将压力机集成到装配系统中

压力机使用的称重传感器和传感器可测量多个关键变量，例如冲压力，距离和时间，并有助于确保它们保持在允许的公差范围内。不幸的是，这些技术也无法衡量印刷机对其在制造中不断变化的作用的反应：与一个或多个组装系统越来越多地集成在一起，而不是作为致力于连续连接一种类型零件的独立机器运行。

自1994年以来一直生产伺服压力机的Promess Inc.总裁Glenn Nausley说：“可以说，我们一直在伺服压力机中使用传感器来尝试给他们带来感觉。”近年来，该产品大量增加，主要原因之一是因为它们很容易集成到组装系统中。”

根据Nausley的说法，传统上集成压力机的最常见应用是在传输线和拨号机上。但是，近年来情况有所改变。

他说：“许多制造商正在将压力机集成到柔性单元中。” “这不会改变印刷机的基本流程，但确实为最终用户提供了更多的控制和灵活性。例如，可以组装更多的零件模型，并且可以即时进行更多的更改和调整，包括零件配方，可追溯性的数据要求以及冲压机力，速度和行程。”

最近，ESE自动化公司将Promess的60公斤牛顿EMAP伺服压力机与一个六轴机器人集成在一个工作单元中，该工作单元将弹性衬套压入汽车控制臂中。瑙斯利说，中型机器人将每个手臂转移到压力机上，压力机将一个衬套压入手臂的预编程位置。

衬套安装已通过Promess内置的力和位置监控器进行了验证。安装衬套后，机器人将机械臂放在短皮带输送机上，以将机械臂转移到另一个工位进行进一步处理。该集成式工作单元取代了以前的手动安装方式，在手动安装方式中，手动将臂装上，卸下并放在传送带上。

数十年来，电动，气动，液压，液压气动甚至手动压力机都已集成到所有类型的装配系统中。最初，通过消除在处理站之间手动转移零件来完成这种集成来提高生产率。

但是，现在，制造商需要在工作单元和装配线中提供更大的灵活性。当今的先进印刷机，精明的工程师和经验丰富的集成商可确保最终用户在每种应用中均能始终获得这两项好处。

非常适合

压力机被集成到各种系统中，以帮助制造商执行各种组装过程。最常见的组装系统是旋转分度器和托盘输送机(PTC)。

BalTec公司总经理Chuck Rupprecht表示，分度器和PTC代表了他公司的气动和液压气动压力机集成在一起的绝大多数应用。分度器通常将零件移动到两个，三个或四个工位，其中一个是压力机。

Rupprecht说：“ PTC有点复杂，通常用于大量应用中的专用零件。” “托盘可能停在几个或几个工位，每个工位用于特定的组装过程，例如压制，分配，功能测试等。特别是在压制区域，货盘将被略微抬起并隔离，以更好地承受向下的夯锤力。然后将其放下并移回传送带，以转到下一站。”

Aries Engineering的电动和液压气动压力机和液压缸也经常与分度器和PTC以及SCARA机器人，标准输送机，升降机和碗式给料机集成在一起。升降机将中小型零件快速通过滑道向上移动到压力机，而进料器则倾向于移动铆钉或其他压入到位的小型紧固件。

“我们已经完成了将印刷机与PTC集成在一起的几个工作单元，它们都进行得相当顺利，没有任何实际挑战，” ATC Automation的应用工程经理Jason Hitchcock指出。自1977年以来，ATC就为各种行业提供了定制的装配自动化和测试系统。“对于许多单元，我们使用博世力士乐的PE 2 / XP定位单元，以便它们更好地承受压力。”

一些项目要求Genesis Automation将压机与精密链接索引器集成在一起，例如Destaco生产的CAMCO Rite-Link输送机，而不是标准的圆形索引表。Genesis的销售和应用工程师Al Stone表示，该公司设置了分度器，以便为其配备悬垂板以适应通过C型框架压力机的移动。分度器将位于该板上的零件移至C形框架中的备用结构上。这种设置可确保分度轴承在压紧过程中永远不会承受压紧力。

