Applikationen & Referenzen

HYDRAULIKERSATZ: REALISIERTE ANWENDUNGEN

HYDRAULIKERSATZ: REALISIERTE ANWENDUNGEN

  • Hier finden Sie eine Übersicht von realisierten Anwendungen im Bereich Hydraulikersatz
  • Anwendungsbereiche, Vorteile, Leistungen Parkem
HYDRAULIKERSATZ: REALISIERTE ANWENDUNGEN
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HYDRAULIKERSATZ: REALISIERTE ANWENDUNGEN

  • Hier finden Sie eine Übersicht von realisierten Anwendungen im Bereich Hydraulikersatz
  • Anwendungsbereiche, Vorteile, Leistungen Parkem

 

 

Branche/Anwendung

Applikations-Beschrieb

Vorteile

Lösung Parkem

Schleifmittel-Produktion

Ersatz von Hydraulik bei Kantensteuerung (Schneider / Winkelausgleich) in der Schleifmittelproduktion.

  • Kein Hydraulikaggregat mehr notwendig
  • Leise, sauber, effizient und wartungsarm
  • Flexible Positionierunge
  • Kostengünstiges Antriebspaket
  • Elektrozylinder 5kN mit Kugelgewindetrieb

Formenbau Spritzguss

Elektrische Dornverstellung in Spritzguss-Formen

  • Volle Kontrolle und Flexibilität über Position, Geschwindigkeit, Kraft
  • Kein Hydraulikaggregat notwendig
  • Elektrozylinder mit Servomotor und –controller in einer Einheit (3kN)
  • SW-Engineering
  • Inbetriebnahme

Food & Beverage, Energy-Recovering

Elektrische Ventilsteuerung einer Energie-Rückgewinnungseinheit für Meerwasser-Entsalzungsanlagen (Osmose-Prozess)

  • Kein Öl, kein Hydraulikaggregat
  • Energieeffizient
  • Genaues Geschwindigkeitsprofil über die Schaltpunkte
  • 20-50 kompakte Elektrozylinder mit integriertem Servomotor pro Anlage (5kN)
  • Servodrives, SPS
  • Schaltschränke inkl. Peltier-Kühlung
  • SW-Engineering
  • Inbetriebnahme

Food & Beverage

Retrofit einer hydraulischen Butterpresse auf elektromechanische Antriebe, mit welcher grosse industrielle Butterblöcke aus einer Form gepresst werden.

  • Kein Öl, sauber, wartungsarm und leise.
  • Energiesparpotential
  • Bessere Prozesskontrolle
  • Elektrozylinder mit Planetenrollenspindel (180kN)
  • Servomotor, Servodrive
  • Teilweise SW-Engineering
  • Inbetriebnahme

Leisure

Elektrisch angetriebener Flugsimulator für den Leisure-Bereich. Umsetzung der Fahrprofile für Simulator.

  • Genaue und realistische Bewegungsprofile
  • Leiser Betrieb
  • 3 Elektrozylinder 5kN pro Simulator
  • Servomotoren, Servodrives
  • Inbretriebnahme

Automotive

Ein- und Zweikomponenten Dosierapparate mit elektrischen Linearantrieben als Ersatz für Pneumatik.

  • Energieeffizient
  • Keine Luft mehr notwendig
  • Volle Kontrolle und Flexibilität über Position, Geschwindigkeit, Kraft
  • 2 kompakte Elektrozylinder mit integriertem Servomotor pro Dosierer (1 bis 10 kN)
  • Servodrives mit CANopen
  • Inbetriebnahme

 

 

 

SERVOPRESSEN: REALISIERTE ANWENDUNGEN

SERVOPRESSEN: REALISIERTE ANWENDUNGEN

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  • Anwendungsbereiche, Vorteile, Leistungen Parkem
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SERVOPRESSEN: REALISIERTE ANWENDUNGEN

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Branche/Anwendung

Applikations-Beschrieb

Vorteile

Lösung Parkem

Automotive

Press- und Crimp-Tool für Schellen in der Airbag-Produktion.

