Jede Entscheidung über die Verbindung kann sich auf die frühen Phasen der Gerätekonstruktion bis hin zur Montage und schließlich auf die Leistung des Endprodukts auswirken. Zu den Konstruktionsentscheidungen gehören auch, welche Hardware spezifiziert werden soll und welche Geräte am besten eine effiziente, sichere und kostengünstige Installation fördern können.

EinpressBbefestigungselemente werden oft an verschiedenen Stellen in Geräten eingesetzt, um Komponenten wie Gehäuse, Servicetüren, Platten und interne Elektronik sowie Schaltkreise zu befestigen. Diese Befestigungselemente (Dutzende von Typen in Tausenden von Variationen) werden dauerhaft in dünne Metallbleche eingebaut, um ein dauerhaftes Gewinde für die zugehörige Hardware zu schaffen. Der Einbau dieser Arten von Befestigungselementen erfolgt meist während der Montage und nicht während der Endfertigung. (Die metallverarbeitende Industrie, die Gerätehersteller beliefert, gehört zu den größten Anwendern dieser Hardware). Eine richtig ausgewählte Presse, die durch ergänzende Technologie und Betriebsoptionen unterstützt wird, kann den Unterschied bei der Installation ausmachen.

Während alle Pressen für die Installation von Einpressbefestigungselementen die notwendige Presskraft liefern, damit das Befestigungselement ein integraler Bestandteil einer Baugruppe wird, enden die Ähnlichkeiten der Pressen an dieser Stelle. Einige Pressen sind relativ einfach für kleinere Aufträge, andere für hochvolumige Anwendungen sind hoch entwickelt mit programmierbarer Elektronik und benutzerfreundlichen Steuerungen. Roboter können integriert werden und Sicherheitsfunktionen gehören mittlerweile zum Standard.

Zu den typischen Überlegungen, welcher Pressentyp verwendet werden soll, gehören das Gesamtauftragsvolumen, die Größe der Befestigungselemente und die Anzahl der verschiedenen Arten von Befestigungselementen, die pro Anwendung installiert werden sollen. Außerdem der Abstand zwischen Mitte und Kante des Installationspunktes (was auf die erforderliche Ausladung schließen lässt), die für die Installation erforderliche Einpresskraft, die Größe und Konfiguration des Werkstücks und die Budgetparameter.

Die einfachsten Pressen sind tragbare Handwerkzeuge

Tragbare Handwerkzeuge wiegen in der Regel nur 4,6 kg und können Stoßkräfte von bis zu 26,7 kN erreichen. Diese Handpressen montieren Einpressmuttern und -bolzen in einheitlichen und metrischen Größen und können entsprechende Stempel und Ambosse verwenden, die an Ort und Stelle eingerastet werden können.

Größere eigenständige manuelle Pressensysteme sind mit einstellbaren Hublängen ausgestattet, um den Betrieb zu beschleunigen und können eine Stoßkraft von 2,2 kN bis 53,3 kN liefern. Durch den schnellen Werkzeugwechsel können kurze Produktionsläufe effizient durchgeführt werden.

Am oberen Ende der Skala bieten automatisierte Pressen eine schnelle Installation von Befestigungselementen in hohen Stückzahlen. Die Betriebsgeschwindigkeit ist in der Regel fünf- bis sechsmal so hoch wie bei manueller Bestückung und der Pressvorgang ist einstellbar, um Schwankungen in der Blechdicke und -härte sowie in der Höhe des Befestigungselements auszugleichen. Diese Pressen können Zyklusraten von bis zu 2.750 Hüben/Stunde erreichen und dabei eine Stoßkraft von 2,7 kN bis 71,2 kN aufbringen.

Alle Pressen für den Einbau von Einpressbefestigungselementen können an den vorteilhaftesten Stellen in einer automatisierten Produktionslinie für die Gerätemontage platziert werden. Je nach Produktionsumfang entscheiden einige Anwender, dass eine Kombination aus automatisierten und manuellen Pressen in einer Arbeitszelle anstelle eines Modells allein ihre Anforderungen an die Installation von Befestigungselementen besser erfüllen kann.

