Hızlı yer değişimi

Jochen Erler el sıkışmak yerine kameraya el sallıyor. Holger Erler ve Micheal Müller ile birlikte, erler gmbh automation  robotik firmasını yönetiyor. Çevrimiçi toplantıda Jochen Erler ile birlikte Andreas Ehm de bulunuyor ve kendisi az sonra toplantının konusu olacak projeden sorumlu.

Zollernalb bölgesindeki Dormettingen’den Suabiyalı ailenin işlettiği şirketin çalışma alanı, şirket logosuna eklenen “otomasyon - robotik” kelimelerinden anlaşılıyor. “Bu arada 200 robot kontrolörü faaliyete soktuk ve otomasyon ve robot sistemlerimizle burada, Baden-Württemberg’deki pek çok şirketin konumunu sağlama almasına katkıda bulunuyoruz,” diyor Jochen Erler. Başlangıçta, her şey PLC programlamasından ibaretti. PLC teknolojisi şirketi 1995’te Alois Erler tarafından kuruldu. Alois Erler zaman içerisinde şirketi kontrol teknolojisi için tam hizmet sağlayıcısına dönüştürdü. Erler daha 1998'de robotik konusuna odaklanmıştı; Stäubli robotlarının programlanması aynı zamanda Stäubli ortağı olarak uzun yıllar sürecek güvenli bir iş birliğinin temelini atıyordu. Bugün Erler Gmbh Automation Robotik 47 kişiyi istihdam etmekle birlikte mühendislik, fabrika otomasyonu ve makine teknolojisi alanlarında faaliyet gösteriyor. “Küçük hizmetlerden tam otomasyon sistemlerinde donanım değişikliklerine kadar çok sayıda proje yürütüyoruz," diyor Jochen Erler. Kullanıcılarla irtibat ve yakınlık onun için her zaman önemli olmuş.

Schweizer Electronic AG bu tabloya uyuyor. Baskılı devre kartı (PCB) üreticisinin merkezi Dormettingen’den sadece 40 kilometre uzakta yer alıyor. Erler (akıllı) p² Pack teknolojisinin parçası olan küçük elektronik bileşenleri taşımak üzere bir otomasyon çözümü geliştirmek için güvenilir bir ortak arıyordu. Buradaki zorlukher bir bileşenin yalnızca bir santimetre kare büyüklüğünde olmasıydı. Bakır iç malzemeye sahip bu hassas çipler, baskılı devre kartının içine gömülü durumda bulunuyor. PCB gömme adı verilen bu işlem ise elektrikli sürücüler ve destek sistemlerinin verimliliğini ve tepki hızını daha da artırmaya yönelik ilginç bir yaklaşım olarak karşımıza çıkıyor. Çünkü kontrol merkezi olarak PCB burada çoğu zaman sınırlayıcı unsur görevi görüyor. Schweizer Electronic AG elektrik yarı iletkenlerini PCB’ye entegre ederek termal direnci ve elektrik direncini azaltıyor ve böylece daha yüksek güçte enerjinin kontrolünü sağlıyor.

“Diğer yandan, bu proje çip üretimiyle ya da gerçek entegrasyonla ilgili değil. Gömme işleminden önce, bakır yüzeyin dağlama işlemiyle sertleştirilmesi gerekiyor. Bizim sistemimiz çipleri daha sonra bunları tamamen işleme sokacak özel bir cihaza yerleştiriyor,” diye açıklıyor Andreas Ehm. Çipler standart Jedec tepsilerinde gelmekte. Bunlar 176 oluğu olan sağlam plastik tepsilerdir. “Eğer Schweizer Electronic AG bu tepsiyi dağlama işlemine daldıracak olsaydı, bileşenler üst kısımda her şeyi emerdi. Bu nedenle, kendi tepsilerini tasarladırlar,” diyor proje yöneticisi. SE tepsilerinde (SCHWEIZER Tepsileri) her biri yarı iletken bileşenler için olmak üzere 176 girintili dört adet yuva var. Bunlar bir kapakla kapanıyor ve daldırma sırasında çiplerin yerinde kalmasını sağlıyor.

“Yer değiştirme çözümümüz, tepsilerin bir taşıma arabasıyla manuel olarak teslim edildiği robotik bir hücreden oluşuyor. Tepsiler bir servo aks sistemiyle tek tek hücreye taşıyor. Burada, robot eş zamanlı olarak 176 bileşenin tümünü alarak SE tepsisine yerleştiriyor,” diyor Ehm. Erler gmbh automation . robotik, J. Schmalz GmbH'yi özellikle bu iş için göreve getirmiş. “SCHWEIZER, sistemlerinde en ileri teknoloji ürünü PCB'leri üretiyor. Tutma makinelerinin kalitesine ve güvenilirliğine ilişkin talep de aynı oranda yüksek,” diyor Christian Stoisser. Stoisser, Schmalz’da elektronik sektörü yöneticisi olarak vakum teknolojisine aşina olduğu gibi, farklı üretim aşamalarını ve bunlarla bağlantılı gereklilikleri de biliyor: “Yüksek iş hacmi, güvenli taşıma ve bozulmaya dayanıklılık, erler gmbh automation . robotik’ten beklenenlerden bazıları.”

