling van kant-en-klare automatiseringssystemen voor de productie, het testen en de verdere verwerking van printplaatmodules en eindproducten