明确定义的过程和参数在组装中受到高度值。但是,这并不意味着现在只有一个稍微灵活的空间。

一个很好的例子是小力逼人。这句话是指如何取决于制造商做的压制,以及所使用的技术。

从1984年开始生产印刷机的Promess Inc.总裁格伦•纳乌斯利(Glenn Nausley)指出:“在印刷行业,低强度是一个非常主观的术语。”“例如,一个低力的气动压力机可以产生至少3千牛顿(约675磅)的力,而一个低力的轴压机可能只产生0.4千牛顿(约100磅)的力。伺服压力机可以降得更低。”

Nausley以Promess FlexIQ系列为例,该系列包括三个型号,分别具有0.2千牛顿(45磅)、1千牛顿(225磅)和3千牛顿的力范围。今年6月才推出的紧凑型压力机精度高,可以配备安全功能和内置监控。他们简单的软件允许快速设置,因此制造商可以在打开任何机器的一个小时内按下零件。

“我们开发了新闻界,更好地满足了我们的电子,医疗器械和消费品客户的需求,这些客户的执行高混合,低批量制造,”Nausley说。“他们专门设计成不会损坏任何部分,甚至是微小的部分。”

每一个压印应用的主要挑战是找到“甜蜜点”,即压印产生一致的、高质量的最具成本效益的结果。对于低力冲压,制造商越来越依赖于机电伺服压力机来实现这一结果。像Promess这样的供应商现在提供了具有低强度功能的模型,以满足每个应用程序所需的控制和精度。

旧方法

在本世纪之前,仅使用手动或气动压力机进行低强制按压。手动压力类型包括机架和小齿轮,切换和用气动辅助切换。机架和小齿轮压机在行程的整个长度上产生恒定的线性力。

在标准的肘击式压力机中,滑枕是通过肘击机构连接的,肘击机构使滑枕施加的力成倍增加。这种压力机在冲程开始时产生很小的力,但在结束时产生最大的力。

使用手动压力机在低力应用程序中的主要缺点是依靠操作员提供每个循环的一致力。确保此结果的方法包括使用交换机,强制显示和锁定机制来验证在RAM升高之前是否完全完成了笔划。另一种提高质量控制的方法是通过使用动力辅助的拨动压力,缩短循环时间并减少工人疲劳。

Nausley补充说:“手动轴压机对于低力应用来说是一个很好的选择。”“关键是要有一个触控正确的操作人员,这个人确切地知道什么时候应该温柔地按压。”

有两种类型的气动压力机:直接作用和切换。直接作用压力在行程的整个长度上产生恒定的线性力。类似于手动压力机,肘节气动模型在行程开始时产生的很小力,但在最后提供最大力。

这两种类型都具有标准气缸和控制阀,启动新闻循环并安全地向上和向下移动拉压液。气动压力机提供了很大的速度,最大力由气缸孔径和空气压力决定。

大多数低力压力机产生至少1千吨的力。然而,有些只产生30牛顿的力,这使得它们适用于医疗设备、小型电子部件和精密机械装配。

在缺点上,气动压力机提供有限的控制,除非硬停止放置在工具。工作压力机的冲程可能是不稳定的,并且因零件而异。此外,印刷机操作员不能“感受”装配过程,可以说,因为没有触觉反馈。

然而,可选设备和附件可用于提高印刷机控制和监测。这些包括压力和行程位置开关,调节器和反馈装置,如测力传感器。

“气动压力机在其力控制的限制,但它比手动印刷机的更好,”在JANOME工业设备(美国)公司“一个很好的比喻是气动压力机提供使用木槌控制性销售总经理菲尔·科恩说,而手动压力机提供使用锤的控制性“。

伺服飙升

“尽管伺服压力机已用于所有类型的压力机近30年,但只是在过去5年左右,它们在低强度压力机方面的人气飙升,”Nausley解释说。“部分原因是近年来伺服电机和控制电子设备的成本显著下降。但是,这主要是因为随着人口老龄化,医疗设备市场不断增长。注射器、起搏器和医用贴片等产品在组装过程中都需要轻轻按压。”

与手动和气动压力机不同,伺服压力机提供闭环控制RAM位置,速度和力,以准确和可重复的压制。该控制来自压力机的伺服电动机,其提供由控制器命令的扭矩和速度。电动机可以以任何速度提供全部能量,但在行程中的任何阶段都没有全力的能力。

其他按好处包括高混合操作的灵活性,减少废料和资源占用相对较少。能量效率也提高,因为马达总是基于所提供的电流和电压产生扭矩和速度。

唯一的缺点是伺服压力机的初始投资更高。然而,这通常会被较低的操作和维护成本所抵消。

伺服驱动的线性致动器是用于精确低力按压另一种选择。基本致动器设有一马达,齿轮箱和动力螺杆。力是由电动机转矩或外部安装的负载单元或者测量。高端的致动器功能的其他机械部件,如一个行星滚柱丝杠和防旋转引导臂。

科恩同意在一般情况下,医疗装置的制造是用于低力按压增长的市场;但是,更具体地说,对于那些需要技巧伺服驱动冲压应用。其他定期为客户JANOME包括厂商在消费电子,汽车,国防和航空航天。所有这些公司以低力按压组装产品需要进行详细的力监测和部分可追溯性该JANOME在其JP系列5的C形框架冲压系统提供。

科恩说:“航空航天制造商使用低压力压合来组装特定行业的连接器,这些连接器是飞机内部电子系统的关键部件。”发动机侧液压和燃油输送系统中使用的小部件也需要这种类型的挤压。