  • Genauste Kraftregelung
  • Leise, wartungsarm
  • Sehr kompakt
  • 2 kompakte Pressenmodule pro Tool (je 1.5kN)
  • Servoantriebe und Tool-Steuerung inkl. Touch-HMI
  • Schaltschrank
  • SW-Engineering
  • Inbetriebnahme, Erweiterungen etc.

Uhrenindustrie

Ersatz von pneumatischen Pressen mit kostengünstiger elektromechanischer Presse zum Einpressen von Kronen auf Wellen.

  • Keine Luft mehr notwendig
  • Präzise und kontrollierte Bewegungen und Kraftverlauf
  • Höhere Qualität und Prozesskontrolle
  • Kosteneffizenter Ersatz von pneumatischer Lösung
  • 1 Pressenmodul pro Anlage (0.5kN)
  • comPRESS Kraftmess-Steuerung in Beckhoff integriert
  • SW-Engineering
  • Inbetriebnahme

Sensor-Prüfanlage

Prüfanlage für Drucksensoren. Die Servopresse baut kontrolliert den notwendigen Druck in einem System auf, an welchem der zu prüfende Sensor montiert ist.

  • Genauste Kraftregelung
  • Sehr kompakt
  • Flexibel einsetzbar
  • 1 kompaktes Pressenmodul pro Tool (50kN)
  • comPRESS Kraftmess-Steuerung an HMI-Panel
  • SW-Engineering
  • Inbetriebnahme

Aerospace

Prüfeinrichtung für Helikopter-Komponenten wie Getriebe, Haupt- und Heckrotor). Belastungstests mittels elektrischen Aktuatoren mit Kraftregelung.

  • Genaue Bewegungsprofile mit definierter Kraft
  • Robuste und wartungsarme Komponenten
  • 3 Elektrozylinder pro System mit Kugelgewindetrieb (bis 50kN)
  • Servomotoren und Servodrives
  • Kraftregelung kundenseitig
  • Inbetriebnahme

Leisure

Verschiedene Servopressen für eine Produktionslinie von Feuerwerks-Vulkanen (Abfüllen, Stopfen, Verschliessen etc.)

  • Für explosionsgefährdete Umgebung optmierte Antriebskomponenten
  • Voll elektrisch, genaue Verfahrprofile und Kraftverläufe
  • 26 Elektrozylinder mit Kugelgewindetrieb (10 resp. 50kN)
  • Servomotoren, Servodrives
  • Kraftregelung kundenseitig
  • Inbetriebnahme

Steckerfertigung

Servopressen für das einpressen von Steckerkontakten in Steckergehäuse

  • Genaue Kraftregelung
  • Qualitätskontrolle
  • Leiser Betrieb gegenüber Pneumatik
  • Pressenmodule mit 1-50kN Kraft
  • comPRESS Kraftmess-Steuerung
  • SW-Engineering
  • Inbetriebnahme

 

 

 

GENAUE UND HOCHDYNAMISCHE DOSIERUNG

GENAUE UND HOCHDYNAMISCHE DOSIERUNG

  • Elektromechanische Lösung mit klaren Vorteilen gegenüber Hydraulik und Pneumatik
  • Sehr hohe Dosiergenauigkeit und konstant bleibendes Dosierergebnis
  • Steigerung der Produktivität dank dynamischen Bewegungsabläufen
GENAUE UND HOCHDYNAMISCHE DOSIERUNG
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GENAUE UND HOCHDYNAMISCHE DOSIERUNG

  • Elektromechanische Lösung mit klaren Vorteilen gegenüber Hydraulik und Pneumatik
  • Sehr hohe Dosiergenauigkeit und konstant bleibendes Dosierergebnis
  • Steigerung der Produktivität dank dynamischen Bewegungsabläufen

Die Hilger u. Kern / Dopag Gruppe gehört zu den weltgrössten Herstellern von Dosier- und Mischanlagen. Diese werden für die Verarbeitung von mehrkomponentigen Polymeren und 1K-Medien wie Fette, Öle und Klebstoffe eingesetzt.

