Robotický manipulační systém pro desky s plošnými spoji

Profil

• Co bylo potřeba: vícerozměrný pohyblivý systém zásobování energií triflex® R, který byl dodán jako systém ready-to-install® -energy chain.
• Požadavky: energetický řetězec musí být schopen udržet krok s vysokou rychlostí pohybu a zrychlením a musí být velmi flexibilní, protože sekvence pohybu robota lze libovolně programovat; každý krychlový centimetr se počítá, takže řešení musí být kompaktní; nejvyšší nároky jsou kladeny na čistotu (řešení pro čisté prostory).
• Průmysl: Výroba fotovoltaiky a desek s plošnými spoji
• Úspěch pro zákazníka: dodávka energie se optimálně přizpůsobuje všem pohybům; malý poloměr ohybu umožňuje obzvláště kompaktní instalaci; materiál má potřebné klasifikace pro technologii čistých prostor; ekonomická výhoda: místo šesti nyní všechny kabely vedou pouze v jednom energetickém řetězci

Problém
Skupina Schmid se sídlem ve Freudenstadtu se specializuje na vývoj a výrobu systémů pro fotovoltaiku a výrobu desek plošných spojů. Kompetenční centrum pro manipulační techniku se nachází ve společnosti Schmid Technology Systems v Niedereschachu. Výrobní program této dceřiné společnosti zahrnuje nakládací a vykládací systémy. Tyto systémy například oddělují desky plošných spojů, které jsou uspořádány na kazetách, a dopravníkovým pásem je podávají do zpracovatelské stanice.
Stále se zvyšující rychlost zpracování a požadavky zákazníků na větší flexibilitu vedly k vývoji zcela nové generace manipulačních systémů. Zatímco dříve se k pohybu po jednotlivých osách používaly lineární jednotky, nyní se poprvé používá šestiosý robot, který dokáže nakládat a vykládat kazety s deskami plošných spojů s dobou cyklu kratší než sedm sekund. Flexibilita systému je však důležitější než jeho rychlost. Vzhledem k tomu, že robot lze libovolně programovat, jsou možné nejrůznější způsoby pohybu - bez jakýchkoli úprav nebo zásahů do hardwaru. Kazety lze například nakládat a vykládat pod různými úhly sklonu. Systém je zcela uzavřený, protože manipulace s deskami plošných spojů klade nejvyšší nároky na čistotu. Kompaktnost proto hraje důležitou roli - v technologii čistých prostor jsou kubické centimetry normou.
Zajímavým detailem systému je chapadlo, které automaticky rozpozná velikost příslušné desky plošných spojů. Nosná deska s vakuovými chapadly je vyrobena z uhlíkových vláken, která šetří hmotnost, takže lze použít kompaktního robota o hmotnosti 16 kg a přemisťovat manipulační zboží o hmotnosti až 7 kg.

Řešení
Vzhledem k náročnosti systému stáli konstruktéři také před otázkou, jak optimalizovat vedení energie, řídicích signálů a stlačeného vzduchu do chapadla. Robot má vnitřní průchodku pro přívod energie, která však nenabízí dostatek prostoru pro všechny kabely. Při hledání externího přívodu energie narazili konstruktéři na vícerozměrný pohyblivý systém přívodu energie triflex® R od společnosti igus®. Tento energetický řetězec byl vyvinut speciálně pro robotické aplikace. Je vícerozměrně pohyblivý a přizpůsobuje se všem pohybům v šesté ose, a to i při složitějších manipulačních úlohách robota. Malý poloměr ohybu vytváří podmínky pro prostorově úspornou instalaci. Vnější omezovače poloměru a zkrutu zároveň zajišťují, že definované poloměry nejsou podseknuty, jsou dodrženy minimální poloměry ohybu a je zaručena dlouhá životnost kabelu.
Energetický řetěz je navíc vyroben z materiálu extrémně odolného proti oděru, který má potřebné klasifikace pro technologie čistých prostor. Společnost
igus® dodává energetický řetěz triflex® R nového manipulačního systému jako systém připravený k instalaci "readychain®" energetického řetězu, každý s předem namontovaným kabelem servopohonu a rezolveru (pro dva servopohony Bosch Rexroth a Indramat), dvěma vedeními stlačeného vzduchu a sběrnicovým kabelem pro řídicí signály.
Nový systém je nejen technicky přesvědčivý, ale také ekonomicky výhodný. Roboty v posledních letech výrazně zlevnily a jejich dostupnost je ve srovnání s lineárními jednotkami výrazně vyšší. Ušetří se také náklady na dodávku energie, protože místo dřívějších šesti je nyní zapotřebí pouze jeden energetický řetězec.

plast pro delší životnost: také bezúdržbová plastová kluzná ložiska
Pro nový manipulační systém dodává igus® (poslání společnosti: "plast pro delší životnost") nejen energii. Pohon vřetena komplexního chapadla je uložen v kluzném ložisku iglidur® z vysoce výkonného plastu s trvale "zabudovaným mazivem". To nabízí několik výhod oproti běžnému kuličkovému ložisku: Ušetří se hmotnost, není nutné používat zvlášť dodávaná maziva a můžete si být jisti, že jste realizovali trvanlivé a otěruvzdorné ložisko - bezúdržbové. Zároveň se při mazání neuvolňují žádné složky do prostředí, čímž jsou zachovány podmínky čistých prostor. Společnost Schmid má s tímto typem ložisek rozsáhlé zkušenosti. V dalších systémových řadách vyvinutých a vyrobených v Niedereschachu již více než 100 plastových kluzných ložisek iglidur® zajišťuje plynulé sekvence pohybu - v pravém slova smyslu...