Mehrere neue Innovationen in der Pressentechnologie und der Betriebssoftware optimieren den Prozess der Montage von Befestigungselementen. Dazu gehören:

- Robotik. Der Einsatz von Robotern ist bei Befestigungsanwendungen relativ neu. Ihre Anpassung für den Einsatz mit Pressen für die Montage vonBefestigungselementen erreicht das Ziel der vollständigen Automatisierung und Rationalisierung des gesamten Prozesses mit einem virtuellen Hands-Off-Betrieb.

Die neueste Generation von Robotern kann mit einer Presse synchronisiert werden, um das Werkstück an den Punkt zu bringen, an dem das Befestigungselement angebracht werden soll und ist computergesteuert und für jede Anwendung lernfähig. Die Standard-Roboterarme bieten maximale Flexibilität mit sechs Bewegungsachsen und einer Reichweite von 40″. Darüber hinaus können alle Anforderungen an die Anwendung von Geräten erfüllt werden. Moderne Geräte sind mit Touchscreen-Steuerungen zur einfachen Bedienung ausgestattet.

- Sicherheitssysteme. Diese gehören in der Regel zur Standardausstattung der meisten automatischen oder vollautomatischen Pressen für die Montage von Befestigungselementen, aber ihre Konstruktion und ihre Wirksamkeit können variieren. Die neueren Sicherheitssysteme sind darauf ausgelegt, mögliche Unfälle und Verletzungen zu reduzieren, das Vertrauen des Bedieners zu stärken und Schäden am Werkstück zu vermeiden, während sie gleichzeitig eine schnelle und genaue Installation von Befestigungselementen gewährleisten. Ein zuverlässiges Sicherheitssystem ist ein System, das als integraler Bestandteil einer Presse konzipiert ist (und nicht als „nachträgliches“ oder zusätzliches Merkmal).

Besonders vorsichtig sollten Anwender bei „Sicherheitssystemen“ sein, die einen konduktiven Ansatz verfolgen, bei dem das Werkzeug Teil des Sicherheitskreises wird. Bei diesen Geräten schaltet die Presse auf Hochtouren, um das Befestigungselement zu montieren, wenn sie das leitende Werkstück berührt und den Sicherheitskreis schließt. Wenn das leitende Bauteil ein Ring oder eine verschwitzte Hand/ein verschwitzter Arm des Bedieners ist, schaltet die Presse auf Hochtouren, was zu Verletzungen führen kann. Wenn ein nicht-metallisches Werkstück verwendet wird, muss die Sicherheit vollständig ausgeschaltet (und funktionsunfähig gemacht) werden, um das Werkstück zu schützen. Dies hat zur Folge, dass die Presse im Doppelschrittmodus betrieben werden muss, was sich negativ auf die Produktivität auswirkt.

Ein wirksames integriertes Sicherheitssystem wird in allen Betriebsarten aktiviert (wobei der erste Schritt als Sicherheitshub festgelegt ist) und verfügt über eine Einzelfehlertoleranz, sodass kein einzelner Fehler den Betrieb des Systems beeinträchtigt. Weitere Systemelemente sollten doppelte Sicherheitsventile, synchronisierte Sicherheitssensoren, Wandlerrückmeldung mit doppelten Eingängen und Systemrückstellung umfassen.

- Betriebssoftware. Vollautomatische Presssysteme werden ständig weiterentwickelt und mit Software ausgestattet, die die Produktivität, Sicherheit und Qualität der Arbeit verbessert.

