El mover flotante del XPlanar simplifica el transporte de piezas sensibles

Plasmatreat GmbH de Steinhagen, fabricante de instalaciones de plasma para tratamientos superficiales altamente eficientes y procesos de fabricación respetuosos con el medio ambiente, presentó en la feria especializada K 2019 una nueva Plasma Treatment Unit (unidad de tratamiento con plasma). La verdadera innovación consiste en el transporte preciso y flexible de piezas con el sistema de motor planar XPlanar de Beckhoff. Este sustituye antiguos sistemas de movimiento de las piezas, a menudo sensibles, como es el caso de las placas de circuito impreso, así como el complejo montaje de robots de 6 ejes o motores lineales.

En la Plasma Treatment Unit pueden tratarse diversas muestras de material en dos fases, tal como explica Jochen Stichling, Director de diseño de Plasmatreat: "En la primera fase, el sustrato es transportado debajo de una boquilla para su limpieza y activación. En la segunda fase, una boquilla adicional aplica un recubrimiento funcional·. Todo se basó en una idea innovadora: "Nuestro objetivo era encontrar un sistema rápido, de programación libre y sin desgaste para el transporte de las piezas. Y particularmente en relación con los recorridos libremente programables, la única alternativa realmente adecuada era XPlanar".

Un Planarmover flotante mueve la pieza a procesar de forma precisa; por tanto, la boquilla de plasma ya no requiere desplazamiento. Imagen: © Plasmatreat, Jan Düfelsiek.

XPlanar está compuesto por baldosas planares dispuestas con geometría libre y Planarmover que flotan libremente sobre las mismas, permitiendo un posicionamiento extremadamente flexible, preciso y altamente dinámico. Los Mover se pueden desplazar bidimensionalmente sin sacudidas ni contacto con una velocidad de hasta 2 m/s, una aceleración de hasta 1 g y una exactitud de repetibilidad de posicionamiento de 50 µm, y todo ello sin ruido, sin abrasión ni desgaste. En caso necesario, el posicionamiento bidimensional X/Y de los Mover se puede complementar con otras funciones de movimiento con hasta seis grados de libertad:

• elevación y descenso de hasta 4 mm (sin carga),
• inclinación de hasta 5° para el transporte y la manipulación de líquidos,
• giro de hasta 360°.

La nueva Plasma Treatment Unit puede prescindir de los habituales robots de 6 ejes y ejes lineales adicionales, ofreciendo por tanto una estructura extremadamente compacta. Imagen: © Plasmatreat, Jan Düfelsiek.

Una gran ventaja del uso de XPlanar es que permite montar las boquillas de plasma para el tratamiento superficial de forma fija y sin que requieran desplazamiento. Puesto que estas boquillas son relativamente complejas desde los puntos de vista mecánico y electrotécnico, el movimiento de la pieza, en lugar de las boquillas de plasma, reduce el desgaste en los conductos de alimentación. Jochen Stichling destaca además otras ventajas del aumento de flexibilidad: "Mediante el uso de simples adaptadores se pueden fijar diferentes muestras de material sobre el Mover para su tratamiento. Además, es posible añadir fácilmente estaciones adicionales a las boquillas de plasma. Por ejemplo, marcadores de piezas buenas o cabezales ópticos de medición para una comprobación de las piezas al 100%. Además, con XPlanar, las muestras de material se pueden acelerar a grandes velocidades para minimizar el tiempo de tratamiento mediante la boquilla rígida, por ejemplo, en caso de muestras delgadas".

Las ventajas funcionales de XPlanar son beneficiosas según Jochen Stichling en numerosas aplicaciones: "Convencionalmente, el posicionamiento de la boquilla de plasma en relación a la pieza entonces inmóvil se realiza mediante un robot de 6 ejes o motores lineales. En términos de costes, XPlanar se encuentra aproximadamente entre los sistemas de ejes lineales y las aplicaciones de robot. En el caso de piezas planas, es decir, sin grandes movimientos de elevación en dirección Z, para los cuales son ideales los sistemas de robots, XPlanar resulta una buena alternativa a los sistemas de pórtico. En este sentido, las ventajas de XPlanar también destacan en cuanto a ausencia de desgaste, facilidad de limpieza y requisitos de sala blanca".

Jochen Stichling, Director de diseño de Plasmatreat: «Particularmente en relación con los recorridos libremente programables, la única alternativa realmente adecuada era XPlanar». Imagen: © Plasmatreat, Katrin Biller.

Jochen Stichling considera que XPlanar ofrece potencial de optimización futuro para las Plasma Treatment Units sobre todo en dos áreas: la integración de pruebas en línea para comprobaciones al 100% directamente durante el proceso de tratamiento y recorridos libremente programables para el cliente final.

Otro beneficio para Plasmatreat fue que la integración del sistema XPlanar en la máquina tan solo requirió dos meses. Sobre todo porque el kit básico correspondiente pudo integrarse sin problemas en el diseño de la máquina gracias a que Beckhoff facilitó en una fase temprana todos los datos 3D y de conexión eléctrica necesarios. Desde entonces, XPlanar trabaja de forma muy robusta y fiable. Otra ventaja adicional es que toda la célula de tratamiento de plasma está ahora completamente automatizada con PC-based Control, lo que significa que es posible utilizar una solución de sistema de una sola mano.

Christian Buske (derecha), Director ejecutivo de Plasmatreat, y Hans Beckhoff (izquierda), Propietario y director de Beckhoff Automation, disfrutaron juntos en la Feria K 2019 en Düsseldorf de la exitosa presentación de la Plasma Treatment Unit basada en XPlanar. Imagen: © Plasmatreat, Jan Düfelsiek.