Così come accade con le schede a circuito stampato, dove si mette sempre più potenza in aree sempre più piccole, gli sviluppatori di connettori stanno lavorando per ospitare più potenza e contatti più densi in connettori più leggeri e più piccoli. Per garantire qualità e flessibilità, l'azienda a conduzione famigliare britannica Harwin plc si affida all'automazione Festo, con il kit servopresse YJKP e il sistema di manipolazione compatto YXMx.
I connettori a innesto di alta qualità Harwin vengono spesso utilizzati in condizioni ambientali difficili. È qui che mostrano la loro affidabilità e durata. Non solo clienti di elettronica di consumo attenti ai costi ordinano connettori da Harwin; anche le aziende che richiedono connettori a innesto ad alte prestazioni, come quelli dell'industria aerospaziale, del motorsport e dell'industria automobilistica. L'uso a temperature di esercizio estreme comprese tra -65°C e +150°C e forti vibrazioni sono all'ordine del giorno. Pertanto, i connettori a innesto devono soddisfare costantemente standard molto elevati.
La risposta di Harwin ai requisiti del mercato è stata l'introduzione della linea di connettori Gecko. Gli avanzati connettori a innesto hanno una distanza tra i pin di appena 1,25 mm e sono la metà delle dimensioni e il 75% più leggeri dei connettori a innesto micro-D. Grazie alla loro robusta connessione a vite, possono resistere a innumerevoli cicli di inserimento senza danni.
L'azienda ha continuato a sviluppare il processo di produzione dei connettori Gecko da un processo manuale a una soluzione altamente automatizzata. Ciò consente di produrre centinaia di migliaia di connettori a innesto ogni anno in un'ampia varietà di configurazioni, che vanno da 4 a 50 contatti per connettore a innesto, e molte opzioni di montaggio su circuito stampato.
Con l'obiettivo di rendere più efficiente la produzione dei connettori a innesto Gecko, Harwin ha avviato lo sviluppo di una nuova linea di produzione altamente automatizzata e flessibile. Configurazioni di connettori a innesto differenti in termini di forma e dimensioni dovrebbero essere in grado di essere prodotte su una linea di assemblaggio. "Per questo abbiamo sviluppato un concetto modulare con Festo", spiega Paul McGuinness, direttore della produzione di Harwin.
Le funzioni principali nelle nuove linee di assemblaggio di Harwin sono svolte dal kit servopresse YJKP e dal sistema di manipolazione compatto YXMx di Festo. Il sistema di manipolazione garantisce i movimenti XY dei portapezzi con gli alloggiamenti in plastica da assemblare in più stazioni del sistema. Il kit servopresse con movimenti della pressa controllati in posizione e forza facilmente configurabili nell'asse Z entra in gioco per pressare e piegare i pin di contatto.
Gli attuatori elettrici e pneumatici sono controllati in tutte le stazioni da un sistema di comando CECC-X in combinazione con un'unità di valvole CPX/MPA. "Questi sistemi Festo ci consentono di raggiungere un elevato livello di standardizzazione e modularizzazione, poiché vengono sempre utilizzate le stesse parti. Ciò semplifica la messa in servizio e la manutenzione", spiega McGuinness. Una delle linee di assemblaggio per la produzione dei connettori a innesto è costituita da tre stazioni centrali: dallo sparo nei pin di contatto alla pressatura fino alla piegatura dei pin di contatto. Nella prima stazione, i portapezzi sono equipaggiati con le parti del connettore stampate e, quindi, posizionati con il sistema di manipolazione compatto YXMx per la ripresa nei pin di contatto. Nella seconda stazione, la servopressa preme i pin di contatto nel corpo connettore.
La pinza di precisione HGPT di Festo fissa i portapezzi con i corpi connettore quando i perni vengono premuti.
La cinematica del portale bidimensionale compatto come parte del sistema di manipolazione YXMx garantisce il posizionamento dinamico e preciso dei componenti sotto l'utensile della pressa. Funziona perfettamente grazie alla ridotta massa in movimento.
Il kit servopresse modulare YJKP include un servomotore con un circuito di controllo chiuso, un asse meccanico, controllo del movimento, rilevamento della forza e il corrispondente software applicativo. Risultato: l'utensile che pressa i pin di contatto posiziona i pin nella posizione corretta in modo preciso, potente e delicato. Le funzioni di valutazione nel software applicativo fornito, come la curva di inviluppo o il monitoraggio della forza di blocco, rilevano se l'adattamento alle interferenze rientra nelle tolleranze.
Anche nell'ultima stazione per la piegatura dei pin di contatto il sistema di manipolazione e il kit servopresse sono utilizzati per piegare con precisione i pin di contatto con l'angolatura richiesta. Il software CoDeSys nel sistema di comando CECC-X consente un controllo completo del profilo della servopressa con controllo della posizione e della forza durante l'intero ciclo di lavoro.
Con il software applicativo in dotazione, programmare la servopressa è molto semplice: si utilizza un'interfaccia utente grafica intuitiva. Ciò significa che il profilo della pressa può essere facilmente adattato alle diverse varianti di connettore a innesto, senza particolari conoscenze di programmazione. Tre terminali CPX con unità di valvole, controllati dal sistema di comando master CECC-X tramite connessione CAN bus, azionano una dopo l'altra le numerose pinze e attuatori elettrici e pneumatici.
"Il concetto modulare automatizzato garantisce costi di produzione inferiori e maggiore affidabilità, precisione, ripetibilità e flessibilità", afferma McGuinness, esperto di automazione.
Le nuove linee di assemblaggio per connettori elettrici non solo stabiliscono standard tecnici elevati per Harwin: è stato creato un concetto di automazione modulare e scalabile. Le tre stazioni principali "alimentazione dei contatti dei pin nel corpo connettore", "inserimento dei pin" e "piegatura dei pin" si basano su moduli standard che utilizzano quante più parti identiche possibile:
Fitzherbert Road, Farlington
Portsmouth, PO6 1RT
Gran Bretagna
Campo di attività: produzione di connettori elettrici e componenti meccanici per circuiti stampati