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DK智能拧紧轴确保发动机螺栓拧紧零出错
2020-10-20 12:02:13

发电机紧固工序是其装配时关键的工位,它贯穿发电机装配的诸多关键零件的联接,因此发电机装配的自动化需求也越来越急迫。自动线可减少人员消耗,减少因工作人员操作手法的不同造成的发电机的误差,提高发电机装配的稳定性与可靠性,加快装配速率。发电机基本由转子组、定子组、整流器、端盖构成,各部件的装配联接百分之七十是螺纹连接,这都需要拧紧工具的支撑,拧紧轴作为自动控制的拧紧工具其应用也随之广泛。

 

丹尼克尔作为国内自主研发智能拧紧工具的厂家,其DK智能拧紧轴是在结合螺丝拧紧行业的丰富经验与技术优势上研发成功的,其中驱动马达采用微型伺服马达,具有噪音低、转速快、效率高、低速性能好、无粉尘、扭力精度高、抗震能力强等优点,控制器具有触摸屏人机界面、可编程的输入输出接口、大容量信息存储、以太网通信等。

 

DK智能拧紧轴

DK智能拧紧轴由电机+减速器+扭矩传感器组成。电机提供动力源,输出的动力通过减速器减速后转换成所需的拧紧扭矩,而扭矩传感器则可以实时监测拧紧扭矩的变化,形成一个拧紧工艺的闭环反馈过程。这样在拧紧的过程中,当扭矩达到螺栓的屈服强度时,扭矩传感器反馈信号,拧紧轴会自动控制输出扭矩的大小,这样既能保证拧紧达到螺栓的合适状态,也能保证螺栓不会因超出屈服强度而发生变形、断裂等失效。

 

DK智能拧紧轴可以保证发动机螺栓拧紧的稳定性,同时体积也较小,其具有模块化的控制系统,外界环境、人为等因素对其影响较小,并且拧紧轴的程序软件语言简单。DK智能拧紧轴有一套完整的闭环系统,当过程中出现失误时,系统有自报警功能,且能反应出故障位置,节省维修人员的故障排查与维修的时间。

 

在自动化装配方面,DK智能拧紧轴搭配拧紧模组能够轻松安装在机器人手臂上,可以实现拧紧点定位、轴间变距,兼容多种规格螺栓装配的柔性生产要求,降低因人为因素而造质量缺陷,提高生产效率,并减少或取代部分人工装配,降低工人劳动强度

 

DK智能拧紧轴搭配拧紧模组

 

拧紧基本策略

 

某工厂发动机总成装配,拧紧轴采用两步拧紧策略(扭矩控制角度监控方式),其夹紧力精度很高,拧紧效果不受弹性系数(即力率Force Rate K)的影响。当需要用许多螺栓紧固的情况下,如进气歧管螺栓,在设计上,有时需要对不同位置使用不同螺栓,弹性系数不同,但这只影响屈服点的角度,夹紧力最大值总是在屈服点附近。

 

拧紧轴则根据螺栓的特性,选择不同的拧紧方式,如缸盖螺栓拧紧方式:采用先拧紧4500°拧紧到10N·m拧紧到49N·m返松1400°拧紧到10N·m拧紧到23N·m角度拧紧82°,整个过程采用同步拧紧和最终扭矩和角度的检查。

 

发动机连杆螺栓滑牙问题

 

连杆总成是发动机的重要部件,而连杆螺栓紧固力矩,是发动机总成装配的关键力矩,其好坏直接影响着发动机的品质。在连杆螺栓的拧紧过程中,出现了数次螺栓静态扭力在合格范围内。但需要重复拧紧导致螺栓滑牙,使连杆报废。先同步拧紧到10N·m,然后拧紧到33 N·m。部分螺栓由于螺纹副或者螺栓的批次的不同,在拧紧过程所受的摩擦力不同,连杆螺栓在同步拧紧到10N·m过程中,部分螺栓一开始的扭力就达到了12N·m左右,而从10N·m拧紧到33N·m过程中,螺栓克服了螺纹副的摩擦力,扭力迅速降低到10N·m以下,再继续进行拧紧到33N·m,最终结果不合格,需要返松螺栓再进行拧紧,螺栓的重复拧紧,造成螺栓滑牙断裂,连杆报废。DK拧紧轴搭配的拧紧软件,可以准确地跟踪螺栓的整个拧紧过程,针对此问题,对拧紧方式做了改进。增加了同步拧紧到20N·m,并在此步骤进行检查,需要在16~24N·m之间才为合格,并将拧紧斜率由300r/min提高至400r/min,改进后螺栓拧紧合格率明显提高,连杆的报废率大大降低,问题得到解决。

 

总体而言,DK智能拧紧轴在速度方面,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定;在精度方面,最终拧紧精度保持在±7.5%范围内,在控制器上实时显示扭力,扭矩;在数据存储及统计方面,可以连接存储3000组拧紧结果,也可以通过电脑导出相应记录。运用DK智能拧紧轴进行发动机的装配,根据不同的工艺要求和零件材料特性,选用不同的拧紧方式,提高发动机装配品质;通过观察拧紧曲线,可以发现拧紧过程中出现问题的原因,从而解决发动机装配中的螺栓拧紧问题,确保发动机螺栓拧紧零出错。