Гнучкий, але стандартизований

Сервопреси та системи переміщення для з'єднувального вузла

Оскільки друковані плати продовжують накопичувати більше енергії в меньших просторах, дизайнери штекерних з'єднувачів працюють над тим, щоб вмістити більше потужності та щільніші контакти в більш легкі та менші штекерні з'єднувачі. Щоб гарантувати якість і гнучкість своєї продукції, сімейний британський виробник Harwin PLC покладається на автоматизацію від Festo, використовуючи таке обладнання, як комплект сервопреса YJKP та компактну систему переміщення YXMx.

Високоякісні конектори Harwin часто використовуються в суворих умовах навколишнього середовища. За тих умов, вони демонструють свою міцність і довговічність. Не тільки споживачі побутової електроніки, які обережно ставляться до витрат, замовляють конектори від Harwin, а також компанії, які потребують високопродуктивних конекторів, наприклад в автомотоспорті, аерокосмічній та автомобільній промисловості. Застосування їх при екстремальних робочих температурах від -65 °C до +150 °C, а також сильні вібрації є звичайним явищем. Тому конектори повинні постійно виготовлятися відповідно до дуже високих стандартів.

Високі стандарти

Відповіддю Harwin на вимоги ринку стало впровадження лінійки конекторів Gecko. Удосконалені конектори мають крок контактів лише 1,25 мм, і вони вдвічі менші за розмірами та на 75% легші, ніж мікро-D конектори . Завдяки міцному гвинтовому з’єднанню вони без пошкоджень витримують незліченну кількість стикувальних операцій.

Процес виробництва конекторів Gecko постійно вдосконалюється від початкового ручного процесу до сьогоднішнього високоавтоматизованого рішення. Це дає змогу виготовляти сотні тисяч конекторів на рік з широким діапазоном конфігурацій з'яднувачів від 4 до 50 контактів на конектор і з багатьма варіантами монтажу на друкованій платі.

Модульна концепція

З метою підвищення ефективності виробництва конекторів Gecko, Harwin розпочав розробку високоавтоматизованої та гнучкої нової виробничої лінії. Необхідно, щоб на одній конвеєрній лінії збірки виготовлялися різні конфігурації конекторів за формою та розміром. "Для цього ми разом із Festo розробили модульну концепцію", — пояснює Пол МакГіннесс, директор з виробництва Harwin.

Нові конвеєрні лінії збірки Harwin побудовані на основі комплекту сервопреса YJKP та компактної системи переміщення YXMx від Festo. Система переміщення забезпечує рух по осі XY носіїв деталей та пластикових корпусів, зібраних на кількох системних станціях. Комплект сервопреса, який забезпечує легке в налаштуваннях переміщення преса по осі Z, яке регулюється положенням і силою, використовується для запресовування та згинання контактних штифтів.

Однакові елементи у використанні

На всіх станціях кожен електричний і пневматичний приводи керуються власним контролером CECC-X у поєднанні з пневмоостовом CPX/MPA. "Ці системи Festo дозволяють нам досягти найвищого рівня стандартизації та модульності, оскільки однакові елементи використовуються скрізь. Це полегшує введення в експлуатацію та технічне обслуговування", – пояснює МакГіннесс. Одна з конвеєрних лінії збірки для виготовлення конекторів складається з трьох центральних станцій – для врізання, запресовування та згинання контактних штифтів. На першій станції носії деталей оснащені корпусами конектора, і розміщені за допомогою компактної системи переміщення YXMx для введення контактних штифтів. На другій станції сервопрес втискає контактні штифти в корпус конектора.
Коли штифти встановлюються, прецизійний захват HGPT від Festo фіксує носії деталей, які тримають корпуси конекторів.

Динамічний і точний

Кінематика компактного плоского порталу, як частини системи переміщення YXMx, забезпечує динамічне та точне розміщення конекторів під прес-інструментом. Завдяки малій рухомій масі це працює бездоганно.
Модульний комплект сервопреса YJKP складається з серводвигуна із замкнутим циклом, механічної вісі, контролера руху, давача сили та відповідного прикладного програмного забезпечення. В результаті інструмент для пресування контактних штифтів точно, потужно та м’яко приводить штифти в правильне положення. Функції оцінки, такі як контроль сили вставки або блокування, в прикладному програмному забезпеченні, що постачається, визначають, чи знаходиться пресова посадка в межах допустимого.

Модульний і надійний

На останній станції для точного згинання контактних штифтів під необхідним кутом також використовуються система переміщення та комплект сервопреса. Програмне забезпечення CoDeSys в контролері CECC-X дозволяє комплексно керувати профілем сервопреса, забезпечуючи контроль положення та сили протягом усього циклу.

Прикладне програмне забезпечення, що постачається з сервопресом, робить програмування надзвичайно простим завдяки інтуїтивно зрозумілому графічному інтерфейсу користувача. Це дозволяє легко адаптувати профіль преса до різних варіантів конекторів – без спеціальних знань програмування. Три пневмоостови CPX, якими керує головний контролер CECC-X через роз'єм шини CAN, приводять в дію численні електричні та пневматичні захвати та приводи.

"Автоматизована модульна концепція забезпечує низькі витрати виробництва та високу надійність, точність, стабільність позиціонування і гнучкість", — пояснює експерт з автоматизації МакГіннесс.

Встановлені стандарти

Нові конвеєрні лінії збірки для електричних конекторів у Harwin не лише встановлюють високі технічні стандарти, а також була створена модульна і масштабована концепція автоматизації. Три основні станції "подача штирьових контактів у корпуси конекторів", "запресовування штифтів" і "згинання штифтів" засновані на стандартних модулях з використанням якомога більшої кількості однакових елементів:

  • Усі три станції засновані на ідентичній базовій плиті.
  • Формовані корпуси конекторів переміщуються за допомогою компактної системи переміщення YXMx.
  • Усі електричні та пневматичні приводи керуються за допомогою контролера CECC-X у поєднанні з пневмоостровом CPX/MPA.
  • Станції для запресовування та згинання засновані на комплекті сервопреса YJKP.

Harwin PLC Europe

Fitzherbert Road, Farlington
Portsmouth, PO6 1RT
Великобританія

www.harwin.com

Сфера діяльності: Виробництво електричних конекторів та механічних компонентів для друкованих плат

  1. Ця стаття про тенденції в автоматизації 1.2017 з’явилася в журналі Festo для клієнтів.
Загальний огляд