Schmalz, robot uç efektörü tasarımının yanı sıra SCHWEIZER tepsilerinin spider tutucusundan da sorumluydu. Tüm vakum bileşenleri arasında esas zorluğu yarı iletken bileşenleri taşıyacak tutucu teşkil ediyordu: Döngü sürelerinin kısa olması için tepsiyi tek adımda yükleyebilmesi veya boşaltabilmesi gerekiyordu. Çipler düz bir şekilde değil de girintilerde durduğundan, 176 vantuz pedinin hafifçe tepsiye girmesi gerekiyordu. “Başta, tutulacak bileşenlerin arasını kompanse etmek için ilave yükseklik farkı olacak gibi duruyordu. Bu yüzden dekörüklü vantuzları tercih ettik. Ama alandaki ilk uygulamalarımızda dahi tepsilerin düz ve böylece ciddi derecede stabil bir vantuz kullanabilmemize imkân sağlayacak şekilde üretildiğini gördük,” diyor Stoisser.

Vakum uzmanları PFYN düz vantuzlarını kullanmaya karar verdi. Şekilleri nedeniyle bunlar, minimal aksiyal yönde hareket ediyor ve sertlikleri sayesinde işlenen parçaları temiz bir şekilde alıp herhangi bir tutukluk yapmadan tam olarak yerlerine yerleştiriyorlar. Çapı altı milimetre olan sarı vantuzların bir özelliği daha var: NBR-ESD adlı nitril kauçuktan oluşuyorlar. “Bu materyal kimyasallara karşı dirençli ve hassas bileşenleri kontrolsüz elektrostatik yayılımdan koruyor. Dağlama işleminden sonra tepsiye veya işlenen parçalara yapışan kalıntılar olursa bunlar vantuzla reaksiyona girmiyor,” diyor Stoisser.

Sistemde bir aşamada, esnek piston yaylarına sahip ek vakum vantuzları ve bağımsız vakum üretimi, tepsileri taşımak için kuruluyor. Bunların görevi SE tepsilerini yükleme ve boşaltma işleminden önce kapakları kaldırmak ve aktarma istasyonuna kadar tepsiyi götürmek.

Tepsiden çipleri kaldırıp, dağlama işlemi için özel yerlere koyan tutucu, 320 x 140 milimetre boyutlarında. Tutucu, alüminyum gövdesi sayesinde sadece 2.5 kilogram ağırlığında. Robot sistemine kolay monte etmek için prefabrik bir flanş montaj sistemine sahip. Tutucudaki vakum ise sistemde kurulu olan SCPMi tipi IO-Bağlantılı kompakt ejektör ile üretiliyor. “Tek bir bağlantı yeterli. Çünkü işlenen parçalarda boşluklar olsa bile tutucu, her bir vakum noktasındaki akış dirençleri ile mükemmel bir şekilde işliyor,” diyor Stoisser. Sistem ayrıca çok da verimli: Entegre hava tasarrufu fonksiyonu, vakum seviyelerinin belirlenen noktaların altına düştüğünde ejektörün pompalamasını sağlayarak basınçlı hava tüketimini azaltıyor. Stoisser sözlerini “Bu, son derece güvenli olmakla birlikte basınçlı hava ihtiyacının daha düşük olması nedeniyle işletme maliyetlerini de azaltıyor,” diyerek bitiriyor.

Schweizer Electronic AG şu anda, yüksek miktarlarda p² Pack gömme teknolojisini piyasaya sunmak için verimli üretim süreçleri üzerinde çalışıyor. Erler gmbh automation . robotik otomatize taşıma sistemleri, bu süreçte PCB uzmanını destekliyor. “Bu robotik çözümle, saatte 31.000 çip taşıyabilen son derece dinamik bir sistem geliştirdik. Robot ve tutucu gibi bileşenler güvenli ve sorunsuz işleyiş için son derece önemli, biz de bu nedenle burada Schmalz gibi uzmanlara güveniyoruz,” diyor Jochen Erler. Christian Stoisser iyi işbirliğinin önemini vurguluyor: “Birlikte, tutucuyu sistemde doğrudan optimize etmeyi ve çıkan herhangi bir sorunu hızla çözmeyi başardık. Sonuç olarak da Schweizer Electronic AG için tam anlamıyla koordine bir çözüm üretmiş olduk."