Mit Unterstützung der Firma Parkem AG wurden zwei Produktlinien zur Verarbeitung nieder- bis hochviskoser, auch abrasiver Materialien entwickelt. Es handelt sich um eine einzigartige Kombination aus pneumatischem Auslassventil und elektromechanischen Antriebskomponenten für die präzise Dosierung. Diese Innovation in der Dosiertechnik eröffnete neue Wege und Möglichkeiten um Dicht- und Klebstoffe aufzutragen.

 

Dosieren und Mischen direkt an der Applikationsstelle

Die Dosiersysteme vectodis und vectomix ermöglichen äusserst kurze Zykluszeiten, vor allem wenn bei kleinen Dosiermengen mehrere Schüsse mit einem Kolbenvolumen ausgetragen werden, bevor wieder befüllt werden muss. Das Dosieren und Mischen erfolgt direkt an der Applikationsstelle, dadurch wird eine hohe Dosier- und Wiederholgenauigkeit erreicht.

  • vectodis wird für die Verarbeitung von Einkomponenten-Medien eingesetzt. Hierfür sind lediglich eine entsprechende Materialversorgung sowie ein Dosierrechner erforderlich. Der Materialaustrag erfolgt schussweise oder als Raupe.
     
  • vectomix wird für die Verarbeitung von Mehrkomponenten-Medien eingesetzt. Hierzu werden auf Grund der Kompatibilität und Modularität zwei vectodis Kolben-Dosiereinheiten verwendet. Diese sind durch einen Mischblock miteinander verbunden. Der Materialaustrag erfolgt schussweise oder als Raupe.

 

Zuverlässige Dosiergenauigkeit Dank Elektromechanik

Bei der Evaluation des Antriebssystems war es DOPAG wichtig, einen kostengünstigen, kompakten und genauen Antrieb einsetzen zu können. Die Wahl fiel dabei auf eine elektromechanische Lösung, da diese mehrere Vorteile gegenüber einer hydraulischen pneumatischen Lösung mit sich bringt:

  • Hohe Dynamik
  • Fahrprofil komplett frei parametrierbar
  • Hohe Fahrprofiltreue auch bei unterschiedlichen Kraftbedürfnissen, welche sich durch die Dosierung von sehr unterschiedlichen Medien ergeben
  • Der Aktuator erzeugt jederzeit genau so viel Kraft, wie von der Applikation gefordert wird
  • Positionierungen an jeder beliebigen Stelle mit hoher Genauigkeit dank des integrierten Encoders
  • Hohe Energie-Effizienz
  • Kein Hydraulikaggregat oder Druckluftaufbereitung notwendig

Anhand der erforderlichen Kräfte in Verbindung mit den geforderten Bewegungsprofilen legte Parkem die Elektrozylinder der GSM/GSX-Familie aus. Die im GSM/GSX Elektrozylinder integrierte Planetenrollenspindel eignet sich besonders für den anspruchsvollen Dauereinsatz. Der Synchronservomotor ist im Zylindergehäuse integriert, was den Aktuator zum kompaktesten seiner Klasse macht.

 

Steuerungskonzept

Die Steuerung erfolgt über einen Dosierrechner mit einer Touchscreen-Anlagenbedienung. Sie berechnet die erforderliche Hubbewegung des Elektrozylinders, um die geforderte Materialmenge zu dosieren. Die Datenübermittlung zum Servoregler erfolgt in Echtzeit.

Die Vorteile gegenüber einer hydraulischen oder pneumatischen Lösung liegen auf der Hand: Die Steuerung kann sich immer darauf verlassen, dass der Servoregler die erhaltenen Sollwerte mit hoher Güte umsetzt. Durch diese Stabilität und hohe Umsetzungsgstreue wird nicht nur eine hohe Dosiergenauigkeit sondern auch ein konstant bleibendes Dosierergebnis erreicht. Das macht vectodis und vectomix so besonders.

Parkem unterstützte Dopag mit der optimalen Auswahl der Antriebskomponenten, der Auslegung der Elektrozylinder und der Servoregler inklusive thermischer Analyse und Lebensdauerbetrachtung. In enger Zusammenarbeit führte Parkem bei DOPAG vor Ort Tests und Inbetriebnahme mit Optimierung der Regelparameter durch.

