In Rollon siamo orgogliosi di collaborare con TECO Technology, uno dei nostri distributori high-tech di fiducia. Con oltre 85 anni di esperienza nel settore, TECO offre un’esperienza impareggiabile e un ampio portfolio di prodotti per l’automazione industriale, tra cui pneumatica, sistemi elettrici, controllo del movimento, idraulica e robotica.
Il team dedicato di design engineer ed esperti del settore lavora a stretto contatto con i clienti per offrire soluzioni su misura, fornendo un supporto completo: dalla progettazione iniziale alla risoluzione dei problemi fino alla produzione. Con sede a Livermore, in California, TECO dispone di capacità avanzate di lavorazione, assemblaggio, collaudo e produzione in camera bianca, che le consentono di supportare i propri clienti a 360 gradi.
In una nuova applicazione su wet bench per un utilizzatore finale, il distributore high-tech Teco Technology ha integrato una serie di prodotti Rollon:
- Un attuatore con vite a ricircolo di sfere compatto Rollon TH che aziona l’asse verticale della macchina.
- Un attuatore a cinghia E-Smart (completato da una puleggia di rinvio) aziona l’asse orizzontale; una versione precedente della macchina utilizzava un attuatore Rollon Robot 100 per l’asse X.
La sfida
Con l’aumento della domanda di automazione, Rollon e TECO Technology continuano ad allineare i propri sforzi, promuovendo efficienza e innovazione per clienti di diversi settori. Insieme, garantiscono ai loro partner il massimo livello di precisione e di assistenza per le esigenze di automazione.
Un cliente abituale si è rivolto a TECO per migliorare ed espandere due vecchi modelli di una macchina per il trasferimento utilizzata per automatizzare le operazioni di pulizia chimica, incisione e risciacquo di semiconduttori e altri componenti in silicio. Per questa applicazione su wet bench, un modello precedente utilizzava un asse X per eseguire il movimento orizzontale da una vasca all’altra, mentre un secondo modello utilizzava una disposizione Z e θ per lo spostamento verticale e la rotazione all’interno della vasca. L’utilizzatore finale necessitava l’attuatore a cinghia E-Smart di Rollon per i movimenti a lunga corsa, una soluzione con un costo competitivo rispetto ai motori lineari e alle viti a ricircolo di sfere quando non serve una precisione estrema.
In breve, wet bench è più lungo di diversi metri rispetto alla precedente versione ed è progettato per trasportare un carico utile di circa 23 kg (50 libbre). Utilizza una pinza all’estremità dell’asse Z e θ, azionato da una vite a ricircolo di sfere che si muove su un asse orizzontale per afferrare wafer di semiconduttori (di 440 mm, 300 mm e talvolta più piccoli) e trasportarli da un bagno chimico all’altro secondo una precisa sequenza.
I delicati wafer di semiconduttori vengono trasportati relativamente lentamente da un bagno all’altro
e la ripetibilità deve rimanere entro 400 μm circa. La sfida più grande di questa
applicazione è l’eccezionale compattezza della macchina.
“L’utilizzatore finale chiedeva essenzialmente di ripetere l’ordine di una macchina con attuatori Rollon, solo con alcune modifiche ingegneristiche per soddisfare i nuovi requisiti di progettazione”, afferma Jack Pearson, ingegnere di TECO Technology.
La soluzione
La soluzione proposta da altri fornitori, basata sui moduli lineari compatti di un produttore per gli assi Z e X della nuova macchina, non soddisfaceva tutti gli obiettivi di progettazione. Inoltre, l’utilizzatore finale disponeva di risorse da dedicare alla progettazione limitate; quindi, poteva fornire solo dettagli approssimativi sui movimenti e sul design che la macchina doveva avere.
TECO si è aggiudicata la gara per la fornitura del wet bench, progettandolo e fornendo una soluzione “chiavi in mano”. L’utilizzatore finale ha semplicemente confermato che il modello supportava le forniture di materiali e i processi dell’impianto esistente e ha approvato le specifiche della macchina.
