Les connecteurs de grande qualité Harwin sont souvent utilisés dans des conditions ambiantes rudes. C’est là qu’ils font preuve de leur fiabilité et de leur longévité. Ce ne sont donc pas seulement les clients de l’électronique grand public soucieux de faire des économies qui commandent les connecteurs Harwin, mais aussi des entreprises ayant besoin de connecteurs haut de gamme, comme celles du secteur aérospatial, automobile et des sports mécaniques. Des températures de service extrêmes, comprises entre –65 °C et +150 °C, ainsi que de fortes vibrations, font partie du quotidien. Il faut donc que les connecteurs répondent sans faille à des normes très rigoureuses.
La réponse de Harwin aux exigences du marché a été le lancement de la série de connecteurs Gecko. Ces connecteurs d’avant-garde ont des broches espacées de 1,25 mm seulement et sont moitié moins encombrants et 75 % plus légers que les connecteurs Micro-D. Grâce à la tenue de leur assemblage vissé, ils résistent sans dommage à d’innombrables embrochages et débrochages.
L’entreprise a constamment fait évoluer la fabrication des connecteurs Gecko d’un processus manuel à une solution hautement automatisée. Elle est ainsi en mesure de fabriquer des centaines de milliers de connecteurs par an, dans une large gamme de configurations allant de 4 à 50 contacts par connecteur et dans de nombreuses options de montage sur circuit imprimé.
Afin de rendre plus efficace la production des connecteurs Gecko, Harwin a entrepris de développer une nouvelle ligne de fabrication flexible et hautement automatisée. L'objectif était de pouvoir produire différentes configurations de connecteurs en termes de forme et de taille sur une même chaîne de montage. « Pour ce faire, nous avons mis au point une approche modulaire avec Festo », explique Paul McGuinness, directeur de production chez Harwin.
Les rôles principaux sur les nouvelles lignes de production mises en place chez Harwin sont joués par le kit de servopresse YJKP et le système de manipulation compact YXMx de Festo. Le système de manipulation prend en charge les mouvements XY des porte-pièces et des boîtiers en plastique assemblés dans plusieurs stations du système. Les opérations d’insertion et de pliage des broches de contact font intervenir le kit de servopresse, aux mouvements en Z aisément configurables en termes de position et de force.
Die Steuerung der elektrischen und pneumatischen Antriebe übernimmt in allen Stationen eine CECC-X Steuerung in Kombination mit einer CPX/MPA Ventilinsel. „Diese Festo Systeme ermöglichen uns ein Höchstmaß an Standardisierung und Modularisierung, da immer wieder Gleichteile zum Einsatz kommen. Das erleichtert Inbetriebnahme und Wartung“, erläutert McGuinness. Eine der Montagelinien zur Herstellung der Steckverbinder besteht aus drei zentralen Stationen – vom Einschießen der Kontaktstifte über das Einpressen bis hin zum Biegen der Kontaktstifte. In der ersten Station werden die Werkstückträger mit den Steckverbinder-Formteilen bestückt und anschließend mit dem kleinbauenden Handlingsystem YXMx zum Einschießen der Kontaktstifte positioniert. Die Servopresse drückt in der zweiten Station die Kontaktstifte in das Steckergehäuse.
Der Präzisionsgreifer HGPT von Festo fixiert dabei die Werkstückträger mit den Steckergehäusen beim Einpressvorgang der Pins.
Die Kinematik des kompakten H-Portals als Bestandteil des Handlingsystems YXMx sorgt für die dynamische und präzise Platzierung der Bauteile unter dem Presswerkzeug. Dies funktioniert einwandfrei dank der geringen bewegten Masse.
Zum modularen Servopressen Bausatz YJKP gehören ein Servomotor mit geschlossenem Regelkreis, eine mechanische Achse, eine Bewegungssteuerung, Krafterfassung und die entsprechende Applikationssoftware. Ergebnis: Das Werkzeug der Kontaktstiftpresse bringt die Pins präzise, kraftvoll und sanft in die richtige Position. Evaluierungsfunktionen in der mitgelieferten Applikationssoftware wie beispielsweise Hüllkurven- oder Blockkraftüberwachung erkennen, ob die Presspassung innerhalb der Toleranzen liegt.
Auch in der letzten Station zum Biegen der Kontaktstifte sind das Handlingsystem und der Servopressen Bausatz im Einsatz, um die Kontaktstifte präzise auf den erforderlichen Winkel zu biegen. Die CoDeSys-Software in der CECC-X Steuerung ermöglicht die umfassende Steuerung des Servopressenprofils mit Positions- und Kraftsteuerung während des gesamten Arbeitszyklus.
Mit der mitgelieferten Applikationssoftware ist die Programmierung der Servopresse denkbar einfach: Man nutzt eine intuitiv bedienbare graphische Benutzeroberfläche. Damit kann das Pressprofil einfach an die unterschiedlichen Steckverbinder-Varianten angepasst werden – ohne gesonderte Programmierkenntnisse. Drei CPX Teminals mit Ventilinsel, die von der CECC-X Master-Steuerung über CANBusanbindung gesteuert werden, betätigen nacheinander die zahlreichen elektrischen und pneumatischen Greifer und Aktoren.
„Das automatisierte modulare Konzept sorgt für niedrigere Produktionskosten und höhere Zuverlässigkeit, Präzision, Wiederholgenauigkeit und Flexibilität“, sagt Automatisierungsexperte McGuinness.
Die neuen Montagelinien für elektrische Steckverbinder setzen bei Harwin nicht nur technisch hohe Standards: Es wurde ein modulares und skalierbares Automatisierungskonzept erschaffen. Die drei Hauptstationen „Zuführen der Pin-Kontakte in die Steckergehäuse“, „Einpressen der Pins“ und „Biegen der Pins“ basieren auf Standardmodulen unter Verwendung von möglichst vielen Gleichteilen:
Fitzherbert Road, Farlington
Portsmouth, PO6 1RT
Großbritannien
Tätigkeitsfeld: Herstellung von elektrischen Steckverbindern und mechanischen Bauteilen für Leiterplatten