Artikel PROMESS Montage- und Prüfsysteme GmbH

Plug & Play

PROMESS liefert die Arbeitsplätze als kompakte Stationen, die sofort in Betrieb genommen werden können. Nach dem Anschluss an die Stromversorgung können Sie direkt starten. Alle elektrischen Komponenten inklusive der Echtzeit-NC-Steuerung sind im Pressenständer integriert und ermöglichen das platzsparende Design. Ein externer Schaltschrank ist nicht notwendig. Die einfache und verständliche Programmiersoftware erfordert keine SPS Kenntnisse. Die Prozesssteuerung erfolgt über einen Industrie Panel PC mit Touchscreen, der direkt am Arbeitsplatz montiert ist. Die Software verfügt über ein virtuelles Handrad, mit dem der Bediener die Servopresse dank skalierbarer Auflösung fein positionieren und einrichten kann. Nach dem Programmstart über den Touchscreen, ein Fußpedal oder einen Startknopf, schließt die Schutztür elektrisch und wird verriegelt. Das Werkstück wird bearbeitet und der Bediener hat beide Hände frei, um das nächste Teil vorzubereiten. Das parallele Arbeiten erhöht den Ausstoß gegenüber herkömmlichen Handarbeitsplätzen mit Zweihandauslösung.

Keine SPS Kenntnise erforderlich

Die integrierte Bediensoftware bietet alle Möglichkeiten zur Qualitätssicherung und Prozessüberwachung. Alle Prozessdaten werden in Echtzeit aufgezeichnet und ausgewertet. Die Signalverläufe können sowohl mit Hüllkurven als auch mit Fenstern überwacht werden. Über Ethernet- und Feldbussysteme können Produktionsdaten empfangen und an übergeordnete Systeme übermittelt werden, um eine intelligente Produktion im Rahmen von Industrie 4.0 zu verwirklichen. Änderungen der Prozessparameter oder des Programms sind direkt am Touchscreen ohne Tastatur und Maus ausführbar. Mit Hilfe der intelligenten Software lassen sich auch Baugruppen mit verschiedenen Bauteilen montieren. Jeder Programmschritt läuft als Schrittliste ab und nach jeder Fügeoperation eines Bauteils öffnet sich die elektrische Schutztür und der Mitarbeiter legt das nächste Bauteil ein.

Intelligentes Zubehör

Der Einsatz eines optionalen Werkzeugwechslers mit Kamera sorgt dafür, dass für jeden Programmschritt das richtige Werkzeug eingeschwenkt wird. Neben dem Werkzeugwechsler steht dem Anwender weiteres Zubehör zur Verfügung, wie z.B. elektrisch höhenverstellbare Arbeitstische zur ergonomischen Bearbeitung der Bauteile, luftgelagerte Präzisionsrundschalt- und Lineartische, sowie Kreuztische für die kleinste Baureihe. Die Arbeitsplätze werden in vier verschiedenen Baugrößen im Kraftspektrum von 200 N bis 200 kN angeboten. Sie eignen sich für eine Vielzahl von Füge- und Prüfaufgaben.

Modular konfigurieren – präzise fertigen

Die Einzelarbeitsplätze sind autonome Stationen, numerisch gesteuert und von höchster Präzision. Das Herzstück der Arbeitsplätze ist das Universelle Fügemodul. Hier stehen verschiedene Fügemodule im Kraftspektrum von 100 N bis 200 kN zur Verfügung. Optimiert wurden die Arbeitsplätze für unsere Pressereihe UFM Line5. Das Fügemodul wird, je nach Kundenwunsch und Aufgabenstellung, von einem C-Gestell oder einem Vier-Säulen-Gestell aufgenommen. Die C-Gestelle zeichnen sich durch ihre gute Zugänglichkeit von vorn und der Seite aus und verfügen über eine hohe Steifigkeit. Für Anwendungen mit zentrisch axialer Krafteinleitung eignen sich die Vier-Säulen-Gestelle. Der Vorteil liegt in der geringen Aufbiegung, die sich ausschließlich parallel auswirkt. Beide Gestelle können mit verschiedenen lichten Höhen und Weiten geliefert werden. Das Gestell wird fest auf einer Grundplatte montiert, die wahlweise aus Alu oder Multiplex gefertigt wird. Sollte es zum Verschleiß der Grundplatte kommen, ist diese austauschbar, so dass die Produktion in kürzester Zeit fortgesetzt werden kann. Das Grundgestell des Arbeitsplatzes wurde überarbeitet, um ein leichteres Handling zu ermöglichen. Dafür wurden an den stabilen Seitenwänden Aussparungen für den Gabelstapler vorgesehen. Der Gabelstapler kann sich hier einfädeln und den Arbeitsplatz sicher und bequem an die gewünschte Stelle manövrieren. Die Stationen werden in verschiedenensten Branchen und Industrieberiechen eingesetzt, z.B. als Test- und Prüfplätze für die Materialprüfung mit Zug- und Druckkräften.

