SPREKER

Jos Mooren, directeur, Smac-MCA

TITEL

Pick & place met voice coil-actuatoren in de elektronica- en verpakkingsindustrie

ABSTRACT

Zo’n tien jaar geleden maakten de meeste SMD-pak-en-plaatsmachines nog gebruik van pneumatische actuatoren. Na evolutie van de lineair roterende voice coil-actuator plaatsen ze SMD-componenten op microns nauwkeurig, is de snelheid toegenomen en is de MTBF aanzienlijk verbeterd. Afgelopen jaar heeft Smac de nieuwste generatie pick & place-actuatoren ontwikkeld om de nauwkeurigheid, snelheid en betrouwbaarheid te verbeteren. Hiertoe heeft in de rotatiemotor een integratie van de motor, encoder en vacuüm plaatsgevonden. De hole as door de motor is tevens drager voor de encoderschijf en heeft maar één afdichting nodig. De encoder is qua resolutie meer dan verdubbeld naar 40960 counts per omwenteling. Het aantal rotatielagers is van zes gereduceerd tot twee en de uitlijning van de centrale hole as leid tot een run-outvariatie van nominaal 2 micron.

De actuele verpakking industrie past voor 95 procent pneumatiek toe voor het pakken en plaatsen van bijvoorbeeld etiketten. Het concept van stickers plakken is gebaseerd op het van dichtbij afblazen van de sticker die dan een stukje moet ‘vliegen’ om op het product te komen. Bij veel producten is het nauwkeurig plaatsen van stickers cosmetisch heel belangrijk. Met de huidige pneumatische techniek lukt dit onvoldoende en bovendien moet de snelheid van de machine omhoog. De beschikbare elektrische aandrijvingen hebben een te zware bewegende massa waardoor ze slechts in gesloten systemen kunnen worden toegepast. Smac heeft een centre pole voice coil-actuator ontwikkeld die een zeer lage bewegende massa heeft. Zo laag dat in combinatie met een snelle reactietijd een hand de as in volle bewegingssnelheid (1,5 m/s) kan tegenhouden zonder er letsel of pijn van over te houden. Hierdoor kan de machine op hogere snelheid draaien en is een gesloten systeem niet nodig. Door de hogere nauwkeurigheid van de beweging is het mogelijk om de ‘vlieghoogte’ van het etiket te beperken. Indien de productiesnelheid omlaag kan, kun je zelfs het etiket plaatsen met een ‘zachte landing’ waardoor het etiket exact op de hoogte van het onderwerp wordt geplaatst zonder dat het product wordt beschadigd. Zo’n landing kan ook worden gebruikt om de producthoogte onder de etiketteerder te meten.

BIOGRAFIE

Na de hts in Eindhoven studeerde Jos Mooren technische natuurkunde aan de TU Eindhoven. Hij koos voor de differentiatie besturingstechniek. Via het Philips Natlab waar hij mechanica- en dynamicaonderzoek deed, belandde Mooren in de pak-en-plaatswereld bij Assembléon. Eerst was hij er procesengineer, later systeemarchitect. Sinds 2003 werkt hij bij Smac-MCA waar hij al ruim drie jaar directeur is.