Die bisher eingesetzten Kurventische wären für die Anforderungen der aktuellen Multilayer-Besäummaschine von LHMT zu groß gewesen und hätten zu viel Platz beansprucht. Als Alternative hat sich der Maschinenbauer für den Einsatz einer Dreheinheit entschieden. Mit schlankeren Maßen und höherer Dynamik.
Exklusiv in KEM Der Autor: Jens Knölke, Leiter Marketing und Vertrieb, Weiss GmbH, Buchen
In Neuhausen im Enzkreis kümmern sich etwa 22 Mitarbeiter um CNC-gesteuerte Ritz-, Mess-, und Anfasmaschinen sowie Anlagen für die Nachbearbeitung von Leiterplatten und die Solarzellenbestückung. „Wir haben bereits mehrere Varianten dieses Anlagentyps gebaut“, erklärt Werner Binhack, Konstruktions- und Entwicklungsleiter von LHMT, „das Grundprinzip ist immer das Gleiche.“ Ein Sechs-Achs-Roboter mit Sauggreifern nimmt eine Platine von einem losen Stapel Leiterplatten und führt sie in die Maschine ein. Die Leiterplatte wird über eine Dreheinheit und zwei große CNC-Achsen zu den verschiedenen Stationen gefahren. Während der Bearbeitung und vor dem Ablegen erfassen optische Sensoren die Lage der Platine, um sie bei Bedarf zu korrigieren. Zum Schluss greift ein Roboterarm nach der Platine und legt sie auf einem zweiten Stapel ab.
Bei einfachen Schaltkreisen genügen Leiterplatten, die mit ein- oder zweiseitigen Leiterbahnen bedruckt sind. Hochkomplexe und dicht bestückte Elektronik, die z. B. in Computern, Mobiltelefonen oder Steuerungen verwendet wird, erfordert oft zusätzliche Leiterbahn-Ebenen. Platzsparend werden nacheinander die bedruckten Leiterplatten aufeinandergelegt und mit Harz verbacken. „Bevor die nächste Platine aufgebracht werden kann, muss vorher der Flatterrand der überstehenden Kupferfolie abgeschnitten werden. Danach müssen die Kanten der Leiterplatten gebrochen und der Grat des eingepressten Harzes in den Zentrierbohrungen entfernt werden“, so Binhack über die Aufgabe und Funktion seiner Multilayer-Maschine.
Schlank und schnell geschwenkt
Die Herausforderung in der Entwicklung der neuen Multilayer-Maschine bestand darin, eine schlanke Alternative zu den üblichen Rundschalttischen zu finden. Da die Leiterplatten und der Saugteller diesmal kleiner waren, kam ein kurvengesteuerter Tisch nicht in Frage. Ein Anruf bei Weiss in Buchen hat ihm eine Menge Recherche und Arbeit erspart und bei einem Besuch vor Ort war schnell klar, dass für diese Maschine nur eine Dreheinheit infrage kam.
Die gerade einmal 140 mm x 140 mm schlanke ST-140-High-Torque-Dreheinheit erfüllt dabei nicht nur die mechanischen und geometrischen Anforderungen: „Mit Direktmotor und absolutem Drehgeber zur freien Positionierung für einen einfachen 90-Grad-Schwenk erscheint das Drehmodul auf den ersten Blick natürlich völlig überdimensioniert. Aber im Vergleich zu der sauber gearbeiteten ST-Dreheinheit wirken Kurventische mit ähnlichen Abmessungen dagegen wie Spielzeug. Das Drehmodul kostet letztendlich nicht viel mehr als ein kurvengesteuerter Tisch und arbeitet schneller“, erläutert Binhack. So schnell, dass aufgrund der extremen Dynamik für den Einsatz in der Multilayer-Besäummaschine zur Sicherheit noch eine kleine Backenbremse mit Zylinderbetätigung eingebaut wurde. Mittlerweile hat Weiss die ST-Module 140 und 75 auch mit elektrischer Haltebremse in sein Produktportfolio aufgenommen.
Durch das modulare Produktkonzept des Unternehmens lassen sich Handlinggeräte wie die High-Torque-Dreheinheit auch in komplexe Fertigungsanlagen implementieren. Durch die unterschiedlichen Befestigungsmöglichkeiten und den beliebig orientierbaren Kombistecker war auch die elektrische und mechanische Integration in die Multilayer-Besäummaschine kein Problem. Mit der WAS, der Weiss-Application-Software, ließ sich das Drehmodul für den 90°-Schwenk des Saugtellers leicht einrichten. Die Software übernimmt Konfiguration, Steuerung und Fehleranalyse der High-Torque-Dreheinheit. Programmierkenntnisse und Spezialwissen sind bei der WAS nicht nötig, Benutzeroberfläche und Bedienung sind selbsterklärend. Das hat die Einrichtung der Fahrprogramme und die Kommunikation zur übergeordneten CNC-Steuerung ungemein erleichtert. „Unser Elektroniker war anfangs etwas skeptisch, da er noch nie mit Weiss-Komponenten gearbeitet hat. Am Ende war er hellauf begeistert“, beschreibt Binhack die Begegnung seines Kollegen mit der WAS. Selbst komplexere Fahrprogramme und zukünftige Anwendungen stellen für Binhacks Kollegen kein Problem dar, denn die Oberfläche und Benutzung der WAS ist für alle Weiss-Komponenten einheitlich.
Die beschriebene Multilayer-Besäummaschine wird bei der Herstellung von mehrlagigen Leiterplatten für die Zwischen- und Endbearbeitung der Platinen eingesetzt. Nach jedem Auftragen einer neuen Platine schneidet sie den überstehenden Flatterrand der Kupferbeschichtung ab, bricht die Kanten der Leiterplatte und entfernt den Grat des eingepressten Harzes in den Zentrierbohrungen. I
Info & Kontakt
Weiss
Jens Knölke, Leiter Marketing und Vertrieb
Tel.: 06281 5208-0
Detaillierte Informationen zu den Drehmodulen
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