 

 

SINTERPROZESS MIT flexiPRESS

SINTERPROZESS MIT flexiPRESS

  • Servopresse zur Herstellung von gesinterten Formen
  • Flexibler und genauer Pressvorgang
  • Sehr dynamische Kraftregelung
  • Keine externe SPS notwendig – comPRESS Kraftmesssteuerung regelt alles
SINTERPROZESS MIT flexiPRESS
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SINTERPROZESS MIT flexiPRESS

  • Servopresse zur Herstellung von gesinterten Formen
  • Flexibler und genauer Pressvorgang
  • Sehr dynamische Kraftregelung
  • Keine externe SPS notwendig – comPRESS Kraftmesssteuerung regelt alles

Zur Herstellung von gesinterten Formen wurde von unserem Kunden eine neue Anlage konzipiert und entwickelt. Um den Pressvorgang während des Sinterprozesses möglichst flexibel und mit hoher Wiederholgenauigkeit zu gestalten, entschied er sich für eine komplette Antriebslösung in Form der flexiPRESS von Parkem.

Der Pressvorgang wir vor allem durch eine sich ständig ändernde Last des zu pressenden Pulvers bestimmt. Einerseits steigt die Kraft mit steigendem Pressdruck an, andererseits sinkt die Kraft durch die Entspannung des Materials. Aus diesen Grund wurden die standard Pressenfunktionen easyPRESS um spezifische dynamische Funktionen erweitert.

Die permanente Kraftregelung ermöglicht eine hohe Produktionsgüte und Reproduzierbarkeit der hergestellten Produkte. Dies im Unterschied zu den bisher für diesen Prozess eingesetzten Pneumatikpressen, bei denen die maximale Presskraft lediglich über den maximalen Druck gestellt wurde und so grösseren Toleranzen in der Pressgenauigkeit unterlag.

Weitere Vorteile der elektromechanischen Presse sind:

  • Hohe Reproduzierbarkeit von Kraft / Position
  • Freie Fahrprofilgestaltung
  • Flexible Produktionsparametervorgabe
  • Keine Luft notwendig

Realisiert wurde der Antriebsstrang mit einem Elektrozylinder der Serie ETH, welcher über einen Servo-Synchronmotor angesteuert wird. Die Pressensteuerung comPRESS übernimmt sowohl die Ansteuerung des Motors als auch die komplette Steuerung des Prozesses, die Auswertung des Kraftsensors, des Bedienpanels und der Schnittstellen. Dies ist dank der in der comPRESS integrierten Steuerung möglich. Eine externe SPS entfällt dadurch. Durch den hochauflösenden Encoder und den Kraftsensor kann der Prozess genau geregelt und überwacht werden, damit die produzierten Formen eine immer gleichbleibende Qualität aufweisen und auf Schwankungen sofort reagiert werden kann.

Die Bedienung erfolgt via Touchscreen. Dem Bediener stehen verschiedene Hand- und Automatik-Modi zur Verfügung. Die Pressung kann wahlweise auf Kraft oder auf Position erfolgen. Über die Rezeptverwaltung können die Produktionsparameter verschiedener Produkte hinterlegt werden.

Parkem hat den gesamten Antriebstrang ausgelegt, die Steuerungssoftware gemäss den spezifischen Prozessanforderungen erweitert und die Visualisierung erstellt. Bei der Inbetriebnahme vor Ort wurde auch gleich der Kunde geschult.

Die Anlagenbediener erfreuen sich nun einer einfach einzustellenden Presse, welche Produkte mit sehr geringen Fehlertoleranzen produziert.

