Sistemas de calhas articuladas de longa duração para sistemas de posicionamento na produção de eletrónica

Perfil

• O que era necessário: Calhas articuladas da gama de produtos E6, calhas articuladas compatíveis com salas limpas do modelo e-skin flat e calhas articuladas da gama de produtos E3, fornecidas como sistemas readychain totalmente confecionados.
• Requisitos: O funcionamento contínuo do sistema 24 horas por dia, sete dias por semana, exige uma elevada disponibilidade, sendo que os baixos níveis de vibração e de desgaste são cruciais para um processo de fabrico isento de problemas e de avarias. Além disso, a adequação para salas limpas até à Classe ISO 5 deve também ser garantida para um outro sistema.
• Indústria: Microeletrónica
• Sucesso para o cliente: As calhas articuladas das gamas de produtos E6 e E3 são adequadas para salas limpas, funcionam de forma silenciosa e são, por isso, particularmente silenciosas, oferecendo uma isenção de desgaste quase total. A calha articulada e-skin flat pode também garantir a funcionalidade em salas limpas até à Classe ISO 1, sendo que os sistemas readychain já confecionados reduzem significativamente o planeamento do projeto e a montagem para o cliente.

Na produção de placas de circuitos impresso para smartphones, agora é possível alcançar um aumento significativo no rendimento, em comparação com o passado, graças a um princípio de exposição especial que utiliza tecnologia laser. Ao mesmo tempo, os custos de produção são significativamente reduzidos, o que representa um argumento importante na produção em massa de equipamentos eletrónicos.
A Jenaer Antriebstechnik GmbH fornece precisamente estes sistemas de exposição e de estruturação a laser, que são, posteriormente, instalados como subsistemas mecatrónicos nos respetivos sistemas de matrizes. 
Atualmente, podem ser expostas, aproximadamente, 140 placas de circuito impresso (PCBs) por hora. Pelo menos 30 smartphones são montados com placas de circuitos individuais, com diferentes funções, a partir de uma placa de circuito global, designada por painel. O funcionamento contínuo destes sistemas coloca um esforço particular em todos os componentes da máquina. Assim, estas instalações altamente complexas encontram-se em funcionamento 24 horas por dia, sete dias por semana. Uma paragem da fábrica é, por isso, dispendiosa e simplesmente não pode ocorrer. Embora as condições reais de produção não apresentem problemas, a duração de vida longa torna essencial a utilização de componentes robustos e fiáveis também no subsistema.
A mesa de exposição é um componente essencial do sistema. Esta possui uma dimensão de 27 por 27 polegadas. Após o carregamento, as PCBs são expostas à luz. A mesa é baixada, transportada para a parte traseira e descarregada novamente. Entretanto, uma segunda mesa já foi carregada. O processo de exposição recomeça. É fundamental para o processo de digitalização que o movimento seja completamente suave, para que não existam interferências durante a impressão das PCBs. Para a solução de fornecimento de energia, isto significa que o sistema deve funcionar de forma absolutamente uniforme e, ao mesmo tempo, silenciosa. Além do perfil de movimento uniforme e do funcionamento suave, os baixos níveis de vibração e de desgaste são cruciais para um processo de produção isento de avarias e de paragens.

A Jenaer Antriebstechnik GmbH também fabrica o sistema multiaxial FAST 4PnP para o posicionamento preciso na produção de microeletrónica e semicondutores. Aqui, também existem desafios como a fiabilidade, a precisão e os custos. Além disso, estes sistemas têm de funcionar em salas limpas, razão pela qual o sistema de calhas articuladas deve ser aprovado para este tipo de ambiente e funcionar sem avarias, além de cumprir os elevados requisitos básicos.

A calha articulada e-skin flat é a solução para o sistema multiaxial da Jenaer Antriebstechnik GmbH. Esta é adequada para salas limpas de Classe ISO 1 e garante, de forma fiável, o fornecimento de energia com uma emissão mínima de partículas, mantendo simultaneamente um elevado número de ciclos. Esta aplicação, que utiliza a calha articulada e-skin flat, recebeu o prémio Vector de prata em 2026!

Graças às suas propriedades de baixo ruído e baixa vibração, o sistema de calhas articuladas minimiza o chamado efeito polígono, que pode ocorrer quando a calha articulada está a ser desenrolada. Uma vez que devem existir apenas alguns µm entre as posições teórica e real, é necessário um funcionamento absolutamente uniforme, o qual é alcançado com este cabo elétrico plano e modular. A repetibilidade e a precisão de posicionamento são ainda reforçadas pelo baixo peso da calha articulada e-skin flat.

Para sistemas de exposição e de estruturação a laser, a igus fornece sistemas de fornecimento de energia completos e já confecionados, incluindo alívios de tensão, conectores, guias e placas de montagem. Estes sistemas guiam, com segurança, os cabos de acionamento, os sistemas de medição e os cabos de ar comprimido, bem como outros meios, dentro da unidade de posicionamento. A principal vantagem das chamadas readychains é o facto de reduzirem significativamente o planeamento do projeto e, acima de tudo, os custos de montagem.
Enquanto duas calhas articuladas muito silenciosas da gama de produtos E6 demonstram a sua resistência no eixo Y, ao longo de um comprimento de, aproximadamente, 2m, a calha articulada altamente flexível da gama de produtos T3 demonstra a sua eficiência num comprimento de pouco menos de 400mm no eixo Z. Ambos os sistemas são também adequados para a produção em condições de sala limpa, que também prevalecem durante a exposição das placas de circuito impresso, razão pela qual praticamente não pode ser gerada qualquer abrasão.
Nesta aplicação, com uma altura interior de 40 mm e um raio de curvatura de 63 mm, todos os cabos elétricos são guiados em segurança no eixo Y.
O sistema de calhas articuladas T3 é utilizado no eixo Z. Este sistema combina, igualmente, um funcionamento suave com um baixo nível de ruído. A isto soma-se a facilidade de montagem. As faixas laterais, que encaixam entre si, substituem a ligação convencional de pino/furo e impedem movimentos relativos entre as articulações, proporcionando um desgaste extremamente reduzido. Isto significa que praticamente não existe desgaste ou abrasão, o que permite a sua utilização em salas limpas. A forma geométrica da "banda em T" também significa que quase não é gerado qualquer efeito polígono durante o funcionamento. O sistema funciona de forma muito harmoniosa e suave, sendo, por isso, particularmente silencioso e com baixa vibração. A solução é adequada para aplicações com pesos adicionais reduzidos e cursos curtos devido ao seu peso próprio baixo.