Stone补充说：“我们已经将单元与压力机和线性步进梁集成在一起。” “这台机器有一个升降机，可以从下方接合产品并将其向上移动到轨道上，该轨道可以根据需要前后移动一英寸左右。光束小心地将每个零件移入压力机。在压制过程中，处于向下位置的工具可作为压制机的支撑备用。常见的应用包括将销钉压入电连接器并连接两部分式外壳。”

与压力机集成的其他组装系统包括传送带，激光和点焊，线性传递，热熔，产品测试(泄漏和其他)，紧固，视觉检查和过程监控。奇石乐仪器公司IPC部门系统团队负责人Natsume Hiroyuki Natsume指出，螺栓连接，铆接和铆接是集成工作单元中常见的紧固过程。他还指出，一些制造商的制造单元或装配线集成了用于冲压和成型的压力机。

自2015年以来，位于德国巴特里克(Bar Urich)的Eissmann Group Automotive已使用了奇石乐(Kistler)的紧凑型电动NCFH连接模块，将品牌徽标和汽车喇叭符号自动压印在皮革方向盘安全气囊盖中。将真皮涂上并粘合到由注塑塑料制成的安全气囊盖上。

有趣的应用

有时，物料搬运系统集成商需要将印刷机集成到一个工序中。例如，几年前，Versa Handling将输送机和自动化设备集成到零件压机操作中，从而消除了工人从储物箱中分别取回两个环，将它们放置在压力机中，并将完成的电子组件返回到另一个储物箱中的麻烦。额外的体力劳动使装配进入下一个过程。

修改后的操作是将环手动加载到托盘上的固定装置中，然后传送到冲压站。传感器检测环是否在正确的位置。如果是这样，则托盘被发送;如果不是，则将它们转移到拒绝箱。批准的货盘到达压机站后，将其从输送机上提起并进入压机。发生压紧时，锁定装置会支撑货盘。然后将带有成品零件的托盘自动传送到成品站，然后卸货进行包装和运输。

汽车OEM和一级供应商经常使用与各种装配系统集成在一起的压力机。几年前，Red Viking开发了一个两部分式工作单元，该单元将压力机与紧固，测试和线性传递系统集成在一起，以组装四件式传动轴。

操作员将一个轴部分装入压力机并对其进行扫描以进行可追溯性后，他将卡环插入一侧并将其按入到位。在三件式组件自动

转移到相邻部分之前，此过程要重复两次以上。

在此，操作员在上装和扫描最终轴零件之前，用黄油枪润滑组件的一端。然后，他用两个紧固件将其固定在适当的位置，并开始测试插入顺序。收集到力数据后，操作员启动装配弹出序列，将完整的传动轴移动到外部机架上以进行拾取。

Rupprecht说，BalTec经常根据其中一台压力机创建小型，精益的工作单元。一位汽车客户最近订购了六个这种电池。其中一个单元涉及一个液压气动压力机，该压力机将衬套压入用于安置机构的枢轴接头中。过程监控系统可确保适当的行程力和距离。

其他工作单元具有与注脂系统集成在一起的气动径向铆钉机。抽芯铆钉连接多个冲压件，这些冲压件包括就座机构组件。

俄亥俄州的另一家汽车原始设备制造商在其发动机装配线上设有一个工位，将火花塞管按入适当位置并进行泄漏测试，然后自动将其转移到下一个工位进行进一步的组装工作。Aries Engineering销售副总裁Mike Brieschke表示，几个Aries Hypercyl气缸执行压力并确认每个循环的距离和力负荷。

施密特技术公司销售经理Dave Zabrosky解释说：“通常认为，大批量和高周期的应用是最适合印刷机集成的应用。但是，小批量和高周期的应用也能从中受益。从新闻整合。这种类型的最终用户具有很高的产品组合，并且每周只需要处理100到500个特定零件，但是速度很快，因此可以继续使用下一个零件。需要小零件处理的应用程序也可以从压机集成中受益，特别是那些涉及细小物品的应用，而这些细小的物品无法快速手动定向。”

今年早些时候，Zabrosky与物料处理集成商合作，为Schmidt电子制造商客户重新设计了自动化设置。该公司与集成商共同决定，必须使用三台气动压力机来生产DIN导轨切割机的不同零件。但是，Zabrosky向双方展示了单台直动式气动压力机与三套适当的工具以及一个自动摆放元件(可以精确地将零件定位并送入压力机)一样有效。

