闭环监控允许按下系统执行将不可能的任务。例如，这种双压系统用于精确伸直挤出和冲压部件。Photo Courtesy Prafess Inc.
在商业生产过程中，工程师在补偿变化时通常采用的技术使问题复杂化。一方面，制造商采用了各种各样的组装后检查制度，这些制度的价值充其量也只能说是可疑的。另一方面，他们将增加成本而只提供最小价值的流程放在适当的位置。
前者的典型例子被采样的特定生产运行期间组装的零件的百分比，然后使用该作为判断整个批次的质量的基础。比如说，如果一家公司的铆接部件的10％的好看，负责质量保证的标志操作关上一大堆。
另一种方法是设置按参数，以适应最坏的情况，然后使用相同的设置对整个生产运行。比方说，它需要因为部分内径和外径变化的500磅，在一个特定的压装应用700磅的力之间的应用，制造商发现。该解决方案的话，是申请每次700磅的力，无论是需要与否。
在任何一种情况下，通常是一个人类运营商，决定组装是否是一个好的，经常通过它的“看起来” - 六西格玛明星的食谱来判断它。
最后，还有一种策略是缩小冲压装配中零件的公差。这种方法的问题是，精确度并不便宜。最终你会发现，加工出变化是不值得的。
通过监控和密切控制每一个冲压操作，装配者可以确保成功的装配，而不必要求昂贵的高公差组件。图片由辛辛那提测试系统公司提供。
大脑与布拉扎
为了解决这类问题，装配工越来越多地转向“智能”闭环组装机不只是捣烂铆钉或压配合预先的设定，但响应动态实时力和位置反馈。这些压制系统包括一个伺服驱动压力机与集成的传感器和位置编码器;信号放大器;系统控制器;专用系统软件;当需要时，一个或多个外部传感器来监控额外的过程变量。
在演唱会的工作，这些部件做远远超过了一个特定的按压操作只是一套合格与否的限制。例如，该系统可以根据随着压头开始施加其力产生读数被配置为在创建组件进行多次尝试。它们还允许工程师微调其加压操作响应于作为第一部件发生接触，然后滑动或变形到其最终构型所产生的阻力。
最后，他们创建可以通过按下在该组件执行方式它应该-，而不是简单地按下一个特定的力的功能级别-点动态响应部件变形例的系统。
例如，在上面的压配应用中，系统将仅使用足够的力来将两个部件一起驱动 - 而不再是。如果内部部分在大侧面和外部部件的内径一点紧密，系统可以采用完整的700磅力来完成工作。但是，如果内部和外部部件均在该范围的中间，则系统将仅根据需要使用尽可能多的力，从而避免通过太硬而损坏或变形。
在任何一种情况下，系统的位置编码器让它知道RAM行驶的距离时，而不是简单地抵御硬盘。
铆钉也是一样。通过按压一个位置，工程师们不再需要担心对稍微硬一点的铆钉施加太小的力，或者过度按压可能会损坏稍微软一点的铆钉。
闭环伺服压力机创建一个力与位置的“签名”，可以用来确保正确的装配和认证质量零件。照片由TOX Pressotechnik提供
A Part的约翰·汉考克
这种反馈依赖性压制的核心是一种称为力与力与力的位置“签名”-a曲线，它是通过在X轴上的X轴上的RAM位置绘制RAM位置而创建的曲线。这个签名不仅允许工程师研究精确的方式，其中，各部分在装配过程中相互作用，但精确地确定是否一个组件已经正确处理。
例如，签名指示首先接触组件的位置。它还显示了当该件被插入，模制或以其他方式改变时施加的力量;最大施加力;力量的变化率;和公羊的最终位置。
通过研究特定装配的力-距离曲线，工程师可以快速识别工艺是否正确执行，如果不正确，则是哪里出了问题。如果铆钉的材料太硬，或压合太紧，例如，曲线将高于它应该。如果铆钉太软或压合太松，曲线将太低。如果一个铆钉是缺失的或一个部分是不对中，这一事实也会很明显。
