Jiangsu Bozhiwang Automation Equipment Co., Ltd.

Les ingénieurs doivent comprendre le fonctionnement des moniteurs de force de sertissage pour exploiter pleinement leurs capacités.

Les moniteurs de force de sertissage (MFS) sont utiles pour garantir la qualité du sertissage des fils. Ils permettent de réaliser des économies de temps et d'argent considérables en réduisant les rebuts et en évitant d'endommager l'outillage de l'applicateur. Ils contribuent également à la satisfaction des clients en assurant des sertissages de qualité.

Bien que les débitmètres d'air comprimé soient plus précis et plus faciles à utiliser que jamais, les ingénieurs doivent encore comprendre leur fonctionnement pour exploiter pleinement leurs capacités. Faute de quoi, cela peut s'avérer frustrant. Dans certains cas, il est même arrivé que des fabricants désactivent complètement leurs débitmètres d'air comprimé, car ces appareils ne fonctionnaient pas comme prévu.

De nombreux ingénieurs pensent que l'utilisation d'un CFM résoudra leurs problèmes de qualité ou qu'ils pourront l'installer sur n'importe quelle presse. Or, ce n'est pas le cas. Certains posent la question, sans fondement : « Le CFM peut-il détecter un brin hors sertissage ? » En réalité, on ne peut répondre à cette question qu'après avoir posé des questions précises sur l'application.

Les points suivants concernent principalement les applications utilisant un système entièrement automatisé pour la coupe, le dénudage et la terminaison de chaque assemblage de fils. Les machines de coupe automatisées sont généralement utilisées sur ce type de machines, contrairement aux presses de table, car la rapidité de terminaison des fils par un système automatisé rend difficile toute inspection efficace par d'autres moyens. Cependant, les mêmes principes de base s'appliquent aux applications sur table.

Les moniteurs de force de sertissage génèrent une courbe force-temps ou force-angle permettant aux ingénieurs d'observer précisément le déroulement du sertissage. Notez le pic sur le côté gauche de cette courbe, qui apparaît lorsque l'outil entre en contact avec les ailettes de la borne.

Construction et concepts

Capteurs de force :Tous les CFM sont similaires en ce qu'ils utilisent une cellule de charge pour mesurer la force de sertissage ; un dispositif de déclenchement pour indiquer au CFM quand commencer la lecture ; et une unité de contrôle qui effectue l'analyse.

Les capteurs de force peuvent être placés sur le bâti de la presse, dans le coulisseau ou sur la plaque de base. Les capteurs de bâti sont les plus courants, car ils sont moins chers et plus faciles à installer. Cependant, pour les applications exigeant une plus grande sensibilité, il est préférable d'utiliser un capteur annulaire placé dans le coulisseau ou sur la plaque de base, où il sera directement aligné avec la force de pression.

En revanche, les capteurs annulaires sont plus chers car ils sont plus coûteux et nécessitent des pièces sur mesure pour une installation correcte. Généralement, un assembleur n'a besoin d'un capteur annulaire que pour travailler avec des fils et des bornes de très petit diamètre.

Dispositifs de déclenchement, électronique :Un dispositif de déclenchement est nécessaire pour indiquer au CFM quand commencer l'analyse du signal de force lors de chaque sertissage. Il existe différents types de dispositifs de déclenchement, notamment des détecteurs de proximité, des barrières immatérielles montées sur le corps de la presse et des codeurs connectés à l'arbre de la presse. Les codeurs sont généralement les plus fiables et les plus précis des trois. Cependant, ce sont aussi les plus coûteux.

Lorsqu'une presse effectue un sertissage, les signaux provenant des capteurs et des déclencheurs sont transmis à une unité de commande électronique, qui génère une courbe force-angle ou force-temps composée de quelques centaines de points de données sur un axe X-Y, l'axe X désignant le temps ou l'angle, et l'axe Y désignant la force.

Des algorithmes complexes sont ensuite utilisés pour analyser la forme et l'amplitude de la courbe en chaque point et comparer ces caractéristiques à une courbe de référence « idéale ». Chaque fabricant utilise ses propres algorithmes, mais tous exigent la saisie par l'utilisateur des paramètres définissant un assemblage correct ou incorrect. Certains fabricants privilégient une approche plus conviviale, mais moins flexible. D'autres recherchent une plus grande flexibilité, au prix d'une complexité accrue. Contrairement aux idées reçues, toutes les applications ne sont pas identiques et la recherche des paramètres adéquats peut parfois s'avérer délicate.

