Tak jak w płytkach drukowanych udało się zmieścić coraz większą moc na coraz mniejszej przestrzeni, tak samo konstruktorzy złączy wtykowych pracują nad tym, aby zmieścić więcej mocy i większą gęstość styków w mniejszych, lżejszych złączach wtykowych. Aby zapewnić jakość i elastyczność, brytyjska firma rodzinna Harwin plc polega na automatyce Festo, korzystając z takich urządzeń, jak zestaw serwoprasy YJKP i kompaktowy system manipulacyjny YXMx.
Wysokiej jakości złącza Harwin są często używane w trudnych warunkach. To właśnie tam liczy się ich niezawodność i trwałość. Złącza Harwin zamawiają nie tylko klienci z branży elektroniki użytkowej zwracający uwagę na koszty, ale także firmy, które potrzebują złączy o wysokiej wydajności, np. z branży lotniczej, sportów motorowych i motoryzacyjnej. Zastosowania w ekstremalnych temperaturach pracy od -65 °C do +150 °C, jak również silne wibracje są tam na porządku dziennym. Oznacza to, że złącza muszą być konsekwentnie wykonywane zgodnie z bardzo wysokimi standardami.
Odpowiedzią firmy Harwin na potrzeby rynku było wprowadzenie do sprzedaży złącz Gecko. Zaawansowane złącza mają rozstaw pinów wynoszący zaledwie 1,25 mm, są o połowę mniejsze i o 75% lżejsze od złączy micro D. Dzięki solidnemu połączeniu śrubowemu wytrzymują one niezliczone operacje łączenia bez uszkodzeń.
Firma stale rozwija proces produkcji złączy Gecko - od początkowo ręcznego procesu do dzisiejszego, wysoce zautomatyzowanego rozwiązania. Umożliwia to produkcję setek tysięcy złączy rocznie w szerokim zakresie konfiguracji złączy, od 4 do 50 pinów na złącze i wielu opcji montażu na płytce PCB.
Mając na celu zwiększenie wydajności produkcji złączy Gecko, Harwin rozpoczął rozwój wysoce zautomatyzowanej i elastycznej nowej linii produkcyjnej. Nowe rozwiązanie musiało umożliwiać produkcję złączy o różnych kształtach i rozmiarach na jednej linii montażowej. "W tym celu opracowaliśmy z Festo koncepcję modułową" - wyjaśnia Paul McGuinness, kierownik produkcji w firmie Harwin.
Główną rolę w nowych liniach montażowych w Harwin odgrywa zestaw serwoprasy YJKP oraz kompaktowy system manipulacyjny YXMx z Festo. System manipulacyjny zapewnia ruchy XY nośników detali i plastikowych obudów montowanych w kilku stacjach linii. Zestaw serwoprasy, który zapewnia łatwy do skonfigurowania ruch sterowany położeniem i siłą wzdłuż osi Z, jest używany do zaprasowywania i zginania styków.
Napędy elektryczne i pneumatyczne we wszystkich stacjach sterowane są za pomocą sterownika CECC-X w połączeniu z wyspą zaworową CPX/MPA. "Systemy Festo umożliwiają maksymalną standaryzację i modularyzację, ponieważ wszędzie stosowane są standardowe części. Ułatwia to uruchomienie i konserwację" - wyjaśnia McGuinness. Jedna z linii montażowych do produkcji złączy składa się z trzech centralnych stacji - do wkładania, wtłaczania i gięcia pinów stykowych. W pierwszej stacji nośniki detali są wyposażane w obudowy złączy i pozycjonowane za pomocą kompaktowego systemu manipulacyjnego YXMx, tak aby można było umieścić w nich piny. W drugiej stacji serwoprasa wciska piny do obudowy złącza.
Precyzyjny chwytak HGPT z Festo ustala położenie nośników detali, przytrzymując obudowy złączy podczas montażu pinów.
Kinematyka płaskiego manipulatora typu-H będącego częścią kompaktowego systemu manipulacyjnego YXMx zapewnia dynamiczne i precyzyjne umieszczanie elementów pod prasą. Działa to bez zarzutu dzięki niewielkiej masie ruchomej.
Modułowy zestaw serwoprasy YJKP zawiera silnik serwo pracujący w pętli zamkniętej, oś mechaniczną, sterownik silnika, czujnik siły oraz odpowiednie oprogramowanie aplikacyjne. W rezultacie uzyskuje się precyzyjny, mocny i delikatny ruch pinów w prawidłowym położeniu. Funkcje oceny w dostarczanym oprogramowaniu aplikacyjnym, takie jak monitorowanie siły wciskania lub blokowania, pozwalają stwierdzić, czy dopasowanie mieści się w granicach tolerancji.
System manipulacyjny i zestaw serwoprasy są również wykorzystywane w ostatniej stacji do wyginania styków pod wymaganym kątem. Oprogramowanie CoDeSys w sterowniku CECC-X umożliwia kompleksowe sterowanie profilem serwoprasy zapewniając kontrolę pozycji i siły w całym cyklu roboczym.
Dzięki dostarczonemu oprogramowaniu aplikacyjnemu programowanie serwoprasy jest tak proste, jak to tylko możliwe: korzystasz z intuicyjnego graficznego interfejsu użytkownika. Oznacza to, że profil prasy można łatwo dostosować do różnych wariantów złączy - bez konieczności posiadania specjalnej wiedzy programistycznej. Trzy terminale CPX z wyspami zaworowymi, sterowane przez sterownik nadrzędny CECC-X za pośrednictwem magistrali CAN, uruchamiają kolejno liczne chwytaki elektryczne i pneumatyczne oraz siłowniki.
"Zautomatyzowana koncepcja modułowa zapewnia niższe koszty produkcji oraz wyższą niezawodność, precyzję, powtarzalność i elastyczność" - mówi ekspert ds. automatyzacji McGuinness.
Nowe linie montażowe dla złączy elektrycznych nie tylko wyznaczyły wysokie standardy techniczne w Harwin: stworzono modułową i skalowalną koncepcję automatyzacji. Trzy główne stacje "wkładanie pinów do obudowy złącza", "wtłaczanie pinów" i "gięcie pinów" bazują na standardowych modułach wykorzystujących jak najwięcej standardowych części:
Fitzherbert Road, Farlington
Portsmouth, PO6 1RT
Wielka Brytania
Zakres działalności: produkcja złączy elektrycznych i elementów mechanicznych do obwodów drukowanych PCB