一个理想原型的签名也可以用来建立一个基线，在生产过程中根据这个基线来判断所有的部件。例如，使用“盒子”方法，工程师可以在曲线的关键点上创建一些最大和最小的力和距离区域。只要在冲压过程中，特定组件的力-距离曲线在这些规定的区域内，该组件就被认为是一个好的组件。
另一种方法是“教授”一个好的，名义零件的整个力-距离曲线，并将其作为指导，输入足够的高于或低于这个标准的变化，以允许某些零件的变化，同时仍然确保你生产的是好的零件。
在任何一种情况下，监测每个组件的力-距离曲线都提供了一种可靠的方法来证明组件的可追溯性和保证成本的控制。
在今天的封闭式按压系统的核心，是一种配备力和位置传感器的伺服驱动的按压单元。照片提供Kistler Stamotech北美
让它正确
也许最令人印象深刻的是聪明的压力能力响应它正在生成的数据，然后相应地调整它的行为。结果是一个可以容纳零件变化的系统，即使部件不是“完美”开始，也可以在字段中正确运行的组件。“在通过将一个或多个组件组装在一起组装产品的应用中，这种自适应控制方法的核心是衡量和衡量哲学的，”ProMess Inc.总裁Larry Stockline说：（布莱顿，MI），这类制造业的先驱。
“在组装过程期间测量关键部分的参数或功能，然后使用在闭环系统该信息来控制组装过程的关键在于以较低的成本制造出更好的产品，”料线表示。“相反的产生零部件日益严格的公差，然后通过按压到死止动器或在部分触底，组装过程补偿了...变化组装到固定尺寸”。
为了说明这一点，Stockline引用了使用PROMESS机械组件按压（EMAP）的客户的示例，以在液压减压阀中安装弹簧和阀座。
在安装EMAP单位之前，该公司努力创建阀门，开口压力为1,000±200 psi。事实上，当客户要求它削减了一半的变化时，该公司陷入了损失，这是如何做到的，而无需缩短其产品的近五。一个解决方案是升级浮雕弹簧的质量，以便它们会符合更严格的规格。然而，这样做会非常昂贵。
为了解决问题，该公司配备了盖板用额外的压力传感器，使其允许将阀座按压到特定的弹簧减压压力，因为流体以固定速率流过阀门。通过使用这种方法，公司可以在不影响功能的情况下容纳零件变化。它现在按压效率标准而不是按下单个距离或力，而是当然，这是一部分的产品的整个点，这是一个压力阀门的整个点。
Stockline在描述该系统时表示:“流体压力可以实时测量并反馈给控制器。当达到规定的压力时，压头停止，装配操作完成。由此产生的阀门在运行中始终提供±2 psi的方差。闭环装配过程几乎不产生废料，允许制造商省去一个测量站，以更低的总成本生产阀门。”
在这种功能的另一个例子，在TOX-PRESSOTECHNIK LLC（沃伦维尔，IL）工程经理布鲁诺Maczynski说，他的客户之一，太阳能电池板制造商，使用TOX EPMK主轴提供的压紧力在一个其层压操作。
根据Maczynski的说法，将层压板加热并粘合在一起5到30分钟。在此期间，压力机需要调整其位置，以适应零件尺寸的变化。
”“以前使用的简单的X-Y定位系统会尝试保持一个固定的位置。当零件加热和扩大尺寸时，持压力将显著增加，并超出规格。当零件冷却收缩时，保持力就会衰减，零件也会偏离规格。”他说。“通过使用[闭环系统]，废钢数量减少了近25%。”
在这种情况下，Kistler Stamotech北美（MI）销售和制造副总裁Rick Wiltsie表示，他的公司最近实施了一个系统，两者都将轴承压在轴上，然后预装通过施加5,000磅或力相同的轴承。
在该多级操作的压配部分期间，该系统采用力量和距离控制以确保轴承正确地定位。然而，在预加载阶段，它只能单独使用力控制，同时只需监视距离。然后使用该位置数据来确认组件在规格内，并指示完成操作所需的正确垫片宽度。
根据Wiltsie，在执行这两个任务，该系统做功以前需要两个单独的处理站和不同的测量和计量装置的阵列。
