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Automatische Montage bei der Knopfherstellung: Wie Konsistenz erzielt wird
Zwei Knopfhälften, die für das Auge identisch aussehen, sind nicht unbedingt austauschbar, und der Unterschied zeigt sich als ein Verschluss, der an einem Kleidungsstück einrastet und am nächsten Widerstand leistet. Eine automatische Montagelinie ist dazu da, diesen Unterschied vor der Endkontrolle zu erkennen und zu gewährleisten, dass sich jedes Teil gleich verhält.
Dieser Leitfaden behandelt, was ein Knopfmontageprozess tatsächlich steuert, wie eine Knopfproduktionslinie vom Zuführen bis zum Verpacken aufgebaut ist, was in einer Druckknopf-Montagemaschine passiert, und die drei Variationsquellen, die darüber entscheiden, ob ein Ausgangsteil in einem engen Band bleibt oder über ein breites Band streut. Er behandelt auch den Punkt, an dem sich die Automatisierung nicht mehr rentiert.
1. Was ein Knopfmontageprozess kontrollieren muss
Die Konsistenz bei der Knopfmontage lässt sich auf drei Variablen zurückführen, und jede muss unabhängig kontrolliert werden. Die erste ist die Abmessung der eingehenden Teile, denn ein Federring am unteren Ende seiner Toleranz verhält sich anders als einer am oberen Ende. Die zweite ist die Ausrichtung und Position jedes Teils, wenn es in die Presse gelangt. Die dritte ist die Kraft und der Hub, die zum Schließen der Baugruppe aufgebracht werden.
3. In einer Druckknopf-Montagemaschine
Eine Druckknopf-Montagemaschine führt nacheinander vier Aufgaben aus, und jede hat eine mechanische Antwort statt einer Bedienerentscheidung. Sie trennt die Teile aus dem Schüttgut, präsentiert sie in einer festgelegten Ausrichtung, presst sie mit einer eingestellten Kraft und einem eingestellten Hub und stößt den fertigen Verschluss in eine Rutsche oder eine Zählbahn aus.
Die Ablaufsteuerung unterscheidet eine automatisierte Maschine von einer Handpresse mit angeschlossenem Zuführgerät. Eine Handpresse schließt jeweils einen Verschluss und verlässt sich darauf, dass der Bediener beide Hälften korrekt positioniert. Eine Produktionslinie für Druckknöpfe, die korrekt sequenziert, eliminiert daher zwei Fehlerklassen, bevor der Pressenhub überhaupt erfolgt, nämlich die Doppelzuführung und den fehlenden Stift.
| Stufe | Mechanismus | Verhinderter Fehler |
|---|---|---|
| Trennen | Vibrations- oder Zentrifugalschüssel | Verwickelte oder doppelte Teile |
| Präsentieren | Auslöser und Zuführbahn | Falsche Ausrichtung am Werkzeug |
| Pressen | Nocken- oder Servo-Stößel | Unter- und Überposition |
| Auswerfen | Rutsche und Zähler | Gemischte Chargen beim Verpacken |
Difei Button führt seine Montage auf überwachten Pressen durch, nicht auf Nockenpressen mit festem Hub, da eine überwachte Presse den Kraftverlauf jedes Schließvorgangs aufzeichnet, anstatt anzunehmen, dass ein mechanischer Anschlag bei jedem Teil das gleiche Ergebnis erzeugt.
4. Zuführung beim Knopfmontageprozess: Ausrichtung
Die Ausrichtung ist die Phase, die entscheidet, ob der Knopfmontageprozess läuft oder verklemmt, und sie ist die Phase, die von einem Käufer am häufigsten unterspezifiziert wird. Ein Schwingförderer führt die Teile entlang einer Bahn zu, und eine Reihe mechanischer Tore verwirft jedes Teil, das in der falschen Lage liegt, sodass korrekt ausgerichtete Teile die Auslösevorrichtung erreichen.
