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17 january 2014 | La Revue POLYTECHNIQUE 11/2013 | Machine tools

Un montage ultra-précis de micro-composants

La société AxNum présente son système à commande numérique UFM-C-KE70/44-Compact permettant d’assembler des microcomposants avec une extrême précision et à des coûts réduits. Cette solution est destinée à l’industrie des connecteurs, de la microtechnique, de l’horlogerie et des composants électroniques.
La gamme de produits proposée par la société AxNum, sise à Bienne, est composée de servopresses, de systèmes de marquage laser, d’axes numériques, ainsi que de technologiques de vissage. L’innovation la plus récente réalisée par cette société est un système à commande numérique pour les applications Pick-and-Press. Ce système permet d’assembler des microcomposants avec une extrême précision et à des coûts réduits. Cette solution s’insère parfaitement dans l’industrie des connecteurs, de la microtechnique, de l’horlogerie et des composants électroniques.
 
 
Un véritable centre d’assemblage
Basée sur une servopresse à commande numérique du type UFM-C-KE70/44-Compact, cette installation est un véritable centre d’assemblage permettant aux opérateurs d’exécuter chaque étape du montage de composants horlogers ou de micromoteurs, en grandes ou petites séries, de façon totalement automatique. Chaque pas de montage est constamment surveillé, rendant ainsi superflu un contrôle a posteriori des pièces par l’opérateur.
Ce système est équipé de posages interchangeables. Un opérateur charge manuellement le premier posage avec toutes les pièces nécessaires pour le montage, puis l’insère dans la machine. Le coulisseau de la servopresse extrait, l’un après l’autre, les composants à l’aide d’un outil approprié et, dans une première étape, vérifie leur présence par vide. La table croisée à palier à air positionne ensuite de façon totalement automatique les composants à l’emplacement exact prévu sur la plaque de montage.
 
 
Une précision de l’ordre du micron
Le système, chassant automatiquement les composants aux emplacements, renouvelle le processus jusqu’à ce que le montage soit terminé dans la qualité requise. Pour garantir la haute précision du processus de chassage, le module de la servopresse à commande numérique est équipé d’une mesure force/course bénéficiant d’une résolution de course de 0,00025 mm. Avec une précision de l’ordre du micron, la servopresse UFM-C-KE70/44-Compact effectue le processus de chassage à une hauteur définie ou en butée.
Cette mise en œuvre ne nécessite la saisie que d’un nombre restreint de paramètres via l’interface utilisateur. Le système calcule la course optimale sur la base de ces paramètres. Grâce aux algorithmes de mesure de la servopresse CN, ces processus n’ont pas besoin d’être appliqués à partir de dimensions absolues. Le système mesure la hauteur adéquate sur chaque pièce. Celle-ci sert de référence pour la profondeur de chassage. Elle est ainsi calculée individuellement pour chaque pièce. L’emmanchement de précision est un processus itératif, au cours duquel une cote de mesure cible très petite est divisée en une ou plusieurs étapes d’approche afin de compenser une éventuelle déformation de la pièce soumise à l’effort de chassage. Ceci permet d’éviter les rebuts. De plus, la UFM-C-KE70/44-Compact peut non seulement chasser des composants, mais également les courber, les sertir et les riveter.
La course de la table croisée est de 70 mm en X et 44 mm en Y. Les deux axes sont équipés de moteurs linéaires de précision et de règles de mesure en verre. Lors du déplacement, la table coulisse sur un coussin d’air de 0,006 mm d’épaisseur, sur une surface en acier trempé. Pour monter différents composants, le système est équipé d’un changeur d’outils à revolver, mettant à disposition jusqu’à 14 outils différents. Les changements d’outils se font en 300 à 500 ms. Le déplacement conjoint du magasin et du coulisseau de presse permet d’effectuer les trajets en temps masqué.
 
Une qualité optimale garantie
Le système Pick-and-Press de la société AxNum intègre de la gestion de la qualité dans le pour les composants de précision et les groupes de sécurité. Celle-ci enregistre toutes les données de course et de force et les compare aux valeurs préprogrammées. Un message d’erreur est généré en cas de dépassement de ces valeurs. Un logiciel de statistiques permet d’afficher, d’enregistrer et d’évaluer les données de processus. Les indices de capacité processuelle Cp et CpK sont extraits pour chaque critère de qualité. Les données sont rapidement analysées sur des histogrammes, qui permettent de définir des tolérances et d’établir des tendances. Les données et leurs évaluations peuvent être imprimées ou exportées à volonté. L’utilisateur dispose ainsi de contrôles de qualité documentés garantissant une traçabilité.