Kistler połączył liniowy moduł bezpośredniego napędu firmy LinMot z piezoelektryczną technologią pomiarową w systemie łączenia NCFQ 2166A, adresując zadania montażowe wymagające zarówno wysokiej dynamiki, jak i precyzyjnej kontroli siły. Rozwiązanie pod klucz jest skierowane do operacji wymagających krótkich cykli i wysokiej zdolności procesu, w tym montażu wyrobów medycznych, testów elektronicznych, zadań związanych z półprzewodnikami oraz wybranych operacji w motoryzacji. Liniowy moduł oparty na napędzie magnetycznym osiąga przyspieszenia do 50 m/s² i prędkości do 5 m/s, a sprężyna magnetyczna wspomaga kompensację ciężaru w orientacji pionowej. Kistler uzupełnia mechanikę o piezoelektryczne czujniki siły i przyspieszenia, przemysłowy wzmacniacz ładunku ICAM-B oraz platformę monitorowania procesu maXYmos NC, aby zapewnić przejrzystość danych, niezawodność procesu i sterowanie w pętli zamkniętej. Rozwiązanie jest przeznaczone do wysoce dynamicznych aplikacji o niskich siłach do 500 N, takich jak autowstrzykiwacze i pióra insulinowe, gdzie kluczowa jest powtarzalna jakość łączenia przy bardzo krótkich czasach cyklu.
Architektura i osiągi systemu
Koncepcja NCFQ łączy szybkość reakcji silnika liniowego z rozdzielczością i stabilnością pomiaru piezoelektrycznego. Oprócz pomiaru siły moduł można skonfigurować z czujnikiem przyspieszenia, aby wspierać zaawansowane kondycjonowanie sygnału w procesach dynamicznych. W montażu wyrobów medycznych, na przykład, system służy do osadzenia wkładu z insuliną w plastikowej obudowie autowstrzykiwacza i zakończenia etapu łączenia w czasie około 500 milisekund. W takich zadaniach należy utrzymać wąskie okno procesu. Jeśli siła łączenia jest zbyt mała, elementy mogą nie dosiadywać prawidłowo; jeśli zbyt duża, wkład może ulec uszkodzeniu i przeciekać.
Według Kistler, platforma obejmuje także zadania montażowe i testowe w elektronice, w tym sprawdzanie zadziałania przekaźników lub oceny haptyczne, które opierają się na ruchu o niskich siłach i dużej prędkości z precyzyjnymi charakterystykami siły. Monitorowanie procesu poprzez maXYmos NC zapewnia ocenę w czasie rzeczywistym względem zdefiniowanych obwiedni, umożliwiając identyfikowalność i szybkie wykrywanie odchyleń.
Peter Balzer, menedżer produktu ds. systemów łączenia NC w firmie Kistler, skomentował założenia projektowe - Wymagania dotyczące bardzo dokładnego pomiaru siły w połączeniu z wysoką dynamiką stale rosną. Do tej pory użytkownicy musieli decydować, czy postawić na precyzję i dokładne monitorowanie procesu, czy na szybkość. W obszarach, gdzie kluczowa jest konsekwentnie wysoka jakość, wybór wolniejszego systemu tradycyjnie był jedyną realną opcją. Dzięki naszemu nowemu, szybkiemu systemowi łączenia NCFQ nie trzeba już iść na kompromisy.
Nowy szybki system łączenia NCFQ firmy Kistler łączy liniowy moduł LinMot z precyzyjną technologią pomiaru piezoelektrycznego. Sprawdza się w wymagających zastosowaniach łączeniowych o wysokiej dynamice – zwłaszcza w medycynie, elektronice i półprzewodnikach.
Kompensacja przyspieszenia i sterowanie procesem
W cyklach o wysokiej dynamice zmierzone sygnały siły obejmują zarówno siły łączenia związane z produktem, jak i składowe bezwładnościowe spowodowane ruchem siłownika. Jak wyjaśnia Balzer, ocena samej siły może w takich warunkach wprowadzać w błąd - Ze względu na wysoką dynamikę modułu liniowego siły wynikające z przyspieszeń są również mierzone. Jednak nie mają znaczenia dla jakości wyrobu i utrudniają ocenę procesu wyłącznie na podstawie danych siłowych. Aby temu zaradzić, Kistler oferuje zaawansowaną konfigurację integrującą bardzo czuły piezoelektryczny czujnik przyspieszenia 8203A. System automatycznie odfiltrowuje składowe wywołane przyspieszeniem, tak aby do analizy i sterowania prezentowane były wyłącznie siły łączenia. Ułatwia to konfigurację procesu, definiowanie obwiedni i ocenę jakości, zwłaszcza w aplikacjach z krótkimi skokami, dużymi prędkościami i małymi siłami.
Szybkie łączenie i precyzyjny pomiar siły: Kistler uzupełnia sprawdzony liniowy moduł LinMot o piezoelektryczną technologię pomiaru siły i automatyczną kompensację przyspieszenia.
Zastosowania, opcje i wsparcie
Poza integracją w liniach zautomatyzowanych system jest wykorzystywany w opracowaniu i walidacji procesów. Producent farmaceutyczny stosuje go jako samodzielne stanowisko do ręcznego montażu, wykorzystując identyczne funkcje pomiaru i monitorowania do wyznaczania granic procesu przed skalowaniem do automatyzacji. W zależności od wymagań platformę można wyposażyć w alternatywne czujniki oraz moduły łączenia o różnych skokach i zakresach siły.
W zakresie inżynierii aplikacyjnej Assembly Competence Center firmy Kistler wspiera planowanie, przejrzystość kosztów i walidację. Balzer dodaje - ACC jest naszym centralnym punktem kontaktu do ustalania precyzyjnych wartości pomiarowych i parametrów procesu w środowisku produkcyjnym. Wspólnie z użytkownikami dostosowujemy nasze systemy do konkretnej aplikacji, tak aby spełniały wszystkie wymagania dotyczące precyzji, prędkości i kompatybilności narzędzi.
