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Applikationen & Referenzen

Automatisiertes Einpressen bei Uhrwerken

Automatisiertes Einpressen bei Uhrwerken

  • Einsatz von kompakten Elektrozylindern als Pneumatikersatz in einer Servopresse
  • Höchste Genauigkeit dank hochauflösendem Geber und vorgespannter Spindel
  • Positionierungen im Bereich < 1 Mikrometer möglich
Automatisiertes Einpressen bei Uhrwerken
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Automatisiertes Einpressen bei Uhrwerken

  • Einsatz von kompakten Elektrozylindern als Pneumatikersatz in einer Servopresse
  • Höchste Genauigkeit dank hochauflösendem Geber und vorgespannter Spindel
  • Positionierungen im Bereich < 1 Mikrometer möglich

Die Firma Stoco SA hat für einen namhaften Uhrenhersteller eine Servopresse zum automatisierten Bestücken und Einpressen kleiner Komponenten in Uhrenplatinen entwickelt. Die stocoPRESS setzt Komponenten wie Stosssicherungen, Sperrstifte oder kleine „Steine“ automatisiert in die Platinen  und Brücken ein. Bei den Steinen handelt es sich um Mikrolager wie Anker, Unruh und verschiedene Getriebe, welche aus Rubinen oder Korunden gefertigt sind.

Herzstück der stocoPRESS ist der kompakte GSM20 Elektrozylinder mit integriertem Servomotor, ein Kraftmessgerät sowie ein Präzisionsmesstaster. Dieser misst die Höhe der Komponente in Bezug auf einen Referenzbereich auf der Platine – unabhängig von der vom Absolutwertgeber ausgewerteten Position. Beim Einpressen sinkt die Presse schnell ab, um das Einpresswerkzeug mit der Platine in Kontakt zu bringen. Anschliessend verlangsamt sich die Presse und misst dabei kontinuierlich die Presskraft und die Position der Komponente. Dadurch lässt sich das Einpressen so steuern, dass die gewünschte Einpresstiefe mit einer dauerhaften Genauigkeit von unter 1 µm erreicht wird!

Die Komponentenbeschickung funktioniert ohne horizontale Bewegung zwischen Presse und Werkplatte, da sie in die Presse integriert ist und die Höhenbezugsmessung dank einem ausgeklügelten Mechanismus direkt bei der Einpressbewegung erfolgt. Dies verkürzt die Zykluszeit massgeblich und entspricht dem Prinzip einer für die Serienproduktion geeigneten „iterativen Presse“. Erstmalig müssen Uhrenbauer nicht mehr manuell in die Konstruktion mechanischer Uhren eingreifen. Pro Minute können auf diese Weise zwölf Uhren hergestellt werden – rund um die Uhr und voll automatisiert. Pro Fertigungslinie sind bis zu 15 stocoPRESS integriert. Total sind bereits über 50 stocoPRESS bei diesem Kunden im Einsatz.

Fertigung von Airbag-Zündkapseln mit flexiPRESS compact

Fertigung von Airbag-Zündkapseln mit flexiPRESS compact

  • Elektrische Servopresse für ATEX-Umgebung
  • Genaue und sehr dynamische Kraftregelung mit 2 Press-Vorgängen pro Sekunde
  • Kompakte Lösung vollintegriert in Assembling-Anlage für Airbag-Kapseln
Fertigung von Airbag-Zündkapseln mit flexiPRESS compact
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Fertigung von Airbag-Zündkapseln mit flexiPRESS compact

  • Elektrische Servopresse für ATEX-Umgebung
  • Genaue und sehr dynamische Kraftregelung mit 2 Press-Vorgängen pro Sekunde
  • Kompakte Lösung vollintegriert in Assembling-Anlage für Airbag-Kapseln

Mikron Automation gehört zu den führenden Herstellern von leistungsfähigen Automatisierungslösungen für die hochpräzise Montage und Prüfung.
Für einen Kunden im Automotive-Bereich hat Mikron eine Fertigungslinie für Airbag-Zündkapseln realisiert. Eine solche Zündkapsel setzt sich aus der
äusseren Zündkappe, welche mit Schwarzpulver gefüllt wird, und aus dem inneren zylindrischen Körper mit elektrischen Anschlüssen zusammen.

Mikron hat mit Parkem eine hochpräzise Servopresse im EX-Bereich für das Einpressen von Schwarzpulver entwickelt und in den bestehenden Anlagenprozess integriert. Die flexiPRESS compact besteht aus einem ATEX-zertifizierten GSM-Elektrozylinder mit integriertem Servomotor und Kraftsensor sowie aus der Kraftmess-Steuerung comPRESS. Diese Servopresse ersetzt eine zuerst angedachte pneumatische Lösung, welche durch ungenügende Kraft- und Positionsregelung zu viel Ausschuss produziert hatte. Es wird dabei nicht nur die maximale Einpresskraft, sondern auch das Geschwindigkeitsprofil und die Kraft während des Aufsetzens und des Pressens definiert und überwacht. Sämtliche Messwerte wie Kraft,
Position etc. werden zur Qualitätssicherung und Prozessüberwachung ausgelesen und gespeichert.

Die Servopressen-Steuerung comPRESS ist als in sich geschlossenes System konzipiert und stellt verschiedene integrierte Funktionen zur Verfügung, welche über Profinet von der übergeordneten Steuerung abgerufen werden. Nach dem Startkommando verfährt die Presse
schnell auf eine vordefinierte Referenz und überprüft dabei die anstehende Kraft. Steigt diese unzulässig hoch an, wird der Prozess abgebrochen und die Presse verfährt in die Parkposition. Falls nicht, wird die Geschwindigkeit ab der Referenzmarke reduziert, da die Presse nun jederzeit auf die Zündkapsel treffen kann.

Da der Kraftanstieg bis 2000N innerhalb weniger Zehntelmillimeter erfolgt und ein Kraft-Überschwingen unzulässig ist, wird das Fahrprofil mit einem Fast-Task zyklisch alle 0.5ms anhand der Ist-Kraft berechnet und angepasst. Wird die definierte Kraft erreicht, stoppt die Presse und die aktuelle Position und der aktuelle Kraftwert werden gespeichert und protokolliert. Es erfolgt die Auswertung, ob der Pressenvorgang innerhalb der Toleranz erfolgt ist oder nicht. Parallel dazu fährt der Antrieb wieder in die Parkposition. Der gesamte Zyklus dauert 800ms. Mikron Automation hat bisher für seinen Kunden 22 flexiPRESS integriert.