 

BUTTER PRAEZIS DOSIERT UND HYDRAULIK ERSETZT

BUTTER PRAEZIS DOSIERT UND HYDRAULIK ERSETZT

  • Hydraulikantriebe in Butterpresse durch elektromechanische Antriebe ersetzt
  • Sauber, ohne Leckage und Öl im Lebensmittelbereich
  • Bessere Performance und sehr leise
  • Effizient mit um 60% geringerer Leistungsaufnahme
BUTTER PRAEZIS DOSIERT UND HYDRAULIK ERSETZT
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BUTTER PRAEZIS DOSIERT UND HYDRAULIK ERSETZT

  • Hydraulikantriebe in Butterpresse durch elektromechanische Antriebe ersetzt
  • Sauber, ohne Leckage und Öl im Lebensmittelbereich
  • Bessere Performance und sehr leise
  • Effizient mit um 60% geringerer Leistungsaufnahme

Emmi ist einer der führenden Milchverarbeiter in der Schweiz. Am Standort Suhr werden Milchprodukte, Rahm und Butter produziert. Im Bereich der Industriebutterei werden Butterportionen in den Gewichten von 1, 5 und 10kg gefertigt. Die Jahresproduktion beträgt 5'500 Tonnen. Um die Butter in der gewünschten Menge und in Form zu pressen, wurde ein Hydraulikzylinder mit einer Schubkraft von 14 Tonnen eingesetzt. Dieser Zylinder betätigte einen Kolben, welcher die Butter in der gewünschten Menge durch das Formwerkzeug presst.

Um die Portionenmenge präziser zu dosieren und um die Umrüstzeit für einen Produktwechsel zu reduzieren, wurde der Hydraulikzylinder durch einen komplett elektrischen Zylinder ersetzt. Konkret steht der der Elektrozylinder FTX215 mit einer Vorschubkraft von 17.8 Tonnen im Einsatz.

Folgende Vorteile wurden durch den elektrischen Antrieb erzielt:

  • Die Dosiermenge kann nun präziser und konstanter erreicht werden (Streuung <0.5%)
  • Die Umrüstzeit hat sich von vier Stunden auf eine halbe Stunde reduziert (keine mechanische Justierung mehr nötig, neu Rezeptwahl über Steuerung)
  • Der Geräuschpegel ist massiv gesunken, was die Produktionsmitarbeiter sehr freut.
  • Die Leistungsaufnahme des neuen elektrischen Systems beträgt noch 40% der hydraulischen Lösung.
  • Die Produktionsgeschwindigkeit hat sich erhöht, da mit dem elektrischen System genau definierte Bewegungsprofile gefahren werden können. Dies wirkt sich positiv auf das Verhalten des Produkts aus.
  • Ein Hydrauliksystem (Öl, Leckage etc.) ist in einem Lebensmittel produzierenden Betrieb heutzutage nicht mehr erwünscht. Es konnte aus der Produktion eliminiert werden.

 

 

Eingesetzte Hardware:

  • Elektrozylinder: FTX215-0600, Spindelsteigung 30mm, Hub 600mm, Maximalkraft 178‘000N, Maximalgeschwindigkeit : 300mm/sek.
  • Planetengetriebe: PSN190, Untersetzung 5:1
  • Servomotor: MH2053090538S6I65A74, Nenndrehmoment 61.6Nm, Spitzendrehmoment 398Nm, Nenndrehzahl 3000U/min
  • Servocontroller: C3H125V4F11I20T11M00, Nennleistung: 91kVA

 

STECKER PRESSEN MIT flexiPRESS

STECKER PRESSEN MIT flexiPRESS

  • Elektrische Servopresse für Pressen von Steckerkontakten in Gehäuse
  • Simple Integration in SPS über EtherCAT Schnittstelle
  • Massive Lärmreduktion gegenüber pneumatischer Presse
STECKER PRESSEN MIT flexiPRESS
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STECKER PRESSEN MIT flexiPRESS

  • Elektrische Servopresse für Pressen von Steckerkontakten in Gehäuse
  • Simple Integration in SPS über EtherCAT Schnittstelle
  • Massive Lärmreduktion gegenüber pneumatischer Presse

Mit über 10 Millionen produzierten Steckverbindern pro Woche gehört unser Kunde zu den Weltmarktführern in seinem Segment. Eine seiner Hauptstärken liegt in der eigenen Entwicklung seiner Fertigungsanlagen. Das fundierte Knowhow und das Streben nach dem Optimum ermöglichen eine hohe Produkt-Qualität bei gleichzeitig hoher Produktions-Effizienz: zwei entscheidende Faktoren um den Produktionsstandort Schweiz nachhaltig zu sichern.