JP系列的四种型号设计为低力压,最大容量分别为0.5,1,2和5千吨。笔画长度为80或100毫米,最高速度为每秒414或280毫米。定位重复性为±0.005毫米。

两年前,全球防御制造商使用JP系列4按键标准化生产过程,确保最大质量并消除现场缺陷。由于部件不在应力下,通过在需要的情况下,通过在低温和高力限制下施加一致的持续时间来实现压力。

科恩说:“传统液压机无法在沉降过程中调整压力。“这就产生了难以追踪的现场缺陷。需要实时反馈来控制流程和维持生产计划。”

从奇石仪器公司低力压力机在医疗,消费电子和汽车行业是经常使用的公司,以及那些使珠宝和电动工具。后者使用低力按压组装小型电动机。

医疗应用包括注射器针和吸入器组件。至于汽车,既层1和原始设备制造商依赖于低力按压到构建雷达系统和门把手计算机芯片,并在车辆内使用的弹簧的测试按钮。

Kistler的总部位于瑞士,所以那里的多家制表公司几年来一直使用Kistler NCFT连接模块Type 2157B也就不足为奇了。Kyle Fischer是加入Kistler系统业务和高级制造部门的销售工程师,他说制表商使用压力机来精确地安装各种小部件。

2157B采用集成压电传感器,可在两种预定义范围内进行高精度测量值:0.05至0.5千铁顿,0.25至1.5千杆菌。Fischer表示传感器位于RAM的头部,以确保最精确的力量测量。然后将该数据无线地传输到压力机上的放大器。

压力机能够具有短循环时间的高速操作。它也是7级和8级洁净室工作的ISO认证。

博世力士乐线性技术自动化工程经理Richard Vaughn表示:“不断扩大的电动汽车电池和电机市场无疑推动了低力冲压的增长。”在手机中插入夹子和塑料零件,在汽车和白色家电中插入轴承。另一个上升的领域是由质量保证技术人员进行弹簧和密封测试。”

过渡和其他挑战

切换到伺服压力技术,用于低力压制可能具有挑战性。因此,一些公司在过渡期间继续使用手动或气球作为备份。另一种方法是为较旧的技术机器用于不太关键的应用,并且伺服按压用于需要更高的准确性,安全性和产品可追溯性的应用。

Fischer指出:“我们发现,对于转型客户来说,慢慢实施伺服技术是最好的选择。”“这有助于他们优化当前的低力冲压项目,同时充分了解伺服冲压的好处。一个例子是,伺服压力机经常会显示出在冲压过程中发生的力和距离变化,而制造商甚至不知道这一点。这种洞察力使得公司希望尽可能多地使用伺服压力机。”

过渡到伺服压力机也影响机器制造商和集成商。菲舍尔说,他们很快就学会了伺服的高电压(480V)可能会产生过度的电噪声。这种噪声可与出版社的马达,力和定位电缆干扰,导致数据错误,由于在所示的力值的波动。屏蔽电缆和最大化它们之间的距离将最大限度地减少伺服系统的噪音影响。

去年三月,博世力士乐推出了Smart功能包,帮助制造商和系统集成商实现伺服压力机为低(2〜5千牛顿),中期(6〜17),高力(18〜30)的应用。LinSelect直线运动软件可以帮助工程师选择和大小的正确套件的应用程序。

Vaughn解释说:“该套件在广泛的应用中提高了生产率。”这包括在机壳中压接轴承,压接电缆和软管,弯曲和压花塑料部件,以及执行各种测量和测试程序。

最终用户选择正确大小的组件后,下载每个组件的CAD文件,并使用在线配置器设计系统。然后通过博世电子商店订购所需的配置,所有组件作为一个完整的包交付。

“该套件的直观的配置能力,无需任何最终用户具备编程知识,指出:”沃恩。“预装操作系统软件使伺服驱动器和快速调试的自动设置参数。该工程削减高达95%的,可以显著缩短产品上市时间。”

通过使用智能功能套件,传感器和电子控制制造商Sensata Technologies Inc.能够在一个装配线上生产小批次的各种类型的传感器,而不是几种。该套件还允许该公司记录流程数据并自主配置生产模块,以便快速调试。

沃恩表示,该工具包的可视化编程消除了工程师逐行编码的需要。相反,他们选择预定义的软件块,并通过拖放创建一个顺序的工作流。在定义单个连接过程时,工程师只需输入关联参数。

“对于监测目的,状态信息和处理结果,包括力位移曲线,展示并现场录制,”在森萨塔编码器事业部工程经理马克Hubsch说。“所有数据都直接传送到我们的IT系统,在那里存储和质量保证的目的进行分析。这意味着在生产过程中更大的透明度“。

根据Nausley的说法,准确测量压力始终是重要的,但不一定容易。他指出,通常,制造商造成的任何武力不准确都是由于负载均不准确。

“垃圾进垃圾出肯定会影响挤压的机械方面,”Nausley说。“这包括从测压元件到按压位置的联动设置。最好是把测量设备尽可能地靠近工作区域。同时检查工装和夹具。确保拿着的时候部分是直的或平行的。”

制造商的最终挑战是提供具有正确信息的设备供应商,以便他们推荐最佳的压力用于低力应用。

科恩说:“让我们知道冲压零件的安全性和耐受性是多么重要,这是一个很好的开始。”“制造商应该有一个初始的力水平,然后在样品测试期间与供应商的演示压力机确认它。这个测试也是一个很好的时机,可以仔细研究为什么在按压过程中出现了错误。压力监测图表将显示这些问题和其他负面趋势。”