Die Konstruktion dieser Tore ist spezifisch für das jeweilige Teil. Deshalb erfordert eine Änderung der Verschlussform in der Regel ein neues Zuführwerkzeug und nicht nur eine Einstellungsänderung. Eine Kappe mit eingerollter Kante und eine Kappe mit scharfem Flansch benötigen unterschiedliche Torgeometrien, auch wenn beide den gleichen Durchmesser haben, da das Merkmal, das das Tor zur Erkennung der Lage verwendet, unterschiedlich ist.
| Teil | Ausrichtungsmerkmal | Häufige Ursache für Verklemmen |
|---|---|---|
| Kappe | Gewölbtes oder Flanschprofil | Grat am Flansch |
| Buchse | Federöffnungsseite | Federring steht über den Rand hervor |
| Bolzen | Kugel oben oder unten | Beschichtungsaufbau auf der Kugel |
| Pfosten | Kopf oder Schaft zuerst | Schaft beim Transport verbogen |
Die Umrüstzeit folgt derselben Logik. Eine Linie, die monatelang eine Verschlussgröße verarbeitet, rechtfertigt ein dediziertes Zuführwerkzeug, während eine Linie, die jede Woche die Größe wechselt, besser mit einem modularen Zuführsystem bedient wird, das in fünfzehn Minuten umgerüstet werden kann, anstatt an einem Tag umgebaut zu werden.
5. Pressensteuerung an einer Druckknopf-Montagemaschine
Die Pressensteuerung ist der Punkt, an dem Konsistenz entweder erreicht oder verloren wird. Eine Exzenterpresse treibt den Stößel in eine feste untere Position, sodass die ausgeübte Kraft von der Dicke der Teile im Werkzeug abhängt, und ein Stapel, der um einige Hundertstelmillimeter variiert, erzeugt eine stark schwankende Kraft. Eine Servopresse steuert auf eine Kraft oder eine Position und misst, was sie erreicht.
Der geschlossene Regelkreis ist es, der das Ergebnis verändert. Eine überwachte Presse erfasst die Spitzenkraft und den Hub für jeden Verschluss und vergleicht jeden einzelnen mit einem Fenster. Verschlüsse, die außerhalb des Fensters liegen, werden verworfen statt verpackt. Das Band wird normalerweise anhand des ersten Artikels festgelegt, mit einer Arbeitskraft im Bereich von 0.5 bis 2 kN für einen kleinen Verschluss und einer Hubtoleranz innerhalb von etwa 0.05 mm.
| Pressentyp | Wie er schließt | Ergebnis |
|---|---|---|
| Manuelle Handpresse | Gefühl des Bedieners | Große Streuung |
| Nocken mit festem Hub | Stößel bis zum Anschlag | Kraft variiert mit dem Stapel |
| Servo mit Kraftregelung | Stößel bis zu einer Kraft | Enges Band, Ausschuss bei Abweichung |
| Servo mit Kraft- und Positionsregelung | Beide überwacht | Kurve pro Teil aufgezeichnet |
Das Kraftfenster muss anhand einer Stichprobe festgelegt werden und nicht anhand einer Zeichnung. Das Verschließen eines Verschlusses am unteren Ende des Fensters und am oberen Ende sowie das Testen der Haltekraft beider legt das Band fest, und das Band ist es, das die Maschine dann einhält. Difei Button legt dieses Fenster bei jeder neuen Verschlussform anhand eines ersten Artikels fest, nicht anhand einer allgemeinen Kennzahl.
6. In-Line-Inspektion und die Knopfproduktionslinie
Die Inspektion in einer modernen Knopfproduktionslinie läuft auf zwei Ebenen ab, und die Aufteilung ist wichtig. Die In-Line-Inspektion prüft jedes Teil auf Merkmale, die kostengünstig zu erfassen sind, wie Vorhandensein, grobe Abmessungen und offensichtliche Schäden. Die Stichprobeninspektion prüft die Merkmale, die eine Messung oder einen zerstörenden Test erfordern, wie Griffkraft und Rollqualität.
Die Trennung besteht, weil einige Prüfungen nicht mit Liniengeschwindigkeit durchgeführt werden können. Ein Bildverarbeitungssystem kann bestätigen, dass eine Kappe vorhanden ist und dass der Rand nicht verformt ist, mit einer Geschwindigkeit von mehreren hundert Teilen pro Minute, während ein Griffkrafttest Sekunden pro Teil dauert und in ein Labor oder eine Probenahmestation gehört. Der Versuch, einen zerstörenden Test in die Linie zu integrieren, verlangsamt die Linie, ohne die Abdeckung zu verbessern.
| Prüfung | Abdeckung | Methode |
|---|---|---|
| Vorhandensein aller Teile | Jedes Teil | Bildverarbeitung oder mechanische Sonde |
| Rollqualität | Jedes Teil oder Stichprobe |