Komplettes System mit Sicherheitseinrichtungen

Der Arbeitsplatz wird als komplettes System mit Schaltschrank geliefert und kann sofort in Betrieb genommen werden. Ein PC am Tragarm gehört ebenfalls zum Lieferumfang und gewährleistet die sofortige Aufnahme, Visualisierung und Weiterverarbeitung der Produktionsdaten. Zur Analyse der Daten stehen optional standardisierte Schnittstellen zu QS-STAT und IPM zur Verfügung. Der Einzelarbeitsplatz kann je nach Anwendungsfall mit verschiedenen Sicherheitseinrichtungen geliefert werden. Dazu zählen eine manuelle oder eine pneumatische Hubtür, ein Lichtvorhang und eine Zwei-Hand-Auslösung. Die Sicherheitseinrichtungen sind, wie alle Komponenten des Einzelarbeitsplatzes, baumustergeprüft. Auf Wunsch liefert PROMESS den schlüsselfertigen Einzelarbeitsplatz, nimmt die Anlage vor Ort in Betrieb und führt Schulungen durch.

Ausgangspunkt für die Konzeption und Entwicklung des Einpressautomaten „Disionic Press“ war der Auftrag eines Automobilzulieferers, der Batteriemanagementsysteme (BMS) für einen Automobilhersteller entwickelt. Dem BMS kommt in Elektro- und Hybridfahrzeugen eine hohe Bedeutung zu. Seine Aufgabe ist es, die Leistungsfähigkeit der Batterie zu optimieren, ihre Lebensdauer zu maximieren und für Sicherheit zu sorgen. Dafür überwacht das BMS die Spannung und Temperatur der einzelnen Batteriemodule, gleicht Ladungs- oder Temperaturunterschiede aus und berechnet den Ladezustand. Da das BMS einen erheblichen Einfluss auf den sicheren Betrieb des Fahrzeugs hat, sind die Qualitätsanforderungen entsprechend hoch.

Nichts wird dem Zufall überlassen

Um die Qualitätsanforderungen des Auftraggebers zu erfüllen, ist die Disionic Press mit modernster Mess- und Prüftechnik ausgestattet. Per DMC-Code Scanner wird die Seriennummer der eingelegten Leiterplatte gescannt. Ein hochpräziser Kreuztisch bringt das Werkstück in die richtige Position. Die Leitplatten können sowohl im Mehrfachnutzen als auch bei unterschiedlicher Rotation der Einzelplatten im Nutzen verarbeitet werden. Optische Sensoren und Kamerasysteme überwachen die Richtigkeit des Bautyps und seine Lage. Alle Informationen werden direkt aus den PCB-Bestückungslisten importiert. Wurde das richtige Bauteil eingelegt und ist seine Lage korrekt, wird es verpresst. Hierbei kommt es auf eine punktgenau Krafteinwirkung an. Das Bauteil darf weder mit zu geringer Kraft noch mit zu großer Kraft verpresst werden, um seine einwandfreie Funktionsweise zu gewährleisten und es nicht zu beschädigen. Mit elektromechanischen Fügemodulen lässt sich die Kraft beim Einpressen der Bauteile sehr genau kontrollieren und über den gesamten Kraft-Weg-Verlauf überwachen. Werden Grenzwerte verletzt, kann der Werker sofort reagieren. Die Daten können außerdem über entsprechende Schnittstellen an ein MES System übertragen und zur Optimierung des Qualitätsmanagements ausgewertet werden. Am Ende des Prozesses erfolgt eine Kontrolle des Endprodukts hinsichtlich seiner Qualität und Fertigungsgüte. „Wir setzen bei unserer Disionic Press auf erprobte Technik, wie z.B. die Universellen Fügemodule der Firma PROMESS. Die Servopressen lassen sich problemlos in unsere Anlagen integrieren und erreichen auch bei hohen Taktzeiten die gewünschte Positionier- und Wiederholgenauigkeiten. Besonders wichtig war uns auch eine einfache Einbindung der Fügemodule in die übergeordnete SPS. Die Kommunikation funktionierte hier von Anfang an problemlos, wie auch zum Service-Team von PROMESS“, so Jörg Wenzel, Technischer Leiter Dimensionics GmbH

