Op dezelfde manier waarop het bij printplaten lukt om steeds meer vermogen op steeds kleinere oppervlakken te krijgen, werken de ontwikkelaars van connectoren aan meer vermogen en dichtere contacten in steeds lichtere connectoren. Om kwaliteit en flexibiliteit te garanderen, vertrouwt het Britse familiebedrijf Harwin plc op de automatisering van Festo – met de YJKP-servopersenkit en het compacte YXMx-handlingsysteem.
Harwin's hoogwaardige connectoren worden vaak gebruikt in ruwe omgevingen. Daar tonen ze hun betrouwbaarheid en duurzaamheid aan. Niet alleen kostenbewuste klanten in de consumentenelektronica bestellen de stekkers van Harwin, maar ook bedrijven die high-performance connectoren nodig hebben, zoals in de lucht- en ruimtevaart, de motorsport en de automobielindustrie. Toepassingen onder extreme bedrijfstemperaturen tussen -65 °C en +150 °C en sterke trillingen zijn aan de orde van de dag. Daarom moeten de connectoren absoluut aan zeer hoge eisen voldoen.
Het antwoord van Harwin op de vraag uit de markt was de introductie van de Gecko-connectorserie. De geavanceerde connectoren hebben een pin-afstand van slechts 1,25 mm en zijn half zo groot en 75% lichter dan micro-D-connectoren. Door hun bestendige schroefverbinding overleven de ontelbare koppelingsverbindingen zonder schade.
Het bedrijf heeft het productieproces van de Gecko-connectoren voortdurend verder ontwikkeld van een manueel proces naar een sterk geautomatiseerde oplossing. Dit stelt het bedrijf in staat om jaarlijks honderdduizenden connectoren te produceren in een breed scala aan connectorconfiguraties, variërend van 4 tot 50 contacten per connector en vele montageopties voor printplaten.
Om de productie van Gecko-connectoren efficiënter te maken, is Harwin gestart met de ontwikkeling van een sterk geautomatiseerde en flexibele nieuwe productielijn. Het moet mogelijk zijn om op één montagelijn verschillende connectorconfiguraties in vorm en grootte te produceren. “Samen met Festo hebben we hiervoor een modulair concept ontwikkeld”, legt Paul McGuinness, productiemanager bij Harwin, uit.
De hoofdrollen in de nieuwe montagelijnen bij Harwin worden gespeeld door de YJKP-servopersenkit en het compacte YXMx-handlingsysteem van Festo. Het handlingsysteem zorgt in meerdere stations van de installatie voor de XY-bewegingen van de werkstukdragers met de kunststofbehuizingen die dienen te worden gemonteerd. Voor de inpers- en buigbewerkingen van de contactpennen wordt de servopersenkit geleverd met eenvoudig te configureren positie- en krachtgestuurde persbewegingen in de Z-as.
Een CECC-X-sturing in combinatie met een CPX/MPA-ventieleiland stuurt de elektrische en pneumatische aandrijvingen in alle stations aan. “Met deze Festo-systemen kunnen we de hoogste mate van standaardisatie en modularisering bereiken, omdat steeds weer gelijke delen worden gebruikt. Dat vereenvoudigt de inbedrijfstelling en het onderhoud”, legt McGuinness uit. Een van de montagelijnen voor de productie van de connectoren bestaat uit drie centrale stations – van het inbrengen van de contactpennen tot het inpersen en buigen van de contactpennen. In het eerste station worden de werkstukdragers geladen met de connector-mallen en vervolgens gepositioneerd met het kleine YXMx-handlingsysteem voor het inbrengen van de contactpennen. In het tweede station drukt de servopers de contactpennen in de stekkerbehuizing.
De precisiegrijper HGPT van Festo fixeert de werkstukdragers met de stekkerbehuizingen tijdens het inbrengen van de pennen.
De kinematica van de compacte 2D-portaalmanipulator als onderdeel van het YXMx-handlingsysteem zorgt voor een dynamische en precieze positionering van de componenten onder het persgereedschap. Dit werkt perfect dankzij de geringe bewegende massa.
De modulaire servopersenkit YJKP bestaat uit een servomotor met gesloten regelkring, een mechanische as, bewegingsbesturing, krachtopneming en de bijbehorende applicatiesoftware. Resultaat: Het gereedschap van de contactpennenpers brengt de pennen precies, krachtig en voorzichtig in de juiste positie. Evaluatiefuncties in de meegeleverde applicatiesoftware, zoals de omhullende of blokkrachtbewaking, detecteren of de perspassing binnen de toleranties ligt.
Ook in het laatste station voor het buigen van de contactpennen worden het handlingsysteem en de servopersenkit gebruikt om de contactpennen precies in de gewenste hoek te buigen. Met CoDeSys-software in de CECC-X-besturing is een uitgebreide besturing van het servopersprofiel met positie- en krachtbesturing gedurende de gehele werkcyclus mogelijk.
Met de meegeleverde applicatiesoftware is het programmeren van de servopers uiterst eenvoudig met behulp van een intuïtieve grafische gebruikersinterface. Hierdoor kan het persprofiel eenvoudig worden aangepast aan de verschillende connectorvarianten, en dat zonder speciale programmeerkennis. Drie CPX-terminals met ventieleiland, die door de CECC-X-master-sturing via een CAN-bus-aansluiting worden gestuurd, bedienen achter elkaar de talrijke elektrische en pneumatische grijpers en actuatoren.
“Het geautomatiseerde modulaire concept zorgt voor lagere productiekosten en een hogere betrouwbaarheid, precisie, herhaalnauwkeurigheid en flexibiliteit”, zegt automatiseringsdeskundige McGuinness.
De nieuwe montagelijnen voor elektrische connectoren stellen bij Harwin niet alleen hoge technische normen: er werd een modulair en schaalbaar automatiseringsconcept gecreëerd. De drie hoofdstations ‘toevoer van de pincontacten in de stekkerbehuizingen’, ‘inpersen van de pinnen’ en ‘buigen van de pinnen’ zijn gebaseerd op standaardmodules met zoveel mogelijk gelijke delen:
Fitzherbert Road, Farlington
Portsmouth, PO6 1RT
Groot-Brittannië
Activiteiten: productie van elektrische connectoren en mechanische onderdelen voor printplaten