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Nouveaux produits

Eutect, Automatisation du brasage sélectif

Publication: 29 mai

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Alors qu’au cours des 10 dernières années le brasage sélectif de PCB s’est développé et propose désormais des solutions abouties, il demeure un challenge pour des applications sur des modules électroniques spécifiques...
 

De fait, des processus de production entièrement automatisés peuvent être utilisés pour des produits électroniques sophistiqués et individualisés. Il est question ici de l’utilisation de machines de brasage sélectif flexibles et efficaces. C’est ce que propose la société allemande EUTECT GmbH qui a développé des solutions robotisées intégrant des idées innovantes permettant une production entièrement automatique sans qu’il soit forcément nécessaire d’avoir des volumes de productions très élevés. La valeur a été placée ici sur des modules de manipulation et de transport des pièces plus légers et plus efficaces.

Depuis plus de 20 ans, la société EUTECT GmbH, a fait du brasage sélectif de produits électroniques son cœur de métier. Dès ses débuts, il n’était pas question pour Eutect GmbH de proposer des solutions standardisées, mais des solutions qui permettaient de braser des assemblages complexes avec des temps de cycle courts grâce à la brasure laser ou à la minivague. Depuis, EUTECT GmbH a continué à développer de nouveaux modules de brasage afin de pouvoir offrir à ses clients les solutions d’assemblage appropriées.

« Une étape fondamentale a été franchie fin 2008. À cette époque, l’idée d’intégrer un robot “suspendu” dans l’une de nos cellules était envisagé ». Manfred Fehrenbach, fondateur et propriétaire d’EUTECT GmbH, sourit et continue : « Nous avons intégré le robot dans l’une de nos cellules d’automatisation compactes avec le désir de développer un système de brasage vraiment très flexible pour notre centre technique EUTECT. Grâce à nos ingénieux concepts de pinces robotisées et d’outillages, il a été possible d’intégrer les modules des procédés de brasage soit par laser, par thermode, par induction et bien sûr soit par minivague dans un système sur seulement 2 m². »

EUTECT GmbH avait déjà développé en 1998 un concept de cellule d’automatisation compacte et hautement flexible avec des tailles de cellules évolutives. Le premier système de brasage EUTECT SMART a été construit en 1999. Il permet le fluxage, le préchauffage et le brasage avec un robot XYZ sur seulement 1,5 m² de surface utile.

Ce concept de cellule peu encombrante ainsi qu’un nouveau système de brasage robotisé ont été des impulsions importantes pour les nouveaux concepts de machines et solutions d’automatisation efficaces d’EUTECT GmbH. En intégrant des robots, les développeurs sont parvenus à intégrer un nombre maximal d’étapes de process et de test dans les cellules de production déjà compactes et sur un encombrement minimal. « En 2008, nous étions en mesure d’intégrer les trois étapes, fluxage, préchauffage et brasage dans une machine en ligne sur seulement 1,5 m² avec un robot articulé Mitsubishi capable de supporter 6 kg. La machine était en outre équipée d’une entrée et d’une sortie sur bandes transporteuses ainsi que d’un module de préchauffage supplémentaire et de divers modules de test », mentionne fièrement Manfred Fehrenbach. Les avantages pour les clients étaient évidents.

Les cellules de production compactes occupent moins d’espace au sol. Il reste donc plus d’espace pour la logistique de production nécessaire et les processus de préparation ou de suivi. Les solutions de préhension intelligentes réduisent les coûts d’outillage, augmentent la flexibilité du système de brasage, et donc la possibilité de traiter des versions différentes de produits avec un seul système. Un autre grand avantage consiste à pouvoir positionner dans la cellules les modules du process (flux, préchauffage, pot de brasage) en fonction des caractéristiques du produit ou de la production. En s’appuyant en amont sur un dialogue avec le client et sur une étude technique approfondie, les modules peuvent être placés de manière à être accessibles pour l’entretien et la maintenance. Ainsi, les temps d’arrêt du système et les coûts de matériel et d’espace ainsi que les frais de personnel sont diminués. L’efficacité de la production globale est donc automatiquement augmentée.

EUTECT GmbH a développé la solution logicielle EuRoC en plus de ces innovations mécaniques. Le logiciel a été introduit en 2009. Il permet de programmer des robots intégrés sans connaissances préalables. La machine peut être commandée, déplacée ou optimisée de la manière la plus simple grâce à l’interface machine EUTECT (EMI) à commande intuitive. L’opérateur peut donc créer de nouveaux programmes et séquences pour des produits supplémentaires dans un court délai hors ligne et en ligne.

La possibilité de déplacer un robot à bras articulé et les pinces de préhension associées avec une liberté totale dans l’espace de la cellule augmente les possibilités et maximise l’utilisation du volume et le choix des processus. Jusqu’à quatre combinaisons de préhenseur / masque de brasure peuvent être stockées dans un système entièrement automatisé, ce qui permet de traiter un grand nombre de variantes de produits.

« Au court des années, nous avons vendu une variété de cellules avec le robot manipulateur intégré par le haut. Ce sont précisément ceux de nos clients qui souhaitent réunir les étapes de processus les plus variées dans la cellule, qui valorisent le transport du support de la pièce ainsi” ajoute Matthias Fehrenbach, fils de Manfred et depuis devenu membre de la direction. « En effet, l’intégration du robot à 6 axes n’était qu’une étape vers une solution astucieuse d’automatisation du brasage. « Nous devions envisager une solution pour le transport des assemblages avant et après les opérations de brasage », rappelle Fehrenbach Jr, car dans les productions conventionnelles, des navettes porte-pièces (WT) avec toutes leurs fonctions sont fréquemment transportées dans la cellule avec le produit à traiter . Ces navettes sont exactement celles qui sont difficiles à déplacer pour le robot 6 axes en raison de leur poids et de leurs dimensions. « Ces WT dépassent souvent la masse de 6 kg et sont donc tout simplement trop lourds pour nos systèmes. Pour cette raison, nous avons développé une génération de WT interne », explique Fehrenbach Jr.

La combinaison porte-pièces EUTECT permet de les saisir directement sur le tapis transporteur avec un robot et / ou une cinématique de manipulation via un satellite spécifique au produit. Les supports satellites sont simplement transportés vers les différents processus individuels. Le satellite est libre de toute fonction et sert uniquement à déplacer l’ensemble dans la cellule. A la fin du processus d’assemblage, le support est de nouveau placé sur le WT conventionnel, qui attend devant le système de brasage.

Les supports satellites sont toujours développés avec le souci de garder une faible masse thermique tout en garantissant l’efficacité mécanique. Cela permet également d’intégrer des robots plus petits avec des charges de roulement moindres, ce qui permet d’éviter des coûts supplémentaires. Les supports satellites peuvent être achetés à moindre coût et rééquipés rapidement et facilement lors des changements de produits ou de variantes.

Un support de pièce complet ainsi qu’un stockage tampon ou WT pour chaque variante de produit peuvent ainsi être supprimés. Un stockage supplémentaire des pièces de rechange et d’autres coûts d’investissement sont également évités. Les grands avantages de la combinaison porte- pièces / support d’EUTECT sont donc des économies de matériel et d’espace ainsi que des économies de temps. « Dans l’ensemble, les automatismes de brasage robotisés intelligents associés à la combinaison porte-pièces d’EUTECT permettent des augmentations significatives de la production et des réductions de coûts tout aussi significatives. Dans le même temps, nous atteignons une flexibilité et une efficacité accrues pour fabriquer les produits de demain sans vraiment savoir ce qu’ils sont aujourd’hui », résume Matthias Fehrenbach.

http://www.eutect.de

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