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Câblage des systèmes électriques : élimination de la maintenance et gain de temps

Percer des trous avec précision et à grande vitesse – c'est la condition essentielle à laquelle doivent répondre les perceuses CNC de Schmoll Maschinen GmbH.

Les avantages de WAGO pour vous :

La bonne variante d'actionnement des borniers sur rail TOPJOB® S pré-assemblées de WAGO est disponible pour chaque application
Manipulation fiable, simple et intuitive avec Push-in CAGE CLAMP®
Le WAGO Smart Printer imprime des bandes de marquage en quelques secondes

La victoire de l'électronique

Depuis le développement du premier transistor en 1948, l'électronique a conquis de nombreux domaines technologiques. La plupart des appareils électroniques reposent sur des circuits imprimés, sur lesquels les circuits sont produits par des méthodes photochimiques. Des perceuses CNC rapides et précises sont utilisées pour créer les trous des contacts traversants dans les circuits imprimés. Schmoll Maschinen GmbH, qui propose des perceuses CNC telles que la Speedmaster HDI, compte parmi les principaux fabricants mondiaux de ce type d'équipement.

Cette entreprise de taille moyenne a son siège à Rödermark, près de Francfort-sur-le-Main, emploie environ 200 personnes et fabrique jusqu'à 600 machines par an. « Le principal segment de marché pour nos équipements est l'Asie », explique Markus Winterschladen, assistant de direction chez Schmoll, « c'est pourquoi 200 employés supplémentaires travaillent en Asie dans les filiales de vente et de services ». Les machines CNC sont disponibles avec différentes caractéristiques et jusqu'à six stations, qui traitent les circuits imprimés simultanément pendant le fonctionnement.

300 000 tours par minute

La recherche constante de la miniaturisation dans le domaine de l'électronique a également accru les exigences imposées aux machines. Elles doivent percer rapidement et avec une grande précision. En outre, elles doivent compenser les irrégularités des circuits imprimés. « Les broches tournent jusqu'à 300 000 tours/minute », explique Winterschladen, « et percent non seulement rapidement, mais aussi avec une extrême précision. » Les plus petits trous qui peuvent être réalisés à l'aide des machines ont un diamètre de seulement 30 µm, avec une précision supérieure à 2 µm.

Fabrication optimisée dans la construction de machines

Schmoll est principalement en concurrence avec des concepteurs de machines asiatiques. « L'une des raisons de la compétitivité de l'entreprise est que la conception est constamment optimisée pour une efficacité de production maximale. »Selon Winterschladen, « une machine classique passe par notre usine en neuf à dix jours ». Cette rapidité de fabrication n'est possible que grâce à la modularisation de la conception des équipements et à l'utilisation de composants préassemblés. Après la livraison, le banc de la machine, qui est en granit, doit être trempé pendant une journée. Le système mécanique de la machine est construit avant que les employés ne commencent à câbler tous les composants. Les alimentations électriques et tous les signaux sont raccordés à l'aide de borniers montés sur rail.

Les composants électroniques prêts à l'emploi sont livrés par un fournisseur externe. « Ces modules constituent le cœur de nos machines », explique Torsten Thom, responsable de l'atelier électrique chez Schmoll. Grâce à la structure modulaire, chaque machine possède des composants électroniques similaires. « La configuration exacte de la machine s'effectue par le biais du câblage », précise Thom. Les conducteurs, qui sont également livrés prêts à l'emploi, sont marqués et codés par couleur. Le câblage est donc très facile et peut être réalisé avec la rapidité nécessaire.

Technologie de raccordement par pression de ressort au lieu de vis

Jusqu'à il y a environ trois ans, Schmoll utilisait pour ses machines des borniers sur rail classiques avec des raccords à vis. « Comme nous sommes toujours à la recherche d'améliorations en matière de conception et de simplification dans notre fabrication, nous avons testé les borniers sur rail TOPJOB® S de WAGO pour nos installations électriques », explique Winterschladen. L'un des avantages essentiels des borniers sur rail TOPJOB® S est la technologie de raccordement par pression de ressort, qui ne nécessite pas de vis. Une connexion optimale est ainsi toujours garantie. « La technologie de raccordement par vis dépend toujours de la force avec laquelle les vis sont serrées », rappelle Thom. Le desserrage accidentel des vis dû aux vibrations, qui peut se produire pendant le transport, est désormais évité grâce à l'utilisation des nouveaux borniers sur rail TOPJOB® S, qui ne nécessitent aucun entretien. « Auparavant, les erreurs causées en partie par des vis mal serrées devaient être réparées par nos employés de service lors de la mise en service chez le client », explique Winterschladen, citant un inconvénient de l'ancienne technologie de raccordement par vis.

Lorsque l'on modifie les processus de la chaîne de fabrication, il est toujours important que les employés concernés par le changement participent également à la décision. « C'est pourquoi nous avons fait participer tout le monde lors des premiers essais avec les borniers sur rail TOPJOB® S », explique Thom pour justifier la stratégie de conversion. Même s'il y a eu un certain scepticisme au départ, il s'est très vite transformé en une rétroaction extrêmement positive de la part des employés. Le câblage peut désormais être réalisé plus rapidement grâce à la technologie de connexion par pression de ressort. Surtout, la qualité de la connexion ne dépend plus de la fermeté avec laquelle l'ouvrier a serré les vis.

Adaptation du signal – facilement et sans composants supplémentaires

Les borniers traversants, ainsi que les borniers à deux et trois étages, sont utilisés pour le câblage de différentes sections de câbles dans les composants électroniques des perceuses à commande numérique. En outre, des connecteurs de composants sont également utilisés. Ils permettent d'insérer des composants passifs tels que des résistances et des diodes, ainsi que de petits circuits, directement dans les borniers porteurs appropriés. L'adaptation des signaux peut ainsi être réalisée facilement sans composants supplémentaires. Les borniers multiniveaux permettent d'économiser beaucoup d'espace et rendent le montage électrique très compact. Tous les borniers sur rail peuvent être équipés de barrettes de connexion continues, qui sont imprimées à l'aide d'une imprimante à transfert thermique de WAGO. Un marquage uniforme garantit une organisation claire, ce qui rend le câblage d'autant plus sûr. « Contrairement aux borniers multiniveaux que nous utilisions auparavant, il y a maintenant des barrettes de connexion pour tous les niveaux, ce qui contribue vraiment à l'efficacité », déclare Thom. « Il nous a fallu un peu de temps pour nous y habituer, mais nous sommes vraiment satisfaits de la nouvelle solution. »

L'objectif est d'améliorer la satisfaction de la clientèle

« Nous exigeons une qualité exceptionnelle pour les machines produites dans nos usines », souligne Winterschladen. Après l'assemblage et le réglage, chaque machine est soumise à une approbation de service interne. Enfin, la machine doit subir un test fonctionnel de nuit, au cours duquel la fonction de changement d'outil est testée de manière approfondie. « Cela simule une période d'exploitation d'environ trois mois », explique Winterschladen. Après la livraison, les techniciens de service Schmoll mettent la machine en service dans les locaux du client. Ici aussi, la rapidité est essentielle pour que la production puisse commencer le plus tôt possible. « Les nouveaux borniers TOPJOB^® S dans les systèmes électriques de nos machines offrent des avantages spécifiques pour la mise en service », déclare Markus Winterschladen avec assurance. Les raccords vissés qui se desserrent pendant le transport appartiennent désormais au passé.

Auteur : Tarak Viol, WAGO GmbH & Co. KG

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