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Por qué la fabricación moderna se enfrenta a las necesidades urgentes

La fabricación siempre ha tenido una necesidad de precisión, confiabilidad, repetibilidad y verificabilidad. Hoy esa necesidad es más alta que nunca. Esto se debe a que el éxito de la fabricación ahora exige que todos y cada uno de los componentes que conforman un ensamblaje funcional se combinen para producir un producto final que funcione según lo diseñado y que sea lo más idéntico posible a los demás producidos.

En entornos de producción, la respuesta estándar a esta necesidad generalmente implica la construcción de herramientas y accesorios muy precisos que, una vez puestos en uso, se enfrentan a un ajuste casi constante debido a variaciones impredecibles en los componentes del conjunto. La chatarra y el retrabajo que resulta de tratar de hacerlo bien simplemente se contabilizan como parte del costo de hacer negocios.

Estos costos pueden ser evitados.

La integración de sensores, software potente y herramientas de análisis de datos con prensas de precisión brinda no solo la potencia para realizar tareas de ensamblaje de ajuste a presión de precisión, sino también la capacidad de recopilar datos y generar curvas de firma del proceso mientras ocurre. Con sistemas de ensamblaje más inteligentes, los fabricantes pueden presionar hasta una posición programable, presionar hacia un desplazamiento, o presionar a un ritmo de cambio para lograr un éxito de pieza consistente. "Presione y espere" seguido de "ordenar y tirar" da paso al establecimiento de parámetros para las partes perfectas (a veces con tolerancias más flexibles o menos fuerza de presión necesaria de lo que se pensaba) y clonarlas con regularidad.

Cómo está hecho

Los mejores sistemas implican la integración de componentes electrónicos de alto nivel, sensores de fuerza y ​​distancia y mecánicos de precisión con software intuitivo. Esto permite que la prensa tenga una sensación de tacto o tacto. El análisis de firmas, los puntos de medición ilimitados y el lenguaje de programación integrado con un motor matemático completo permiten generar curvas de firma, analizar datos y compensar sobre la marcha, creando la máxima confianza de que siempre se está haciendo una buena parte. Dichas "prensas inteligentes" con control de circuito cerrado de alta precisión permiten un replanteamiento completo de muchas aplicaciones de fabricación de conjuntos.

Millones de mecanismos de bisagras de la columna de dirección, por ejemplo, deben montarse y presionarse en relación con su funcionamiento. La posibilidad de probar su función durante el montaje no solo puede compensar las variaciones de los componentes, sino que también ofrece un proceso y un costo significativos. ahorros.

Para esta aplicación, Promess proporcionó dos Prensas servo diseñado para operar en conjunto el uno con el otro. Servo Press 1 presiona y forma el pin de remache / pivote del conjunto mientras que la servo prensa 2 activa el mecanismo de la bisagra hacia adelante y hacia atrás. Para que funcione correctamente, ambas prensas deben ser capaces de medir y controlar la fuerza y ​​la distancia de forma muy precisa, a la vez que pueden comunicarse entre sí y registrar datos.

La cantidad de fuerza aplicada para formar el pasador de remache / pivote en su lugar afecta directamente cuánta fuerza es necesaria para que el mecanismo de la bisagra funcione. Las dos servoprensas trabajan juntas formando el pasador de remache / pivote y ejerciendo al mismo tiempo el mecanismo de bisagra hasta que se alcanza la "fuerza de ejercicio" correcta. Una vez que se alcanza la fuerza de ejercicio, servo prensa 2 le dice al servo que presione 1 para detener. Servo Press 2 luego completa un movimiento de ejercicio final para asegurar que el ensamblaje está dentro de la tolerancia correcta de "fuerza de ejercicio". Los datos se almacenan y una parte funcional de calidad ahora verificada pasa a la siguiente estación. En este caso, dicho método de "presionar para funcionar" produce buenas piezas cada vez, a pesar de las variaciones en los componentes que componen el conjunto del mecanismo de bisagra de la columna de dirección.

Posibilidades ilimitadas

Servomotor rotativo

Un sistema REMAP muestra el acoplamiento y la torsión de giro de las bisagras de la puerta del automóvil.


Piense en cualquier cosa en la que el movimiento crítico implique rotación (herramientas eléctricas, motores a reacción, engranajes de dirección de cremallera y piñón o diferenciales de eje) y encontrará rodamientos de rodillos. Tener una servoprensa donde gira el ariete (REMAPEAR) además de los medios de extensión y retracción, un sistema de prensa de este tipo se puede programar para presionar y controlar la rotación, la fuerza de presión y el par.