Zu den neuesten Beispielen gehören: Fastener Length Monitoring (FLM), also die Überwachung der Länge zur Kennzeichnung und Ausmusterung von Verbindungselementen, die vom System als zu kurz oder zu lang identifiziert werden; Smart-Dwell/Force Verification zur Gewährleistung einer konsistenten, zuverlässigen und sicheren Installation von Verbindungselementen mit geringem Kraftaufwand; Soft-Touch, das eine beispiellose Steuerung der Stoßgeschwindigkeit in Kombination mit sanftem Werkstückkontakt bietet, um das Werkstück zusätzlich zu schützen und die Geräuschentwicklung zu reduzieren; Set-up Access Codes mit drei „Fail-Safe“-Stufen, um die gewünschten Installationsparameter beizubehalten; und eine verbesserte Wartungsdiagnose zur Unterstützung bei Fehlersuche und Service.

- Spezialisierte Werkzeuge. Werkstücke mit ungewöhnlichen Einbaubedingungen, wie z. B. eine Rückflansche oder Aussparungen haben bisher den Einsatz von automatischen Pressen für die Installation von Einpressbefestigungselementen aufgrund des eingeschränkten Zugangs ausgeschlossen. Neue Entwicklungen bei den Werkzeugen, wie z. B. Einpressmuttern mit unterer Zuführung für die „Inside-Out-Installation“ haben den Spieß umgedreht und es den Anwendern ermöglicht, auf manuelle Geräte zugunsten automatischer Pressen zu verzichten, wenn das Volumen der Befestigungselemente groß genug ist, um dies zu rechtfertigen.

- Zuführung von Befestigungselementen in die Matrize. Es sind jetzt tragbare Systeme erhältlich, die in Verbindung mit einer Stanzpresse (und einem entsprechend ausgerüsteten Werkzeug) Einpressmuttern, -bolzen und -abstandshalter während des Stanzens von Gerätebauteilen zuführen und installieren können. Dies bietet die Möglichkeit, zwei Vorgänge (Stanzen und Einsetzen von Befestigungselementen) gleichzeitig in einem Werkzeug durchzuführen. Die Anwender berichten von erhöhter Produktivität, mehr Qualität und Einsparungen.

Plug and Play über mehrpolige Twist-Lock-Anschlüsse

Unser Zuführungssystem ist praktisch „Plug and Play“, da es über mehrpolige Twist-Lock-Anschlüsse mit dem Werkzeug und der Stanzpresse verbunden wird. (Für den Betrieb sind lediglich eine Standard-110-V-Steckdose und Werkstattluft erforderlich.) Da in der Branche ein Bedarf an Flexibilität besteht, kann das System für mehrere oder einzelne Einsätze konfiguriert werden, die in der Regel der Geschwindigkeit der Stanzpresse entsprechen.

Die Bediener werden über einen Touchscreen (für Einrichtung und Betrieb) und eine Online-Bibliothek mit Fehler-/Hilfebildschirmen geführt. Standardmäßige (herausnehmbare und austauschbare) In-Press-Werkzeuge können komplexe Werkstücke bearbeiten und bieten eine beträchtliche Anpassungsfähigkeit, mit der sie in Bereiche vordringen können, die normalerweise als unzugänglich gelten. Kundenspezifische Werkzeuge können entwickelt werden, um besondere Anwendungsanforderungen zu erfüllen.

Das Matrizenvorschubsystem besteht aus Matrizenwerkzeug, Befestigungsmittelvorschubsystem und einem Matrizenabtastsystem. Die Kunden werden von der Konstruktion des Werkzeugs über die Installation bis hin zur innerbetrieblichen Schulung vollständig unterstützt.

Weitere Innovationen sind zu erwarten, da die Branche bestrebt ist, Geräte zu entwickeln, die sicherer, schneller und leistungsfähiger sind als je zuvor. Da sich die Fortschritte in der Pressentechnologie beschleunigen, kann es sich als hilfreich erweisen, einen erfahrenen Hersteller zu konsultieren, um sicherzustellen, dass die Installation von Befestigungselementen mit den am besten geeigneten Maschinen durchgeführt wird, um die Produktionseffizienz und -wirtschaftlichkeit zu maximieren.