Fabricante de equipo original rediseña máquina para incorporar motores flotantes XPlanar

Plasmatreat está utilizando la tecnología de manipulación de materiales flotante de Beckhoff en su equipo para ubicar los materiales debajo de las boquillas de pulverización para el pretratamiento y el recubrimiento con plasma.

La nueva unidad de tratamiento de plasma de Plasmatreat es muy compacta, ya que no requiere un robot de seis ejes, ni ejes lineales adicionales. Fuente: Plasmatreat
La nueva unidad de tratamiento de plasma de Plasmatreat es muy compacta, ya que no requiere un robot de seis ejes, ni ejes lineales adicionales. Fuente: Plasmatreat

Vi por primera vez el sistema XPlanar de Beckhoff en exhibición hace unos años en el evento Smart Production Systems en Nuremberg, Alemania, poco después de que se lanzara para su uso en Europa. El sistema aún no estaba disponible en los Estados Unidos, pero eso cambió a finales del año pasado cuando XPlanar hizo su debut en Estados Unidos.

A pesar de lo interesante que encontré la tecnología después de verla por primera vez en Nuremberg, la verdadera prueba de cualquier nueva tecnología está en su aplicación. Aunque varias empresas han estado utilizando la tecnología desde su lanzamiento en Europa, ahora podemos informar sobre el uso de Plasmatreat de XPlanar para transportar piezas de trabajo en los procesos de pretratamiento de plasma de la empresa.

Plasmatreat es una empresa global con sede en Steinhagen, Alemania, que fabrica sistemas de plasma para el tratamiento de superficies de alta eficiencia y procesos de producción respetuosos con el medio ambiente.

Si no está familiarizado con el pretratamiento con plasma, Plasmatreat lo explica como una tecnología clave para la limpieza microfina, la activación de superficies y el recubrimiento con plasma de numerosos tipos de materiales, desde plásticos, metales y vidrio hasta cartón, textiles y compuestos. Las aplicaciones comunes del pretratamiento con plasma incluyen: en la industria automotriz para faros y otras partes interiores y exteriores; en electrónica para placas de circuitos impresos y teléfonos inteligentes; en empaques para cartón, papel, vidrio y materiales metálicos; en bienes de consumo para electrodomésticos, muebles y artículos deportivos; y en ciencias de la vida para desinfección y tratamiento de superficies.

Jochen Stichling, jefe de diseño de Plasmatreat. Fuente: PlasmatreatJochen Stichling, jefe de diseño de Plasmatreat. Fuente: PlasmatreatLas unidades de tratamiento de plasma de la compañía pueden tratar la superficie de una variedad de muestras de materiales en un proceso de dos etapas, explicó Jochen Stichling, jefe de diseño de Plasmatreat. “Durante la primera etapa, el sustrato se mueve debajo de una boquilla para su limpieza y activación. Durante la segunda etapa, una boquilla separada aplica un recubrimiento funcional".

Es en estas etapas donde Plasmatreat utiliza XPlanar en una de sus nuevas máquinas de tratamiento con plasma. En esta nueva máquina, Xplanar reemplaza los sistemas anteriores utilizados para mover piezas de trabajo y elimina la necesidad de robots de seis ejes y motores lineales.

“Queríamos un sistema rápido, totalmente programable y sin desgaste para transportar las piezas de trabajo”, dijo Stichling. “Y cuando se trataba de la programación personalizada de pistas y viajes, no había una alternativa real a Xplanar”.

Xplanar explicado

Según Jeff Johnson, gerente de productos de mecatrónica de Estados Unidos, en Beckhoff, el sistema XPlanar consta de mosaicos planos que se pueden colocar en cualquier patrón, combinados con motores sin contacto que flotan sobre ellos y brindan un posicionamiento rápido, flexible y preciso. Los motores funcionan sin sacudidas y son capaces de viajar a velocidades de hasta 2 m / s, acelerar a 2 g y posicionarse con una repetibilidad de 50 µm.

Johnson explicó que Xplanar es capaz de hacer esto “en silencio y sin desgaste ni abrasión. El sistema no solo admite el movimiento dentro del espacio x-y, sino que también proporciona funciones adicionales para permitir el posicionamiento del motor con hasta seis grados de libertad para subir y bajar baldosas hasta 5 mm (cuando están descargadas), con capacidades de pesaje disponibles como opción; inclinarse hasta 5 ° al transportar y manipular líquidos; y girar 360 °".

El sistema XPlanar de la máquina Plasmatreat consta de seis placas planas de 240x240 mm y un solo motor plano.

Rediseño para el pre-tratamiento

Johnson señaló que se necesitaron menos de dos meses para integrar el sistema XPlanar en la máquina de Plasmatreat porque Beckhoff pudo proporcionar rápidamente los datos 3D y la información de conexión eléctrica, lo que permitió a Plasmatreat incorporar el kit de inicio XPlanar en el diseño de su máquina.

Stichling agregó que la incorporación de la tecnología XPlanar de Beckhoff, una compañía conocida por su uso de control basado en PC, significa que toda la celda de tratamiento de plasma de Plasmatreat en esta nueva máquina ahora ha sido "completamente automatizada usando control basado en PC". Stichling dijo que esto lo convierte en "una solución de sistema completa de una sola fuente".

La implementación de XPlanar en su sistema de pretratamiento permitió a Plasmatreat eliminar la necesidad de mover chorros de plasma sobre el material a tratar. Debido a que estos chorros son mecánicamente y eléctricamente complejos, la capacidad de mover las piezas de trabajo con XPlanar, en lugar de mover los propios chorros de plasma, reduce el desgaste de las líneas de alimentación de los chorros.

Otro beneficio, según Stichling, es que “una variedad de muestras de material se puede unir al motor para su tratamiento usando adaptadores simples. Podemos agregar fácilmente estaciones de procesamiento junto con los chorros de plasma (marcadores para piezas buenas, por ejemplo, o cabezales sensores ópticos para realizar inspecciones completas de piezas) y transportar las piezas de trabajo de manera flexible según sea necesario. Y la rápida aceleración de XPlanar también nos permite mover muestras de material a altas velocidades. Con muestras delgadas, por ejemplo, esto ayuda a minimizar el tiempo de tratamiento con el chorro fijo”.

Al explicar la diferencia en el pretratamiento con plasma antes y después de XPlanar, Stichling dijo: “Las configuraciones convencionales [pretratamiento con plasma] utilizan un robot de seis ejes o motores lineales para mover un chorro de plasma alrededor de una pieza de trabajo estacionaria. Desde la perspectiva de los costos, XPlanar se encuentra en algún lugar entre los sistemas robóticos y de eje lineal. Con piezas planas que no requieren mucho recorrido vertical en el eje z, [una aplicación] donde los sistemas robóticos suelen ser ideales, XPlanar ofrece una excelente alternativa a los sistemas tipo pórtico. Las ventajas de XPlanar en términos de falta de desgaste, fácil limpieza y compatibilidad con salas limpias también se manifiestan aquí ".

Teniendo en cuenta el éxito que Plasmatreat ha tenido al incorporar XPlanar en su equipo hasta ahora, Stichling señaló que XPlanar “tiene el potencial de optimizar el tratamiento de la superficie del plasma en dos áreas clave: integración directa de pruebas en línea para inspecciones completas durante el proceso de tratamiento y personalización de rutas de viaje de mudanzas programables para clientes finales".

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