Diese Steckverbinder finden Einsatz im Bereich der Telekommunikation, Informatik, Automobilindustrie, Luftfahrt und in der Medizinaltechnik.

Im Rahmen einer Optimierung entschied sich der Kunde, mit Parkem die bestehenden Pneumatikpressen durch elektromechanische Servopressen zu ersetzen. Die Vorteile der elektromechanischen Alternative liegen auf der Hand:

  • geringerer Energieverbrauch
  • volle Parametrierbarkeit
  • hohe Dynamik
  • sehr leise Funktionsweise
  • hohe Reproduzierbarkeit des Pressablaufs

 

Zum Einsatz kommt die modular aufgebaute flexiPRESS. Anhand der Kraft-, Präzisions- und Geschwindigkeitsanforderungen wurde das Pressenmodul ausgelegt und definiert. Ebenfalls wurden die für den Ablauf erforderlichen easyPRESS Funktionen festgelegt. Die Servopresse presst auf Block mit der Force Limit Funktion. Die maximal zulässige Kraft wird über einen Vorgabewert frei definiert und über den Motorenstrom geregelt, was in diesem Fall sogar einen Kraftsensor überflüssig macht. 

Anders als bei der pneumatischen Presse kann mit der elektromechanischen Servopresse das Fahrprofil genau definiert werden. So erfolgt das Aufsetzen sanft und Schläge werden verhindert. Die einstellbare Sollkraft liegt im Bereich von 1 bis 9 kN.

Diese Servopressen kommen bei verschiedenen Handmontageplätzen zum Einsatz und sind im direkten Kontakt mit den MitarbeiterInnen, welche die Steckverbinder mit dem Isolationsköper vereinen, ehe die Presse die Kontakte einpresst. Der Pressvorgang wird über eine Zweihand-Bedienung ausgelöst. 

Die multifunktionale Kraftmess-Steuerung comPRESS führt einerseits Steuerung und Abläufe der Pressfunktionen aus, andererseits regelt sie direkt den Servomotor der Presse. Durch das EtherCAT-Interface werden die relevanten Prozessparameter sowie Control- und Status- Informationen in Echtzeit ausgetauscht. Jeder Pressvorgang wird von der comPRESS überwacht. Am Ende der Pressvorgangs wird der überlagerten Steuerung mitgeteilt, ob der Pressvorgang korrekt erfolgte oder nicht.

Eine von Parkem spezifisch vorgefertigte XML-Beschreibungsdatei erleichtert die Integration in die übergelagerte Steuerung. Damit erübrigt sich das manuelle Zusammenstellen des EtherCAT-Mappings. Parkem hat die Presse plug&work parametriert und diese während der Inbetriebnahme und Optimierung direkt an die überlagerte SPS angebunden.

Die Erwartungen des Kunden lagen vor allem in den Verbesserungen wie höhere Dynamik, volle Parametrierbarkeit und hoher Reproduzierbarkeit. Diese wurden vollumfänglich erfüllt.

Sehr positiv überrascht hat den Kunden aber die Lärmreduktion. Dieser Fakt hat alle Erwartungen übertroffen. Die Servopressen arbeiten massiv leiser als die bisherigen pneumatischen Pressen. Dadurch konnte eine unverhofft deutliche Verbesserung der Geräuschbelastung für angenehmeres und effizienteres Arbeiten erreicht werden. 

