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IPTE soluciones de automatización para la industria electrónica y mecánica

A través de su división Factory Automation, IPTE desarrolla maquinaria y sistemas de automatización llave en mano, para la producción, testeo y montaje final de Placas de Circuito Impreso (PCB) destinadas, especialmente, al sector de la automoción (65%) y línea blanca (35%) en el caso de España, siendo a nivel mundial la automoción el principal destinatario (80%) En 1992 cinco ingenieros fundaron la empresa en Bélgica destinada a la realización de pruebas de automatización, sentando las bases de lo que más tarde se convertiría en IPTE (Integrated Production and Test Engineering). Así, lo que comenzó siendo un negocio a pequeña escala se transformó en una empresa con presencia a nivel global. Hoy en día, el grupo IPTE Factory Automation cuenta con alrededor de 600 empleados en todo el mundo. Con sede central en Genk, (Bélgica), IPTE también opera en China, Estonia, Francia, Alemania, México, Portugal, Rumania, Singapure, España, USA. IPTE España tiene asentada su sede en Reus (Tarragona), con dos importantes unidades de negocio: Test y Montaje. En el Centro de Montaje se desarrollan máquinas, proyectos personalizados y soluciones para la industria de la electrónica y mecánica. La gama de producto cubre líneas de montaje manual, procesos semiautomáticos, y estaciones de montaje completamente automáticas así como líneas completas llave en mano. A través del Centro de Test, IPTE desarrolla y diseña soluciones para la comprobación y test de producto en final de línea, soluciones de ensayo de aplicaciones manuales o en línea, personalizadas y llave en mano. Incluyendo soluciones de Visión Artificial ya que IPTE dispone de un software propio desarrollado y mantenido en su centro de Reus. – Explica Manel Castano, Operations&Engineering Manager.

Versatilidad y modularidad

IPTE ofrece una gama completa de equipamiento versátil con la flexibilidad y la calidad que hoy en día demandan las modernas líneas automatizadas destinadas a la fabricación de Placas de Circuito Impreso. Estos sistemas de automatización presentan grandes retos para los fabricantes de maquinaria porque se requieren procesos sencillos y fáciles además de máxima eficiencia y productividad. Para las máquinas de montaje de componentes, denominadas “Oddform”, el mercado demanda sistemas Pick&Place, flexibles, compactos, de alta producción y que, a la vez, permitan amplias capacidades de carga. Se combina elevado ritmo de trabajo con tiempos de ciclo muy cortos, siendo ésta la base para cualquier entorno de producción eficiente. IPTE desarrolla sistemas modulares que ofrecen alta flexibilidad para el cambio rápido y eficiente de los productos, incluso cuando el lote incluye productos de diferentes tamaños y formas. En este sentido, la empresa ha desarrollado dos tipos de estaciones de trabajo dependiendo de la forma que tengan las piezas a manipular; una basada en un sistema de ventosas neumáticas denominadas “Grippers – pinzas”, que funcionan por vacío, y la otra basada en un sistema de “Grippers neumáticos”, es decir, dos dedos mecánicos que se abren y cierran para coger o soltar los componentes. El tiempo de ciclo en ambos casos es prácticamente el mismo. Con la estación de Grippers neumáticos se montan puentes u otros componentes que precisen ser manipulados por medio de pinzas con un tiempo de ciclo de trabajo de aproximadamente 0,8 s/componente; y con la estación de Grippers en vacío se montan relés con prácticamente la misma velocidad de trabajo, alrededor 0,8 s/componente. Utilizando la plataforma Sysmac de Omron se aprovecha todas las capacidades de control de ejes que ésta incluye, lo cual ha facilitado enormemente el trabajo de desarrollo del software y ha simplificado el diseño eléctrico. – Explica Manel Castro.

