La produzione di sensori per l'industria automobilistica richiede soluzioni sempre più sofisticate. Una macchina di nuova concezione della IPTE Factory Automation consente di saldare le piastre a circuito stampato direttamente nel corpo contenitore in plastica, in modo rapido e sicuro. Il sistema di manipolazione pronto per il montaggio appositamente realizzato da Festo prevede un tempo di ciclo inferiore ai tre secondi anche con una massa movimentata di oltre 60 kg.
Al giorno d'oggi, l'automobile non è più un semplice mezzo di trasporto, che ci serve per arrivare dal punto A al punto B, ma è diventata una compagna di viaggio intelligente grazie all'introduzione di un'ampia gamma di comfort e funzioni di sicurezza. Nelle auto moderne sono già inseriti, in media, fino a 100 sensori e in futuro questo numero è destinato a crescere. La quantità di sensori cresce, mentre lo spazio a disposizione rimane uguale, di conseguenza è necessario ideare dei sensori molto più compatti e, in parte, anche più resistenti. Di conseguenza, il processo di produzione diventa sempre più impegnativo e richiede soluzioni innovative. Grazie a uno dei suoi impianti più nuovi, l'azienda belga IPTE Factory Automation NV è riuscita a far fronte alle nuove sfide odierne. In collaborazione con Festo, l'azienda leader nel settore dell'automazione nelle fabbriche ha sviluppato una macchina dalla concezione ultramoderna, che prevede la saldatura selettiva dei sensori direttamente nel corpo della macchina.
Saldatura sicura nel corpo
I sensori del veicolo che si trovano all'esterno dell'abitacolo spesso devono resistere a un ampio intervallo di temperatura da meno di −40 ° C a oltre 100 ° C a causa del loro utilizzo in ambienti difficili e dovrebbero anche essere resistenti alla corrosione e agli urti. Questi sensori sono inseriti in una robusta struttura per essere meglio protetti, ma le parti interne del sensore non possono essere completamente preassemblate prima di essere inserite nel corpo. Alcune operazioni di saldatura vanno effettuate direttamente all'interno del corpo. Le tecniche di saldatura convenzionali, come la saldatura a onda o la saldatura per rifusione, non sono adatte a questo scopo in quanto il corpo contenitore in plastica non è in grado di sopportare le sollecitazioni termiche prodotte da queste procedure. L'unica soluzione è quella di ricorrere alla più impegnativa saldatura selettiva. In questo caso, è essenziale tenere presente che la forza e l'angolo di saldatura devono essere precisi al millesimo. A tale scopo, è necessario garantire l'alta qualità e la ripetibilità dei processi nonché la rapidità di produzione attraverso una completa automazione delle procedure.
Per inserire la batteria e il circuito stampato direttamente nel corpo protettivo dei sensori, IPTE ha sviluppato un impianto di saldatura selettiva programmabile. A tale scopo, è stata realizzata, in collaborazione con Festo, una soluzione completa di nuova concezione. Il sistema di manipolazione pronto per l'installazione realizzato da Festo consente di ottenere un tempo di ciclo inferiore ai tre secondi grazie ai movimenti rapidi e precisi degli assi X, Y, Z e W, e questo nonostante una massa movimentata di oltre 60 Kg. Lo stagno per saldature viene erogato con precisione pari a 0,1 mm e in questo modo viene controllata la velocità di svolgimento della bobina. Ulteriori vantaggi offerti dall'impianto compatto della IPTE sono: calibrazione automatica delle punte di saldatura, pulitura integrata delle punte, procedimento di saldatura a rulli, riconoscimento dei colori, possibilità di commutazione alla saldatura senza piombo. Un affidabile sistema di sospensione garantisce che le punte di saldatura esercitino la giusta pressione sui circuiti stampati e, quindi, assicurino un contatto termico ottimale durante il processo di saldatura. Un sensore di crash incorporato protegge il PCB da una pressione eccessiva.
Grazie al supporto offerto da Festo nei processi di progettazione e produzione, IPTE ha sviluppato il sistema di manipolazione a portale XYZW con quattro gradi di libertà. Per gli assi X, Y e Z, l'azionamento è, come sempre, affidato al sistema ECG con mandrino e asse lineare con trasmissione a cinghia dentata provvisto di sistema di misura integrato e mini slitta EGSL. Per l'unità di rotazione (asse W), Festo ha sviluppato un modulo specifico per il cliente. La struttura a portale utilizzata per la regolazione flessibile e controllata della velocità e dell'accelerazione (asse XYZ) e un modulo di sollevamento e rotazione ERBM sono stati adattati alle caratteristiche specifiche dell'impianto e vengono usati per il sollevamento e la rotazione delle punte di saldatura ad ago. In questo modo, l'impianto è in grado di compiere le operazioni di saldatura con la massima precisione anche nei punti più inaccessibili del corpo sensore, applicando la forza e l'angolo di saldatura corretti. Il posizionamento avviene in modo molto rapido nonostante la notevole quantità di massa movimentata.
La tecnologia di nuova concezione realizzata da IPTE è applicabile universalmente. Oltre alle funzioni di saldatura, sono possibili molte altre applicazioni. Ad esempio, questa tecnologia può essere utilizzata per la realizzazione degli erogatori. La struttura a portale include servomotori e controllori del tipo CMMP con interfaccia EtherCat, è adattabile ai requisiti specifici delle diverse applicazioni e viene fornito da Festo come sistema intero pronto per il montaggio. Festo offre ancora più sicurezza fornendo la garanzia di funzionamento del sistema all'atto della consegna del prodotto. Oltre a ricevere un sistema di manipolazione già pronto per il montaggio, il cliente ha anche la certezza che quest'ultimo funzionerà in modo impeccabile sin dal primo momento.
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Campo di attività: sviluppo di sistemi di automazione pronti per l'uso per la produzione, il collaudo e la trasformazione di moduli a circuiti stampati e prodotti finiti.