 

 

KABELKONFEKTIONIERUNG MIT flexiPRESS

KABELKONFEKTIONIERUNG MIT flexiPRESS

  • Elektrische Servopresse für Kabelkonfektionierung (Ersatz von pneumatischer Lösung)
  • Kommt dank comPRESS Kraftmess-Steuerung ohne übergeordnete SPS aus
  • Nahtlos integriert in Kunden-Maschine
KABELKONFEKTIONIERUNG MIT flexiPRESS
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KABELKONFEKTIONIERUNG MIT flexiPRESS

  • Elektrische Servopresse für Kabelkonfektionierung (Ersatz von pneumatischer Lösung)
  • Kommt dank comPRESS Kraftmess-Steuerung ohne übergeordnete SPS aus
  • Nahtlos integriert in Kunden-Maschine

Die Firma Reichle & De-Massari AG (R&M) ist ein global tätiges Schweizer Familienunternehmen, welches auf Informations- und Kommunikationstechnologie spezialisiert ist. Seit 1964 werden Verkabelungslösungen für hochwertige Kommunikationsnetze entwickelt und produziert. Die Lösungen kommen in Bürogebäuden, Rechenzentren, bei Netzbetreibern, in Wohnungen sowie in der Industrie zum Einsatz. Neu setzt R&M auf elektromechansiche Servopressen von Parkem.

R&M hat für die Produktion von spezifischen Netzwerk-Kabeln eine neue elektromechanische Anlage mit Servopresse konzipiert. Herzstück ist die modulare Servopresse flexiPRESS von Parkem. Sie besteht aus dem Pressenmodul sowie der multifunktionalen Pressensteuerung comPRESS, welche die Kraftmess-Steuerung und den Servodrive in einem Gerät integriert. Dank des modularen Konzeptes liess sich die flexiPRESS ideal in die von R&M konzipierte Anlage integrieren, wobei R&M eine hohe eigene Wertschöpfung erreichte.

Die Servopresse wird für die Stecker-Konfektionierung eingesetzt. Durch den Pressvorgang werden die einzelnen Kabeladern in die Steckerkontakte gekrimpt und die Laschen für die Zugentlastung geklemmt. Dazu wird vorbereitend ein RJ45-Stecker in einen Aufnehmer eingesetzt und das Kabel gemäss gewünschter Beschaltung eingelegt. Anschliessend wird der Aufnehmer unter die Presse gestellt und der Pressvorgang ausgelöst.

Bei bisherigen Anlagen wurden pneumatische Pressen eingesetzt. Neu setzt R&M auf elektromechanische Servopressen von Parkem, um von den Vorteilen profitieren zu können:

  • Keine Luft für den Betrieb notwendig
  • Optimale Bestimmung des Bewegungs- und Kraftprofils
  • Flexible Anpassungsmöglichkeit der Parameter
  • Geringe Lärmemission
  • Hoher Wirkungsgrad

Das flexiPRESS Servopressenmodul besteht aus dem Elektrozylinder ETH32, welcher von einem Servo-Synchronmotor angetrieben wird. Dank der geschlossenen Regelung zieht der Motor nur so viel Leistung, wie der Prozess effektiv benötigt. Zudem kann jede beliebige Position in einer hohen Präzision angefahren werden, ohne dass mechanische Umstellungen notwendig sind. Die Regelung des Motors, des Kraftregelungs-Prozesses wie auch die Auswertung der Schnittstellen erfolgt über die multifunktionale Servopressensteuerung comPRESS auf CoDeSys-Basis. Eine zusätzliche externe Steuerung ist nicht notwendig.

Der Aufbau der Anlage sowie die mechanische und elektrische Integration der flexiPRESS-Komponenten erfolgte kundenseitig durch R&M. Parkem erledigte mit dem easyPRESS-Basispaket folgende Tasks für R&M zum Fixpreis mit Funktionsgarantie:

  • Bedarfsabklärung
  • Auslegung der Servopresse (Leistung, Lebensdauer)
  • Schnittstellen-Mapping
  • Parametrierung der easyPRESS Funktion
  • Inbetriebnahme vor Ort (Optimierung der Antriebsparameter und der Pressfunktion)
  • Kurzes Training vor Ort

 

Vorteile der flexiPRESS bei R&M:

  • Keine Luft
  • Bewegungsparameter und Kräfte flexibel einstellbar
  • Hohe Positionier- und Wiederholgenauigkeit
  • Leiser Betrieb
  • Hoher Wirkungsgrad
  • Servopresse zum Fixpreis
  • Sehr kompakte Anlage dank optimaler Integration der Pressen-Komponenten
  • Hohe Wertschöpfung bei R&M

 

 

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
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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.

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.