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螺丝浮锁原因及解决方案
2022-05-06 12:36:00

01螺丝浮锁是什么意思

目前,在电子产品生产制造行业中,螺丝装配作业应用十分广泛,特别是手机、平板电脑等装配过程中普遍采用普通电动螺丝批来锁付许多小规格螺丝,在锁螺丝工序过程中,很容易出现螺丝浮高现象,即螺钉锁付不到位,而普通电动螺丝批又无无自检功能,难以保证产品锁螺丝的质量,会导致电子产品的结构不稳定、密封性能差等品质异常,进而影响产品的使用寿命。

 

02螺丝浮锁是什么原因

 

如何解决螺丝浮高报错问题,首先需要了解螺钉浮高的类型及人工锁螺丝浮高产生的根本原因。浮锁是指螺钉在拧紧过程中,扭矩达到预设目标扭矩,螺钉还没贴合或者刚贴合没起到夹紧工件的作用。

螺丝浮锁类型可以分为两种:

(1)拧紧的扭矩达到目标扭矩,但螺钉未到达贴合面;

(2)拧紧的扭矩达到目标扭矩且螺钉到达贴合面,但未产生夹紧力;

螺丝浮锁

表面上看导致螺丝浮锁的原因有很多:

  • 孔径的变化
  • 螺丝直径的变化
  • 拧入的时候螺丝偏心
  • 螺纹有毛刺或防松胶
  • 预涂的防松胶有一些变化
  • 两个部件没有对好

究其根本原因,螺丝浮锁是由于拧紧过程中摩擦力的改变导致的。

螺丝浮锁原因

03螺丝浮锁如何检测、调试和防呆

 

目前行业内经常使用以下拧紧策略以解决螺丝浮锁问题:

1.扭矩控制策略

2.扭矩控制&角度监控策略

3.扭矩控制&高度监控策略

4.扭矩控制&夹紧扭矩监控策略

5.夹紧扭矩控制策略

 

下面一起来了解下各个拧紧策略的优劣势及解决螺丝浮锁问题的效果:

 

扭矩控制策略

 

设定一个目标扭矩和上下限范围,将螺栓拧紧至设定的目标扭矩后,拧紧工具停止动作,其优点为操作简单、扭矩易复检。

扭矩控制策略

如上图所示,当控制器仅仅对扭矩进行判断时,由于螺丝浮锁的扭矩也会到达目标扭矩,因此会对浮锁产生误判。

 

策略优势:

技术门槛低,任何工具都可以实现;

 

策略缺点:

1.      无法检测浮钉,需要操作员或辅助设备进行复检,比较麻烦,且精度不高;

2.      难以检测刚刚贴合的螺钉和夹紧力不足的螺钉;

3.      当连续出现浮锁时,常用做法为适当增加扭矩或复锁,这在高摩擦情况下可能有用,但当摩擦回归到正常甚至低的情况下,会导致夹紧力过大,夹紧力过大会引起工件压力过大,致使工件破损,如PCB板和电子元器件,产品在震动或温度变化时损坏;

4.      扭矩调整过高后,会导致螺钉滑牙,增加报废率。

 

策略效果:

54.jpg

 

扭矩控制&角度监控策略

 

扭矩-角度监控法是采用扭矩控制的同时并用紧固角对预警力监控,即对达到目标扭矩时设定角度上限和角度下限,当螺栓达到贴合面时产生扭矩时,一般为( 0.5-1.0 )N.m时对角度开始测量,拧紧完成时,通过角度监控确认转角是否在预先角度设置的上限、下限内以确保扭矩合格,见下图

 

扭矩控制&角度监控策略

 

当控制器在扭矩判断的基础上增加了角度判断后,可以检测到明显的螺丝浮锁并及时报错。

 

策略优势:

能够检测到明显的浮锁

 

策略劣势:

1.      难以检测刚刚贴合的螺钉和夹紧力不足的螺钉;

2.      拧紧角度的范围很难界定。角度范围过大容易遗漏浮锁,角度范围过小容易误判正确的螺钉,导致不合格率过高;

3.      对来料一致性有较高的要求,否则需要频繁调整角度范围。

4.      仅检测出问题,但无法解决问题。

 

策略效果:

55.jpg

 

扭矩控制&高度监控策略

 

设定一个目标扭矩和上下限范围,同时对螺钉下行距离进行监控。当拧紧扭矩到达目标扭矩时,判断螺钉下行距离是否在设定范围之内。

扭矩控制&高度监控策略

 通过高度传感器对螺钉的下行距离检测,可以更加准确的判断浮锁现象。

 

策略优势:

能够更加准确地检测到浮锁

 

策略劣势:

1.      高度的范围需要考虑多种因素,如如何确定基准面、来料一致性、夹具公差、连接特性等;

2.      主要应用于自动工位,不适合手工工位—在硬连接的产品上有误判风险;

3.      无法检测刚刚贴合的螺钉和夹紧力不足的螺钉—仅检测出问题,但无法解决问题策略效果。

 

策略效果:

56.jpg

 

扭矩控制&夹紧扭矩监控策略

 

扭矩控制&夹紧扭矩监控策略策略是目前市面上少有的,可以准确检测浮锁的智能拧紧策略。

 

扭矩控制&夹紧扭矩监控策略

 

扭矩控制&夹紧扭矩监控策略:设定一个目标扭矩和上下限范围后,自动检测贴合点,并对夹紧扭矩进行监控。

 

在拧紧过程中,控制器自动检测贴合点可以检测出螺丝浮锁情况,同时对夹紧扭矩进行监控,确保螺丝产生足够的夹紧扭矩。

 

策略优势:

1.      通过检测贴合点,准确判断是否存在浮锁;

2.      通过夹紧扭矩监控,确保夹紧扭矩满足拧紧需求;

3.      设置简单,无需长时间验证;

 

策略劣势:

仅检测出问题,但无法解决问题。

 

策略效果:

57.jpg

 

夹紧扭矩控制策略

 

夹紧扭矩控制策略在扭矩控制&夹紧扭矩监控策略的基础上,根据客户需求,特别推出的,不仅仅是检测出问题,更可以解决螺丝浮锁问题。

夹紧扭矩控制策略

夹紧扭矩控制策略:仅需要设定夹紧扭矩即可,检测到贴合点后,施加固定的夹紧扭矩。

 

在拧紧过程中,控制器自动检测贴合点可以检测出浮锁情况,同时施加固定的夹紧扭矩,确保每次拧紧的夹紧扭矩的一致性。

 

策略优势:

1.      通过检测贴合点,准确判断是否存在浮锁

2.      检测到贴合点之后,施加固定夹紧扭矩,确保每次拧紧的夹紧扭矩保持一致。

3.      设置简单,无需长时间验证

 

策略劣势:

峰值扭矩存在波动

 

策略效果:

 58.jpg

 

我们可以根据现场工况选择合适的拧紧策略。丹尼克尔的智能拧紧工具拥有多种拧紧策略,可以根据现场工况对拧紧程序进行灵活、方便地调整,是您解决螺丝浮锁的利器。


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