Hohe Flexibilität

Neben der Bestückung von Leiterplatten, kann die Disionic Press für eine Vielzahl weiterer Anwendungen adaptiert werden, wie etwa für Scherprozesse, Stanzungen, die Urformgebung oder die Herstellung von Niet- und Crimp Verbindungen. Der Arbeitsplatz verfügt über einen frei konfigurierbaren Arbeitsbereich und lässt sich flexibel an die jeweilige Aufgabenstellung anpassen. Auch zusätzliche Funktionen, wie z.B. ein vollautomatisiertes Be- & Entladen, individuelle Logistikeinheiten für die Bauteillagerung sowie weitere Peripheriegeräte lassen sich integrieren. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Disionic Press voll- oder teilautomatisiert mit manueller Beladung betrieben werden soll.

Mit den Einheiten werden Winkelpositionen präzise angesteuert, Lastmoment exakt aufgebracht und Prozessdaten einfach erfasst und überwacht. Für den Drehmomentbereich von 1,5 bis 200 Nm stehen dem Anwender sieben Baugrößen zur Verfügung. Das Messprinzip des UDM5 folgt nicht dem einer herkömmlichen Messwelle. Der intelligente Messaufbau ist vollständig entkoppelt zur Drehbewegung der Abtriebswelle und dadurch wesentlich resistenter gegenüber Störeinflüssen, z.B. durch äußere Wellenbelastungen. Das Resultat ist eine hohe Messgenauigkeit für Drehmoment und Winkel und damit eine höhere Produktqualität. Für die Wegmessung werden Encoder mit absoluter Positionsrückführung verwendet. Dies verringert den Aufwand des Kunden zur Ausrichtung seiner Werkzeuge durch externe Sensorik und reduziert Inbetriebnahmezeiten erheblich. Dazu trägt auch eine kundenspezifisch Abtriebswelle bei, die mit kundenspezifischer Werkzeugorientierung gefertigt werden kann. Gegenüber herkömmlichen Schraubern bieten die Drehmomentmodule einen hohen Sicherheitsfaktor, eine solide Mechanik und intelligente Softwarefunktionen für eine gleichbleibende Qualität Ihres Prozesses.Typische Anwendungen für die Universellen Drehmomentmodule sind das Messen von Losbrech-, Rast- oder Reibmomente von Wälzlagern unter definierter Vorspannung oder Funktionsprüfungen z.B. von Schaltern, Ventilen, Kugellagern oder Torsionsdämpfern. Auch die Integration in eine Montagelinie ist möglich, z.B., um einen Kalttest von Elektromotoren durchzuführen.

Die Universellen Drehmomentmodule werden standardmäßig mit dem digitalen Vorverstärker PDM-S von PROMESS und der Programmiersoftware V5 ausgeliefert. Die Software bietet mir ihrer modernen Datenbankstruktur alle Möglichkeiten zur Prozessdokumentation. Zur Analyse der Daten stehen optional standardisierte Schnittstellen zu QS-STAT und IPM zur Verfügung.

Smarte Pressensteuerung

Revolution X umfasst die Fügemechanik UFM RX im Kraftbereich von 0,2 bis 1.000 kN, den Controller RX, die Software RX, den digitalen Vorverstärker PDM-S RX, den Leistungsverstärker, sowie entsprechendes Zubehör. Kern des neuen Systems ist der neue Controller RX zur parallelen Steuerung von bis zu vier Mechaniken und 16 Sensoren. Mit einer Messfrequenz von 2 kHz lassen sich Montageprozesse, sowie Mess- und Prüfaufgaben präzise steuern und überwachen. Schnellere Programmladezeiten und eine schnellere Verarbeitung der Prozessdaten reduzieren die Zykluszeit. Die Datenauswertung erfolgt direkt im Controller RX. Es lassen sich bis zu 1001 Programme und 100.000 Prozesskurven direkt in der Steuerung speichern. Die Übertragung zur übergeordneten SPS ist aufgrund der Verwendung des performanten Echtzeit-Ethernet-Bussystems schneller als bisher.

