DIGIFORCE^® 9307HIGH-END X/Y-Prozessüberwachung und Analyse

• Haptik-Prüfung von Dreh-/Druckschaltern inkl. elektrischer Schaltflanke
• Überwachung von Ankerkräften bei der Ansteuerung von elektromagnetischen Ventilen
• Kraft-/Weg-/Leerlaufspannungs-Überwachung bei der Zellenmontage von Batterien

Beschreibung

Eine Kombination aus der mechanischen X/Y-Prozessüberwachung wie zum Beispiel beim Kraft-/Weg- oder Drehmoment-Monitoring und synchroner Erfassung elektronischer Ereignisse und Signalverläufe stellt hohe Anforderungen an die Mess- und Auswertesysteme. DIGIFORCE® 9307 bietet hierzu eine komfortable und universelle Lösung für Automationsanwendungen.
Bei der Haptik-Prüfung von elektrischen Bedienelementen, Motorschutzschaltern und Sicherungsautomaten, elektromechanische Stell- und Regelventilen oder der Batterie-Zellenfertigung, mit DIGIFORCE® 9307 ist eine 3-kanal-synchrone X/Y-Überwachung mit höchsten Anforderungen möglich.

Drehmomentsensor Typ 8661

• Berührungslos
• Drehmomentmessung < 0,05 Nm
• Drehwinkelauflösung 0,0885 °

DIGIFORCE^® 9307

• Lückenlose Prozessüberwachung
• Hohe Abtastrate
• Messgenauigkeit bis 0,05 %

MESSAUFGABE

Das haptische Verhalten von Drehschaltern soll anhand des Drehmoments / Drehwinkels gemessen werden. Die exakte Ermittlung des aufzubringenden Momentes stellt bei einem Drehschalter hinsichtlich des haptischen Verhaltens (aufzubringende Verstellkraft > propriozeptive Wahrnehmung > taktile Wahrnehmung) eine wichtige Kontrollgröße dar.  

BESONDERE ANFORDERUNGEN

Sehr kleines Nenndrehmoment durch geringe Betätigungskräfte. Feine Winkelauflösung, um feine Rastpunkte des Drehschalters abbilden zu können. 

LÖSUNG

Mit dem Drehmomentsensor Typ 8661 werden kleinste Drehmomente über einen definierten Drehwinkelbereich im Vor- und Rücklauf hochgenau und reproduzierbar gemessen. 
Durch die Verwendung des Drehmomentsensors Typ 8661 wird außerdem der konstruktive Aufbau verringert, da kein zusätzlicher Drehwinkelsensor erforderlich ist.
Ausgewertet wird das haptische Verhalten der Drehschalter mit dem DIGIFORCE^® 9307 anhand des Drehmoment-/ Drehwinkelverlaufes. 

• Messbereich 10 N*m mit einer Linearitätsabweichung von 0,05 % v.E.
• Integrierter Drehwinkelsensor mit 2000 Inkrementen (maximale Auflösung, bis zu 0,045°)
• Wartungsfreie, berührungslose Konstruktion
• Analogausgang oder USB-Variante verfügbar
• Optional als Dual-Range-Sensor 

BESCHREIBUNG

Spurstangen, als sicherheitsrelevantes Bauteil, obliegen im Vorserientest als auch im Produktionsprozess einem definierten Prüfablauf. Nach dem Verpressen der Lagerung wird diese auf geringe Losbrech- und Gleitmomente geprüft. Zum Einsatz kommt ein Drehmomentsensor 8661 mit dem Messbereich 10 N*m und hochauflösendem Drehwinkelausgang, welcher mittels DIGIFORCE^® 9307 ausgewertet wird. Das Überschreiten zulässiger Bauteiltoleranzen kann mit diesem Prozessschritt vermieden werden.

