Birdly® ermöglicht den Menschen die Erfüllung eines alten Traums, nämlich zu fliegen wie ein Vogel. Denn dank virtueller Realität (VR) und dem interaktiven mechatronischen System fühlt man sich regelrecht wie ein Vogel. Nachdem die VR-Brille aufgesetzt ist und man es sich auf dem System bequem gemacht hat geht’s los. Auf einmal befindet man sich beispielweise in einer Naturlandschaft oder mitten in New York und kann diese frei wie ein Vogel erkunden. Anders als bei vielen VR-Erlebnissen ist die Flugbahn nicht vorgegeben. Durch aktiven Flügelschlag gewinnt man an Höhe. Intuitiv steuert man die Flügelneigung und gleitet so durch die Luft, bestimmt die gewünschte Richtung und Neigung. Sofort ist man dadurch Teil der virtuellen Welt und vergisst, dass es sich dabei um eine Simulation handelt. Durch den integrierten Ventilator, welcher einen Luftstrom passend zur aktuellen Fluggeschwindigkeit generiert, und der akustischen Rückmeldung, wird das Echtheitsgefühl vom Fliegen weiter verstärkt. Das System aus Visualisierung, Antriebsmechanik und Ansteuerung ist perfekt aufeinander abgestimmt, und vermittelt ein einmaliges Fluggefühl.

Parkem als Antriebstechnik-Partner

Somniacs setzt für diese Applikation auf Parkem-Antriebstechnik und –Support. Die Hardware besteht aus PNCE Elektrozylinder, FBL-Servomotor und den kompakten sowie auf Platine integrierbaren Antriebsregler Accelnet Plus. Nebst der hohen Dynamik und Robustheit des Antriebpakets wiederspiegelt sich die Stärke dieser Antriebslösung auch darin, dass Parkem hochwertige Komponenten von drei verschiedenen Brands kombiniert hat. So profitiert Somniacs technisch wie auch kommerziell von einer optimalen Lösung. Die technische Unterstützung an Somniacs umfasst die Auslegung und Definition aller Komponenten inkl. Lebensdauerbetrachtung, die Inbetriebnahme mit Antriebsoptimierung, die Unterstützung bei der Feldbus-Implementation sowie eine enge Begleitung bei den Prototypen-Tests.  All dies aus einer Hand von Parkem.

PNCE Elektrozylinder

• Sehr gutes Preis-Leistungsverhältnis
• Hohe Lebensdauer
• Reduzierte Wartungskosten durch integrierten Schmiernippel
• Integrierte Verdrehsicherung

FBL Synchron-Servomotor

• Kompakter und sehr kostengünstiger Servomotor
• Integrierter multiturn Encoder mit 19bit Auflösung
• 6 Baugrössen für 48Vdc, 230Vac oder 400Vac
• Optional Haltebremse
• Kompakte Steckerabmessungen

Antriebsregler Accelnet PLUS AP2 / APM

• Kompakte Ausführung für Platinenmontage
• Betrieb bei 20 bis 180 Vdc, Ströme bis 10.5Arms cont.
• 1 oder 2 Achsen-Version in einem Gehäuse
• Unterstütz Resolver, Inkremental- und Absolut-Messysteme
• Für BLDC, DC, Synchronmotoren, Linearmotoren (einfachste Integration)
• Ethercat (CoE) oder CANopen (DS402)

Nützliche Links zum Birdly

• Birdly-Website
• Birdly auf Twitter (@Birdly)
• Birdly auf Linkedin

Die Kopter Group AG wurde 2007 mit dem Ziel gegründet, eine neue Generation von Turbinenhubschraubern zu entwickeln, zu bauen und zu vertreiben. Der SH09 Helikopter ist der erste in der Schweiz entwickelte und hergestellte Helikopter. Die Entwicklung begann komplett bei null. Der Prototyp 3 wurde in Mollis auf Herz und Nieren geprüft und nun stehen die Testflüge in Sizilien auf dem Programm.

Die Firma Kopter zählt 300 talentierte Mitarbeitende und hat ihren Hauptsitz in der Nähe von Zürich. Sie verfügt über Produktions- und Montagewerke im Glarnerland. Um die neu entwickelten Komponenten zu prüfen und für die Zulassung zu validieren, baute die Firma Kopter einige seiner Prüfstände selber auf. Die Antriebstechnik der Firma Parkem konnte beim Hauptgetriebe-, Heckrotorgetriebe- und beim Hauptrotor-Prüfstand perfekt eingesetzt werden.

Prüfstand Haupt-Getriebe

Der Haupt-Getriebeprüfstand wurde mit drei ETH100 Elektrozylinder ausgerüstet, um die Rotorkräfte zu simulieren. Die Zylinder (jeweils 120 Grad versetz) leiten die Kräfte auf das Getriebe ein. Jeder Zylinder kann eine Kraft von 63kN erreichen. Anhand dieser Elektrozylinder ist möglich verschiedene Flugmanöver und Belastungen auf dem Hauptgetriebe abzubilden.