Promess伺服压力机已集成到工作单元和装配线中，适用于汽车，医疗，航空航天，消费品，电器，和医疗等行业。Nausley说，其他应用包括电池制造以及在压力下压制化学药品或粉末。

Genesis的应用工程师Adam Gustafson指出，并非所有集成式压力机都用于通过压配合接头来连接零件。他回顾了公司必须将压力机与材料切割系统集成在一起的一些应用。一种这样的设置是使压力机将刚切好的Kapton层压膜牢固地施加到塑料零件上。

还有一次，医疗设备公司需要自动将箔片切割并放置在两个压在一起的组件上。然后进行超声波焊接，以同时将零件连接和密封在一起。古斯塔夫森说，在这些类型的应用中已经使用了液压，气动甚至肘节压力机。

容易与否，一举完成

将压力机与一个或多个组装系统集成在一起通常会带来一些挑战和局限性。但是，印刷机尺寸不是其中之一。

Zabrosky说：“我们提供的任何印刷机都可以集成，但我还没有遇到与印刷机尺寸有关的任何问题。” “不久前，我们为集成商提供了30吨的定制液压气动压力机。该应用程序包括一个大型机器人，该机器人将相当重的零件移入和移出压机，压机行程为1英尺，需要一英尺的间隙。移动此类零件的另一种方法是在滑台上，因此也可以使用大型标准压力机。”

汽车一级供应商已将多达200吨的Hypercyl气瓶安装在C型框架中用于不同的应用。Brieschke说，自2013年以来，一家变速箱制造商使用大型六轴机器人将齿轮箱零件装载到C形框架中的100吨气缸中。将零件放置在压力机内后，碗式进给器将12个铆钉送入压力机，其强大的压头同时将其插入。

“插入所有铆钉的循环时间为8到10秒，” Brieschke解释说。“这比一次将圆柱体一次插入铆钉要快得多。”

Nausley说，新闻集成可以是一个相对容易的过程，只要最终用户从项目开始就与集成商或新闻供应商合作即可。集成困难通常是在设计过程的早期做出错误决策的结果。

“在项目初期，好的决定几乎总是确保易于集成，而在早期，我的意思是在零件设计和原型设计阶段，” Nausley解释说。“这就是为什么许多制造商在其原型实验室中拥有并使用我们的EMAP压力机的原因。”

Rupprecht在BalTec任职期间一直参与简单和复杂的新闻集成项目。他认为，与气动和液压气动压力机集成最容易，因为无需担心电动机。只是空气管线和激活装置。

希区柯克(Hitchcock)对液压气动压力机和伺服系统同样抱有积极的态度。他说，前者很容易集成，只需要一个阀门和两条气动软管。带有集成驱动器套件的Servos也很容易。希区柯克说，这两种类型都可以提供更顺畅的操作。

古斯塔夫森说，Genesis通常在医疗和洁净室应用中集成伺服压力机。他特别喜欢当今伺服器在速度，力和位置方面的控制和反馈。

对于液压机，当它们满足客户的近期和长期需求时，它们是一个很好的解决方案。不过，Gustafson指出，最终用户需要意识到改变动力冲程位置的局限性，并担心洁净室应用中的液压油泄漏。

“我们整合的最大压力机为20吨，典型尺寸为5到8吨，” Stone补充道。“当零件需要长距离移入冲压区域时，我们更喜欢机器人。线性执行器通常用于较短的距离。”

Natsume说，集成印刷机时，系统的稳定性和可重复性是关键。为此，需要对系统进行适当的机械和电气设计工作，包括其拥有成本和碳足迹。为确保稳定性和精确的操作，在压力机的另一端提供适当的侧向载荷支撑和阻挡机构也很重要。还应考虑过程控制和监视，以最大限度地提高生产效率。

“对于通向成功的印刷机集成的清晰路径，集成商始终是最好的来源，” Brieschke说道。“集成商是将所有零件都放置到位的拼图制造商，每个零件都是压力机，机器人，分度器等关键系统组件。一个好的集成商也了解有关所有系统组件的基础知识。这样可以减少学习时间，从而不会进一步延长集成过程，该过程可能会而且通常会很长。”