• Kraft/Weg-Einpressüberwachung mit Fenster- und Hüllkurventechnik z.B. Erfassung von Min/Max-Spitzenwerten und Kraft-Mittelwert in einem parametrierten Toleranzbereich
• Anbindung via PROFINET und Ethernet UDP unterstützt eine flexible Ablaufsteuerung und Messdatenerfassung
• Bis zu 128 Messprogramme ermöglichen eine hohe Produktvarianz

Beschreibung

Bei der Produktion von Kfz-Batterien wird das Einsetzen der einzelnen Zellenplatten/Zellenblöcke in das Zellengehäuse Kraft-Weg-überwacht. Zur Optimierung der Taktzeit werden immer drei Einheiten gleichzeitig gefügt und dabei die Fügekräfte jeder einzelnen Platte erfasst und ausgewertet. Erfassung und Validierung erfolgen im X/Y-Prozess-Controller DIGIFORCE® 9307. Via PROFINET und EtherNet-UDP stehen sowohl der Stationssteuerung als auch dem protokollierenden Host Prozessergebnisse in Echtzeit zur Verfügung.

• Dynamische Erfassung der Kraft/Weg-Charakteristik inkl. IO/NIO-Überwachung
• Einbindung in Vollautomation über universelle Feldbus-Schnittstellen wie z.B. PROFINET
• Bis zu 128 Messprogramme für eine flexible Typenverwaltung

Aufgabe

Alternativ zu fest kontaktierten Stromschienen und Busbars ermöglichen Backplanes mit Federkontaktklemmen eine individuelle Prüfung und Austausch von Batterie-Einzelzellen. Entscheidend für die Qualität solcher Kontaktierungen ist die Maßhaltigkeit und Federeigenschaft der Kontakte, daher muss eine 100%-Kontrolle für jeden Kontaktpol erfolgen.

Besonderheiten

• IO/NIO-Prüfung mit hoher Genauigkeit für Kraft- und Wegkanal
• Erfassung und Übergabe der QS-Parameter Federrate, Hysterese und Kontaktfeder-Grundhöhe h₀

Lösung

Jeder Federkontakt wird mit Hilfe einer automatischen X/Y-Positioniereinheit an einem elektrischen Linear-Aktor mit frontseitigem 8431/32-DMS-Kraft-Sensor positioniert und ein Prüfhub orthogonal gegen den Federkontakt initiiert. Abhängig von der Ausführung des Federkontaktes wird lediglich eine Prüfhub von typ. < 1 mm Stauchung innerhalb der zulässigen elastischen Feder-Auslenkung durchgeführt. Die DIGIFORCE® 9307/9311 Prozessüberwachung kann dabei die qualitätsrelevanten Parameter Grundhöhe h₀, Federrate und Hysterese erfassen und auf Einhaltung der Toleranzvorgaben prüfen. Eine IO/NIO-Bewertung und Messwerte zur Protokollierung werden an verschiedenen Schnittstellen zur Verfügung gestellt.

Video Applikation

• Serienbegleitende 100%-Prüfung
• Reibkraftprüfung (Leichtgängigkeit) bei der Bewegung der Stahleinstechnadel in der Kanüle
• Zwei synchrone Prüfungen können in einem Ablauf durchgeführt werden

Beschreibung

Venenkanülen unterliegen im Rahmen des Herstellungsprozesses höchsten Qualitätsanforderungen. In der End-of-Line-Prüfung wird die Leichtgängigkeit der Stahleinstechnadel bei vollständiger Bewegung im flexiblen Kanülen-Katheter geprüft. DIGIFORCE® 9307 erfasst dabei die Kraft-/Weg-Verläufe von zwei Prüflingen gleichzeitig und wertet sie aus. Ein Greifer setzt hierbei an den beiden Kanülen an und führt eine gleichförmige Vor-Rückbewegung durch. Sensible Biegebalken-Kraftsensoren der burster-Serie 8510 erfassen die geringen Reibkräfte welche im DIGIFORCE®-Controller ausgewertet werden. Das Wegsignal wird dabei direkt von der Aktoreinheit übergeben.