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丹尼克尔智能电批解决汽车电机螺丝漏锁
2022-05-18 09:45:00

目前传统的新能源汽车电机行业,生产汽车电机产品时,很多产品在装配时需要打螺丝固定产品。宁波某公司目前生产的电机产品在装配时需要打螺丝固定产品部件。现场时常有漏锁螺丝、螺丝锁不紧等情况,产品无法顺利通过产品测试,需要组织人员进行拆卸和重组,浪费人力物力,影响了产品的质量和生产效率,此外,不符合要求的产品流入客户端市场,也会给公司造成直接和间接的损失。为此,该司找到丹尼克尔希望对电机拧紧工位增加位置监控+扭矩监控的拧紧机系统。丹尼克尔为其提供了扭矩防错和螺丝防漏功能的智能电批拧紧方案,该方案可以实现拧紧程序监控打螺丝,防止漏打螺丝,可以提前发现问题,避免了漏打螺丝的电机流出。

 

汽车电机漏打螺丝

 

丹尼克尔智能电批拧紧控制系统采用上下位机形式,其组成主要包括了螺丝拧紧机构、工具控制器、工控机等。控制系统上位机为工控机,其通过以太网接口与下位机工具控制器进行实时通信,而工具控制器通过RJ45接口与智能电批建立通信,实时接收由电批反馈给工具控制器的电机转角信号;扭矩传感器将检测到的电批瞬时拧紧扭矩,通过工具控制器网络传输线实时上传给工控机。

 

智能电批

 

丹尼克尔智能电批采用扭矩-转角检测方法对螺丝拧紧质量进行判定。图1为螺丝拧紧质量判定流程图。开启拧紧程序后,以设定的起始扭矩为基准,当螺丝实时拧紧扭矩到达起始扭矩时,将当前电机转角值初始为0°,在电机拧紧全过程(0°~1080°)中,通过实时扭矩相较于转角的变化规律,判定螺丝拧紧质量,即为正常、漏锁、滑牙或浮锁。

 

螺丝拧紧质量判定流程图

 

丹尼克尔智能电批与传统的气动工具比较, 其控制精度大大提高, 扭矩传感器可以即时检测拧紧结果,超过设定范围时可立即警示。并且提供了一个友好的编程系统, 操作者可以根据不同连接条件进行转速和扭矩的设置, 以达到目标拧紧效果并进行拧紧缺陷防错。同时为了与现代装配线上其他控制设备完全整合,它还有网络通信功能, 可以通过串口或以太网或总线的形式和生产线的控制程序互相通信, 还可以外接传感器进行拧紧位置和顺序的控制。为了满足有关键性要求的应用工位或对精度要求特别高的拧紧工位, 丹尼克尔智能电批可通过控制器收集拧紧数据, 通过网络将程序收集在服务器内进行计算分析, 自动计算出工具的CP和CKP值, 使得技术人员可以实时得到智能电批的扭矩分布趋势, 便于提前预知质量问题。

 

扭矩控制一转角监控法就是在将螺丝拧紧到目标扭矩停止的过程中监控从一定扭矩开始到目标扭矩所转过的角度, 在拧紧的过程中,扭矩和角度需要同时落在所设定的范围中拧紧结果才算合格。

 

这种控制方法存在两种不合格报警情况:

l) 扭矩合格角度过低, 这种情况存在的可能性有:重复拧紧螺丝、螺纹损坏、螺纹副中有杂质、漏装胶垫圈或者垫片、相配合的零件材质变硬等;

 

2) 扭矩合格角度过高, 这种情况存在的可能性有: 螺牙滑牙, 螺丝过度润滑, 多装垫片、螺丝材料变化等。

 

在具体的生产中, 需要经过大量的试验数据设置合理的角度监控范围, 避免造成不必要的返修但又可以在现场及时发现质量问题并报警。

 

角度控制一扭矩监控法就是将螺丝控制转过一定的角度, 在这个角度窗口内监控扭矩的变化范围。经过大量试验数据显示, 大多数拧紧滑牙的情况在螺丝拧紧还未到达贴合面时己经有异常, 滑牙的拧紧曲线在还未达到贴合面的拧紧阶段扭矩跳动较大, 目标值达到10 N.m, 而合格的拧紧曲线很平稳, 总是在0 N.m上下波动。由以上经验总结, 对于比较长的螺丝, 在预拧紧阶段可以通过角度控制一扭矩监控的防错方法, 系统控制在设定的角度窗口内一旦扭矩超出上限值设备立即停止, 这样可以防止螺丝滑牙后继续拧紧, 由此造成螺纹孔损坏返修工作复杂。需要强调的是这种办法只能用于自动拧紧工位, 因为预拧紧阶段转过的角度与操作工扣动扳机后将套筒放入螺丝的时间关系很大, 人为原因不利于进行参数的设置。

 

智能电批方案的技术特点

 

1.提高产品的质量

2.采用智能电批的方案后,产品的所有打螺丝工位都推广这项方案,之前出现漏螺丝的情况明显遏制,减少客户的投诉。

3.能够记录和追溯,实现和其它工序的互锁

4.增加数据库记录,在生产数据库系统中可以查询到打螺丝的记录。

5.结构简单,方便扩展和推广

 

在产线,一个工序打2 种螺丝,这种方式可以很方便扩展。同时也可以在其它线体推广。通过和上位机结合使用,实现程序的控制。这样可以和现有的生产数据库系统结合使用,实现打螺丝的记录、追溯以及和产线其它工序的互锁。



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