Assemblages de circuits à souder pour robots SCARA

Les robots Epson sont conçus pour ce type d'opération et pour tout processus de fabrication rapide, répétitif et utilisant un volume élevé de pièces plus petites.

C'est Tim McArthur, vice-président des services de fabrication et de la qualité chez Delta Systems Inc. à Streetsboro, Ohio, expliquant pourquoi il utilise SCARA et les robots à six axes d'Epson America Inc. pour assembler des composants électroniques destinés aux équipements industriels.

McArthur utilise des robots Epson depuis 2017, lorsqu'un intégrateur, Great Lakes Automation, en a fourni pour deux opérations distinctes. « Nous avons fait confiance à leur expertise, effectué nos propres recherches et décidé d'aller de l'avant avec Epson en concevant nos propres systèmes en interne », explique-t-il.

Aujourd'hui, Delta Systems utilise plus de 20 robots Epson pour les opérations de prélèvement et de placement, d'assemblage, de distribution et de soudage. La société a également intégré un système d'alimentation en pièces Epson IntelliFlex pour déplacer les pièces dans un système qui assemble des interrupteurs à clé pour les tracteurs de pelouse, produisant près de 2 millions d'interrupteurs chaque année.

« Nous standardisons Epson partout où nous le pouvons. Dans environ 80 % des opérations robotiques de notre usine, Epson est sans conteste notre premier choix », déclare McArthur.

Joints de soudure pour compteurs

Delta Systems fabrique des interrupteurs, des compteurs, des contrôleurs et des écrans pour les équipements électriques extérieurs, les véhicules utilitaires, les machines et véhicules agricoles et industriels légers. Parmi ses clients figurent John Deere, Toro, Ryobi, Honda Power Equipment, Kawasaki, Bombardier et Husqvarna. L'entreprise réalise toute sa fabrication dans une usine de 150 000 pieds carrés à Streetsboro, qui emploie environ 215 personnes.

Un exemple de ses processus est une opération qui construit des compteurs horaires pour les tracteurs et les véhicules utilitaires. Ces compteurs sont de petits ensembles dotés d'un écran LCD de 1 pouce de diagonale qui avertissent les utilisateurs lorsqu'il est temps de changer l'huile et d'effectuer d'autres travaux d'entretien.

"Nous soudons un petit morceau de métal sur un circuit imprimé, et cela doit être fait de manière très précise", explique McArthur.

Pour assembler ces compteurs, Delta utilise deux robots Epson T6 SCARA pour prélever et placer les pièces et trois autres pour les souder ensemble.

« Un robot T6 place les pièces sur un grand cadran, qui les fait pivoter vers les robots de soudage. Les trois robots travaillent simultanément sur les joints de soudure », explique McArthur.

Ensuite, un autre robot T6 retire l'assemblage fini du cadran. En fonction de l'assemblage, chaque robot peut créer trois ou quatre joints de soudure sur une carte.

Le défi de cette opération est la rapidité et la précision, les robots travaillant ensemble pour réaliser 750 000 mètres par an, avec au moins 2,25 millions de joints de soudure.

Avant 2020, Delta utilisait un système robotique disponible dans le commerce spécialement conçu pour le soudage. Mais alors que ce système approchait de la fin de sa durée de vie utile, McArthur et son équipe ont estimé qu'ils pouvaient construire en interne un système aussi performant et à un coût bien inférieur.

La moitié du coût

"Il existe probablement trois ou quatre entreprises spécialisées dans le brasage robotisé, donc acheter un système disponible dans le commerce n'aurait pas posé de problème", explique McArthur.

Pourtant, il pensait que, compte tenu de l'expérience de l'entreprise en matière d'automatisation industrielle, il serait préférable pour elle de construire son propre système. Il a fallu environ six mois à l'équipe d'ingénierie pour concevoir et fabriquer la nouvelle configuration de soudage, avec environ une semaine consacrée à l'installation et à la programmation des nouveaux robots, chacun doté d'une tête de soudage disponible dans le commerce.

"La partie la plus difficile du processus a été de faire communiquer les différentes parties", explique McArthur. "Et quand je dis difficile, c'est principalement parce que nous ne l'avions jamais fait auparavant."

Alors que les robots Epson ont immédiatement commencé à communiquer avec les têtes de soudage, la « poignée de main » s'est avérée difficile car le système de soudage utilise des protocoles de communication propriétaires. « Nous avons travaillé avec Epson sur ce problème, et je dois dire que son support est tout aussi performant que son équipement », déclare McArthur.