Les moniteurs de force de sertissage sont le plus souvent utilisés avec des systèmes automatisés, mais ils peuvent également être mis en œuvre sur une presse d'établi plus petite et plus lente.

Configurations standard

La méthode de mise en œuvre d'un CFM est fondamentalement la même, quel que soit le type de système utilisé.

Dans un premier temps, il est nécessaire de vérifier la conformité du sertissage à toutes les spécifications, notamment la hauteur du sertissage, la résistance à la traction et l'inspection visuelle, afin d'obtenir une base de référence fiable. Cela peut paraître évident, mais un nombre surprenant de fabricants apportent des modifications supplémentaires au sertissage.aprèsIls configurent leur CFM, puis tentent de lancer la production. Sans surprise, cela entraîne souvent un taux de rebut élevé, car le CFM détecte une courbe de sertissage différente et considère que tous les sertissages sont défectueux.

Une fois les paramètres corrects définis par l'assembleur, la deuxième étape consiste à « apprendre » au CFM à reconnaître un sertissage correct. Cela nécessite généralement entre un et six sertissages, quel que soit le système utilisé.

Lors de la programmation, il est crucial que l'opérateur vérifie la bonne qualité de l'assemblage de tous les composants. Si, lors de la programmation, l'opérateur effectue un sertissage avec une hauteur excessive, même après vérification de la validité de ces valeurs, le système CFM ne le détectera pas. Il recherchera et acceptera des composants avec des sertissages trop hauts, tout en rejetant potentiellement des sertissages correctement réalisés.

Une fois la courbe créée, l'étape suivante consiste à définir un ensemble de paramètres de tolérance. Il est important que ces paramètres ne soient pas trop restrictifs. Autrement, des pièces conformes risquent d'être identifiées à tort comme des sertissages défectueux, ce qui entraînera des arrêts machine trop fréquents. Cela est non seulement source de frustration pour les opérateurs, mais aussi de gaspillage de temps et de matériaux.

Dans le même temps, les tolérances doivent être suffisamment strictes pour garantir qu'aucun sertissage défectueux ne soit considéré comme bon, ce qui mécontenterait les clients – un résultat encore pire que des rebuts excessifs.

Les courbes de force peuvent être analysées de plusieurs manières. L'approche la plus courante consiste à examiner à la fois l'aire sous la courbe et sa forme. Il est conseillé de surveiller ces deux paramètres simultanément, car il est possible qu'un paramètre soit dans les tolérances tandis que l'autre est hors tolérance. Les tolérances typiques sont de l'ordre de ±4 % de la force totale appliquée.

De nombreux ingénieurs partent du principe qu'un seul ensemble de paramètres peut convenir à toutes les applications. Or, ce n'est pas toujours le cas. Si les tolérances doivent être augmentées à plus de ±7 %, la variation est trop importante et il est nécessaire de vérifier le bon fonctionnement de l'applicateur ou de déceler un éventuel autre problème.

Il est à noter que seule une partie de la courbe est généralement analysée. Le « bruit » observé au début de la plupart des courbes, en particulier, n'a que peu d'incidence sur la qualité du sertissage. Ce bruit, qui se manifeste par une légère variation de la force mesurée, apparaît lorsque l'outil entre en contact avec la borne et commence à plier les ailettes de sertissage. Le sertissage proprement dit n'ayant pas encore eu lieu (les ailettes n'étant pas encore en contact avec le fil), ces mesures n'ont aucune incidence sur la qualité finale.

De même, il est parfois nécessaire d'analyser une ou plusieurs zones spécifiques de la courbe afin de détecter des défauts particulièrement fins. Pour utiliser une approche par zones, le reste du processus doit être parfaitement stable. Chaque zone aura alors ses propres paramètres de tolérance.

Cette coupe transversale illustre ce qui peut se produire lorsqu'un fabricant spécifie une borne trop grande pour le fil. Dans ce cas précis, un mauvais positionnement du fil a entraîné la formation d'un espace vide à gauche.