Estos sistemas REMAP también pueden monitorear la carrera interna de un rodamiento con una sonda digital para determinar cuánta pestaña hay en el rodamiento. El par de arranque y el par de funcionamiento se pueden probar bajo un rango de condiciones de carga durante el montaje, lo que significa que los rodamientos se pueden probar simultáneamente, presionar en su lugar y precargar. La consistencia mejorada que resulta, verificada por el par frente a las curvas de fuerza, equivale a una vida útil más larga, economía de combustible mejorada, más caballos de fuerza y ​​mejora en una variedad de otras funciones posibles que brinda el ensamblaje final.

Teniendo precarga

La precarga y la supervisión de los límites de fuerza, posición y par aseguran una calidad crítica de los rodamientos.

Las prensas de vanguardia de Promess también pueden monitorear la velocidad de la prensa, lo cual es crítico en una aplicación que presiona baterías para dispositivos médicos. Estas baterías tienen componentes superiores e inferiores y requieren fuerza de presión desde ambas direcciones para comprimir el polvo conductor en un sólido.

A medida que te acercas a la fuerza objetivo, en el rango de 50,000 lb (22,500 kg), los EMAP son lo suficientemente inteligentes como para ralentizar y enfocar la fuerza con precisión. En la fabricación de baterías, presionar con demasiada fuerza tiene tantos inconvenientes como presionar con muy poca. Además, para evitar que surjan problemas cuando libera la presión, es crítico que ambos lados se presionen con la misma cantidad de fuerza y ​​a la misma distancia. Los EMAP se pueden sincronizar y comunicarse entre sí para mantenerse sincronizados, y pueden generar las curvas de fuerza y ​​posición para demostrarlo.

Cajas de engranajes y retroceso
La monitorización en el proceso y la respuesta en tiempo real a las variaciones en el ensamblaje press-fit pueden hacer más que simplemente detectar errores. Puede garantizar que un producto malo nunca salga de la estación.

Tome la cuestión de la reacción en los conjuntos de engranajes. Las pruebas de retroceso se abordan más a menudo en una de dos formas: estática o dinámica. Las pruebas estáticas implican que la salida, o el engranaje conductor final, se mantiene en una posición fija mientras se aplica el par en ambas direcciones al engranaje de entrada. La diferencia calculada es la reacción estática de ese conjunto de engranaje particular en ese punto de malla particular. Las pruebas dinámicas implican que el engranaje se gira para incorporar todos los puntos de malla a medida que se aplica el torque. Con Rotacionales electromecánica Prensas de la Asamblea, cada uno con codificadores rotatorios de alta precisión, todas las fuerzas se pueden capturar, almacenar, trazar y visualizar en ambas direcciones. Esta información se puede usar para determinar los valores mínimo, promedio y máximo para las decisiones de ir o no ir antes de que el ensamble salga de la estación. Como la memoria RAM de REMAP gira y puede capturar la información de posición de giro además del par, la fuerza de presión y el ángulo, se convierte en una herramienta excepcional para las pruebas de torsión y giro. Puede establecer el par de arranque (el par restrictivo que debe superarse para iniciar la rotación de un anillo del rodamiento mientras el otro permanece estacionario), el par medio de funcionamiento (el par medio encontrado durante la rotación) y el par motor máximo, todo bajo diferentes condiciones de carga axial. Todos los datos se pueden recopilar y trazar en curvas de par y fuerza.

Agregar capacidades de detección y recopilación de datos a aplicaciones de ajuste a presión no tiene por qué ser una pesadilla de proyecto científico de innumerables componentes personalizados. Muy por el contrario, el establecimiento de sistemas inteligentes de ajuste a presión que pueden controlar y establecer límites de control superior e inferior para presionar, probar y ensamblar un número infinito de aplicaciones está limitado solo por la imaginación del ingeniero.

Los fabricantes gastan enormes sumas de dinero para producir piezas ultraprecisas que se ensamblan con tecnologías que no han cambiado significativamente en un siglo. ¿Por qué no gastar menos en los componentes y ensamblarlos con un sistema inteligente que puede acomodar variaciones dimensionales y aún así producir productos funcionales? Todo lo que se necesita para que eso ocurra es la voluntad de dar un paso atrás y analizar las posibilidades inherentes a las tecnologías de ensamblaje inteligentes de hoy en día. La función es la medida de calidad del consumidor, y la función también debería ser del fabricante.

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