施密特技术公司(Cranberry Township, PA)的北美市场经理David Zabrosky指出，除了零件的变化，高质量闭环伺服压力机的精度和适应性可以用来适应装配系统本身的变化。
例如，即使是最坚固的压力机，也会在工具方面表现出某种相同的东西。通过监控整个装配周期，闭环系统可以适应任何类型的弯曲、压缩或松弛，无论是在组件还是系统本身，以确保产品的质量，Zabrosky说。
辛辛那提测试系统公司(Cincinnati Test Systems Inc.， Village of Cleves, OH)的应用工程师Barry Wright补充说，这些功能在各种组装类型中都可以派上用场。Wright表示，与昂贵的关键任务部件一样，闭环伺服压力机的精度和灵活性也能使大批量生产的低成本产品受益。
通过测量，并在同一时间控制，闭环伺服压力机可容纳一切从部分变化，在模具和压力机框架本身的弯曲和压缩。照片由FEC公司提供。
节约成本
如果这种技术有缺点的话，那就是成本。传统的印刷系统已经存在了几代人，低技术型号的低价证明了这一点。然而，就像当今制造业经常发生的情况一样，提前多花一点钱从长远来看可能意味着大笔的节省。Zabrosky举例说，通过验证每个组件的质量，闭环伺服压力机可以确保不良组件不会被进一步加工或集成到更大的产品中，从而导致严重的返工或保修成本。压力机还减少了废品率，感谢他们的能力，以补偿可能不一起正确的部分。
在上游，闭环伺服压力机可以让汇编符合规范更便宜的零部件，因为这个过程不再仅仅依赖于它的成功紧密公差。伺服压力机也便宜比他们的同行液压操作，因为它们需要最低限度的维护和消耗更少的功率。
“现在许多装配者现在必须做的是机器零件高精度。结果，部件变得更加昂贵，“Zabrosky说。“伺服可以让你加工更便宜的零件，仍然得到精确的组装......进入的工程较低的部分，即伺服的高端产品可以这样做。“
FEC公司(Macomb, MI)伺服压力机生产线的产品工程师Keith Lowery补充说，通过密切监控每个组件的运行，闭环系统可以防止部件和夹具的损坏。
“如果夹具卡住了，传统的液压机就会把它撕开。通过伺服压力机，我们可以停止操作，”Lowery说。“该系统还可以告诉客户，他是否拥有正确的部件，在不损坏部件的情况下立即识别它。”
对于希望预先节省一点钱的组装商来说，也可以选择Beckwood Corp. (St. Louis)生产的Accu-Flex生产线上的系统。这种压力机采用了一个混合系统，其中一个电机通过液压驱动器移动压力机冲压件，而不是一个严格的伺服配置的机械系统，这种压力机以略低的成本提供精度，特别是在力范围的高端。
“由于液压流体的可压缩性，位置和力控制不如紧滚珠丝杠...。但是，我们可以提供±0.001英寸的准确性，1％的力量控制，这是很好的许多应用要求的公差范围内，说：” Beckwood应用和销售工程师达雷尔·哈里森。
就可以受益的行业类型和应用而言，汽车行业已经使用这种闭环压紧技术一段时间了。然而，Lowery说，任何行业都可以从使用压力机制造精密组件的任何地方受益，包括消费电子产品和替代能源产品。
Zabrosky同意，指出虽然仍有许多精确的压制技术仍有充足的应用程序，但对于那些需要灵活性和精度的组件，没有任何闭环系统。“这是一个控制权。使用[这些系统]您即使在实际执行此操作时也在控制过程，“他说。
洛厄里指出，他的公司目前正在开发一个新的，更小的100磅重的按解决客户执行打火机组装操作，就像那些在电子行业中的需求。
沿着这些相同的线路，Prafess'Stocklle表示，他的公司已开发出压低于45磅，以用于轻型装配操作，以及225,000磅磅的压力机，用于燃料电池制造等重型应用。