Prüfstand Heck-Getriebe

Der Heckgetriebeprüfstand ist mit drei GSM30 Elektrozylinder aufgebaut, mit welchen die Zug- und Druck Belastungen sowie Biegemomente auf das Heckgetriebe simuliert werden können. Jeder Zylinder erreicht eine Spitzenkraft von 7.2kN. Die GSM Zylinder wurden wegen ihrer Kompaktheit eingesetzt. Diese sind so aufgebaut, dass der Synchronmotor um die Planetenrollenspindel gebaut ist, sprich der Rotor des Motors ist zugleich die Spindelmutter des Planetengetriebes.

Prüfstand Hauptrotor

Der "Whirltower" dient zum Testen der Rotorblätter und des Rotorkopfes. Auf dem Turm ist ein 1000kW Synchronmotor verbaut, welcher die Antriebsleistung des Helikopters simuliert. Um die Taumelscheibe mit den gewünschten Steuerbefehlen zu bewegen wurden drei ETH80 Elektrozylinder mit jeweils 6kN Nennkraft eingesetzt.

Mit diesen drei Aktuatoren können folgende Flugbewegungen auf den Rotorkopf übertragen werden:

• Kollektiv Pitch: Mit der kollektiven Blattverstellung verändert der Pilot den Anstellwinkel aller Rotorblätter gleichmässig, was zum Steigen oder Sinken des Hubschraubers führt.
• Nicken: Ist die Bezeichnung für das Schwenken des Helis um die Querachse. Dies bedeutet, dass man den Heli nach vorne oder nach hinten neigt.
• Rollen: Ist die Bezeichnung für das Schwenken des Helis um die Längsachse. Dies bedeutet, dass man den Heli nach rechts oder links neigt.

Ebenfalls können Frequenzsweeps über die Zylinder eingeleitet werden um die Rotorstabilität und die Eigenfrequenzen zu beurteilen.

Alles aus einer Hand von Parkem

Durch das breite herstellerübergreifende Produktsortiment von Parkem konnte für jede Anwendung der optimale Antrieb evaluiert werden.
Parkem unterstützte den Kunden mit Beratung, Antriebsauslegung, Lebensdauerberechnung, Wahl des Antriebssystems und der Schnittstellendefinition.
Alle Elektrozylinder werden mit Servomotoren und Servodrives von Parkem angetrieben.

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.

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.

Lesen Sie hier den ausführlichen Fachbericht
(Veröffentlichung Fachmagazin Lebensmittel Industrie Ausgabe 9-10/2019).

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

(Bild: Symbolbild)

In der Uhrenfertigung besteht einer der Produktionsabläufe aus dem Einpressen der Krone auf einen Stift. Unser Kunde hat diesen Vorgang bisher mit einer pneumatischen Presse getätigt. Die Pressung erfolgte auf Block. Für die Qualitätssicherung wurden dann Stichproben entnommen und von Hand auf Zugkraft geprüft. So kam es teilweise aber vor, dass Komponenten mit ungenügender Haltekraft in den weiteren Produktionsprozess weitergeleitet wurden.

Im Rahmen einer Modernisierung mit dem Ziel, die Qualität zu verbessern, hat sich unser Kunde für eine elektrische Servopresse flexiPRESS von Parkem entschieden. Servopress-Elektrozylinder, Kraftsensor und die Kraftmesssteuerung comPRESS wurden exakt auf die Bedürfnisse ausgelegt. Gleiches gilt für die Pressenfunktion easyPRESS. Aufgrund der speziellen Anforderungen ist eine easyPRESS Standardfunktion um eine zusätzliche Überwachung erweitert worden, welche während des Pressvorgangs die Kraftdifferenz aufzeichnet und bewertet. So wird die Trefferquote zwischen «guten» und «schlechten» Komponenten massiv optimiert. Auch kleinste Abweichungen werden damit erkannt. Die schlechten Teile werden direkt aussortiert und gelangen nicht in den nächsten Produktionsschritt.

Als Interface wird der Echtzeitbus EtherCAT eingesetzt. In Kombination mit der Kraftmesssteuerung comPRESS, in welche der Antriebsregler direkt integriert ist, sind somit schnelle Reaktionszeiten von wenigen Millisekunden möglich, auch bei Übertragungen von mehreren Soll- und Ist-Werten (zyklisch und azyklisch). Der Kraftsensor wird im internen 500us-Task ausgelesen und ausgewertet.

So hat Parkem den Kunden unterstützt

• Auslegung der elektrischen und mechanischen Komponenten
• Integration der gewählten Funktionen und Schnittstellen in der Kraftmessteuerung
• Anbindung Kraftmesssteuerung via EtherCAT an Beckhoff Steuerung inkl. Bus-Mapping
• Inbetriebnahme vor Ort und Begleitung von diversen Testmessungen mit verschiedenen Proben

So hat der Kunde profitiert

• Optimale Auswahl der Komponenten und Funktionen (modulares Konzept)
• Kostengünstige Servopresse deutlich unter 10'000 CHF
• Ethercat–Schnittstelle und Datenübertragung auf Applikation zugeschnitten, inkl. Bus-Mapping
• Schnelle Zykluszeiten, hohe Abtastrate des Kraftsensors
• Begleitung durch Parkem von der Auslegung bis zur Inbetriebnahme

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. 

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

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.

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.