Plataforma de Automatización Sysmac, integración sin límites

Uno de los más recientes e innovadores desarrollos de IPTE es un avanzado Sistema Dual Gantry para los procesos de inserción y montaje de componentes electrónicos en la fabricación de placas de circuito impreso (PCB). Para ello, ha hecho uso de la más avanzada tecnología integrando todo el sistema de control bajo la Plataforma de Automatización Sysmac de Omron. Se trata de una máquina modular que se integra en la línea de fabricación. La modularidad de las máquinas de IPTE permite reducir al máximo el espacio que ocupan, sin renunciar a la garantía de máxima producción gracias a la filosofía de alimentadores feeders (vibradores industriales o alimentadores de componentes en stick (tubo)) y al sistema de doble cabezal denominado Dual Gantry. Dicho Sistema Dual Gantry está compuesto por dos cabezales de seis pinzas cada uno trabajando a la vez de forma sincronizada en una misma estación, de forma que, debido a la concurrencia de operaciones, se consigue la máxima eficiencia en el proceso de inserción de componentes. Cada una de las máquinas está gestionada por un controlador NJ de Omron. La visualización de parámetros y el acceso al sistema se realiza mediante terminales programables HMI NS de la misma firma. En cada máquina se gestionan un total de 18 ejes, para lo que se han utilizado motores lineales y rotativos. Cada máquina puede incorporar hasta 16 stick feeders (8 por lado) u 8 vibradores industriales (4 por lado) donde se depositan los componentes que alimentarán la máquina. Cuando los componentes llegan a la posición de recogida en los feeders, los cabezales rotativos de seis pinzas se desplazan hasta estos para cogerlos. Cada una de las pinzas puede coger un componente diferente ya sea por aspiración en vacío o por medio de dedos neumáticos. Todas las señales están guiadas a través de E/S distribuida de cabecera E/S NX en Ethercat al controlador NJ que controla toda la estación. El cabezal está montado sobre carros paralelos utilizándose motores lineales capaces de desplazar la carga a más de 2 m/s, con precisiones de 0,1 mm, para la ejecución del movimiento interpolado en tres ejes (X,Y,Z). Los dos motores lineales se desplazan de forma sincronizada bajo el control del NJ realizando un desplazamiento horizontal de acercamiento a la pieza. Después inicia un movimiento de bajada hasta coger la pieza por aspiración en vacío, y el cabezal vuelve a subir. A continuación se retira y desplaza hacia la placa de circuito impreso e inicia el descenso y proceso de inserción del componente. Todos los motores que intervienen en cada uno de los desplazamientos se gestionan mediante servodrives Accurax G5, al igual que el movimiento giratorio del cabezal, controlado también por el NJ. Una vez alcanzada la posición de la placa, el cabezal tiene que descender e insertar el componente con una precisión de décimas de milímetro. La inserción del componente en la placa de circuito impreso se realiza con la máxima precisión gracias al control ejercido por el NJ y la mecánica de IPTE. Una vez insertados lo componentes, hay que realizar el “clinching”; fijación del componente en la placa mediante la apertura de las patillas por la parte inferior de la placa para evitar su caída antes del proceso de soldadura. En el sistema Gantry los motores que intervienen en los desplazamientos superiores son lineales, y los encargados del movimiento “clinching” son usillos más convencionales, convirtiéndose ésta en una solución más ventajosa por la relación precio/velocidad. Para el movimiento “clinching” se utilizan motores rotativos Accurax G5. En el terminal NS se programan las recetas con cada una de las combinaciones de inserción de componente, en función del producto que se está produciendo en la línea. Estos parámetros indican a los servos las posiciones de inserción que tiene que ejecutar para el producto en curso. Los terminales NS ofrecen máxima flexibilidad y el cliente puede modificar la posición de los componentes en función de sus necesidades. En los NS se configuran programan los feeders, servos, referencias, posiciones fijas, ejes. Etc. y se monitoriza en todo momento el estado de la máquina, tanto de forma local como remota, además de incluir las herramientas necesarias para el diagnóstico y el mantenimiento de la misma.

www.omron.es




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