“L’utilizzatore finale ha contattato un nostro venditore con un progetto che comprendeva un ingombro con dimensioni di massima, assi X e Z e un determinato carico. La soluzione che abbiamo fornito ha mantenuto l’asse X del progetto precedente: un telaio estruso e un attuatore Rollon E-Smart a cinghia sulla parte superiore e un’unità di rinvio che fungeva da guida stabilizzatrice sulla parte inferiore. Per l’asse Z, in origine era stato utilizzato un robusto attuatore lineare Rollon TH 145, ma nel progetto aggiornato che abbiamo fornito è stato ritenuto più appropriato un attuatore Rollon TH 110”, spiega Pearson.
Il nuovo riduttore dell’asse θ del wet bench si collega a un tubo robotico orientato verticalmente che, a sua volta, trasporta le pinze proprietarie dell’utilizzatore finale.
TECO Technology ha anche integrato i motori e si è occupata di tutti gli instradamenti dei fili e della gestione dei cavi; inoltre, come valore aggiunto, ha incorporato un pannello passacavi nella macchina per rendere rapidi e comodi i collegamenti elettrici al wet bench.
Le ventole di aspirazione dirigono efficacemente il flusso d’aria e i vapori chimici lontano dagli attuatori; quindi, è stato possibile utilizzare finiture standard per i componenti. Tuttavia, i componenti lineari Rollon possono essere dotati di guide lineari con trattamenti superficiali speciali quando l’esposizione ad ambienti caustici e a vapori chimici potrebbe comportare un problema di corrosione. Altre opzioni includono sottocomponenti con rivestimenti e materiali come l’acciaio inox, tecnopolimeri, la cromatura ad alta densità e armoloy. Altre opzioni per proteggere gli attuatori in questi ambienti sono le guarnizioni a labirinto, il posizionamento degli elementi di lavoro degli attuatori lontano dalle fonti di fumo e la scelta di attuatori Rollon (ad esempio, Rollon Robot 100) con componenti di azionamento protetti.
TECO Technology ha fatto passare tutti i cavi del sensore di fine corsa e del sensore di marcia attraverso il lato sinistro del pannello, i cavi dell’encoder attraverso il centro e i cavi di alimentazione e del freno attraverso il lato destro.
Il tubo dell’asse Z della macchina è sufficientemente lungo per raggiungere profondità diverse nei bagni chimici. Ciò significa che il carico è sempre a sbalzo. In alcuni casi, questo tubo di alluminio è avvolto in una pellicola di plastica protettiva per evitare la corrosione.
La sfida più grande presentata da questa applicazione è stata la necessità di fornire una soluzione estremamente compatta. Infatti, il layout di produzione di semiconduttori è progettato con largo anticipo e nessun utensile può estendersi sulle aree di passaggio. Pertanto, le macchine in questi ambienti sono generalmente fissate a una lunghezza e a un’altezza complessive per una determinata corsa, al fine di raggiungere un numero prestabilito di vasche sottostanti.
La macchina che TECO ha progettato per l’utilizzatore finale accede a due file di otto o dieci serbatoi; il tubolare del robot viaggia tra le file e poi l’asse θ fa oscillare le pinze tra le file di serbatoi. Questa soluzione è stata più facile da implementare rispetto un terzo asse lineare.
“In diversi progetti, abbiamo utilizzato soluzioni della serie Rollon Robot e della serie Rollon R-Smart per la comodità di montaggio a sbalzo, grazie alla presenza di un’unica grande unità, sebbene due unità offrano un supporto a sbalzo maggiore”, afferma Pearson.
“I prodotti Rollon hanno anche permesso a TECO di fornire un servizio migliore con soluzioni rapide da commercializzare per questa applicazione di trasferimento di wafer”, spiega Felix Velasquez, ingegnere Rollon e West Regional Sales Manager.
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Grazie alla vasta gamma di sistemi di movimento lineare, il team Rollon è in grado di fornire agli ingegneri progettisti informazioni puntuali sulle soluzioni per l’industria dell’elettronica più adatte a una determinata applicazione.