Flexibler Zugriff über Web-Interface

Die neue Software RX bietet ein neues, durchgängiges Konzept mit durchdachter Benutzerführung zur intuitiven Bedienung über Web-Interface. Ein übersichtliches Dashboard sorgt für klare Strukturen und versetzt den User sofort in die Lage, seinen Prozess zu starten. SPS Kenntnisse für die Erstellung des Fügeprogramms sind nicht erforderlich. Während der Programmerstellung wird der Anwender durch eine Eingabevalidierung und eine integrierte Onlinehilfe unterstützen. Die Bedienung über Web-Interface bietet einen flexiblen Zugriff auf das Fügesystem, unabhängig von Zeit, Ort, Betriebssystem oder (mobilem) Endgerät. Zeiten, in denen die Software auf einem lokalen Computer installiert werden musste, gehören der Vergangenheit an. Die sofortige Verfügbarkeit über den Webbrowser beschleunigt sowohl die Inbetriebnahme als auch das Einspielen von Updates, die Wartung und den Service.

Parallele Steuerung von vier Achsen in einer Station

Revolution X unterstützt Anwendungen, bei denen mehrere Teile auf eine finale Endlage gepresst und überwacht werden müssen, wie z.B. beim Fügen von Radbolzen in eine Radnabe. Im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen, bei denen jeder Radbolzen einzeln nacheinander verpresst werden würde, lassen sich mit Revolution X vier Radbolzen in einer Montagestation synchron verpressen. Die neuentwickelte Steuerung ist in der Lage mehrere Kraft-Weg-Kurven gleichzeitig ohne zusätzliche Auswertetechnik zu überwachen. Der Controller RX übernimmt dabei nicht nur die NC-Steuerung der Einpressachse, sondern auch die gleichzeitige Überwachung der einzelnen Kraft-Weg-Kurven der eingepressten Bauteile. Dafür wird jeweils ein Kraftaufnehmer für jedes einzupressende Bauteil in das Werkzeug integriert. Das jeweilige Kraftsignal wird über einen EtherCAT Vorverstärker in die RX Steuerung übertragen und einzeln mit dem Wegsignal der Fügeachse anhand einer Kraft-Weg Kurve ausgewertet. Gegenüber dem einzelnen Verpressen jedes einzelnen Bauteils wird eine deutlich kürzere Zykluszeit erreicht. Außerdem wird die eigentliche Auswertung und Überwachung aller vier Einpressvorgänge in einer einzigen Steuerung durchgeführt. Es werden keine zusätzlichen Überwachungsgeräte benötigt und der Verkabelungsaufwand wird reduziert. Das Wegsignal der Einpressachse muss nicht umständlich auf die einzelnen Überwachungssysteme übertragen werden.  

Mechaniken für hartes, industrielles Umfeld

Angesteuert wird die Mechanik der Universellen Fügemodule RX über den neuen Controller RX. Der integrierte Absolutwertgeber gewährt eine genaue Positionierung des Pressenstempels und erübrigt eine Referenzfahrt zu Beginn des Zyklus. Das Kraftsignal der Servopresse wird vom digitalen Messverstärker PDM-S RX verlustfrei zur Steuerung übertragen. Mit einer Messfrequenz von 2 kHz und der Datenübertragung via EtherCAT findet auch hier eine Optimierung der Zykluszeit statt. Der Messverstärker erlaubt den Anschluss zusätzlicher Sensorik und Messtaster über einen TTL Eingang und bietet damit erweiterte Diagnosemöglichkeiten. Optional werden die Servopressen mit einem intelligenten System zur automatischen Schmierung des Fügemoduls und einer Sicherheitskupplung zum Schutz des Kraftaufnehmer gegen Überlast ausgerüstet. Die Universellen Fügemodule RX zeichnen sich durch ihre robuste Mechanik und ihr optimiertes Preis-Leistungsverhältnis aus. Sie sind für extrem lange Lebensdauern von mindestens 15 Mio. Hüben bei durchschnittlichen Standardmontageprozessen ausgelegt. Die Einheiten sind inline konstruiert und für kompakte Bauräume auch mit abgewinkeltem Motor erhältlich.

PROMESS bietet Unterstützung bei der Prozessentwicklung mit der Auswahl und Auslegung der richtigen Komponenten. Auf Wunsch führen wir Vorversuche durch und stellen Leiheinheiten zur Verfügung. Ferner bieten wir einen weltweiten Service bei der Inbetriebnahme, Schulung, Wartung und Reparatur unserer Produkte.