隨著柔性制造技術、計算機集成制造技術和信息技術的發展,當今世界機械制造業即將進入全面自動化的時代。然而,由于加工技術超前于裝配技術許多年,二者已經形成了明顯的反差,裝配工藝已成為現代化生產的薄弱環節。擰緊作業是汽車制造體系中的核心環節之一,對于螺絲、螺紋等關鍵零部件擰緊作業的質量高低,直接影響到整個產品的質量、安全新能和有效性,而為了確保擰緊作業不出現漏擰、誤擰等情況,傳統的擰緊方式已經很難滿足現代化的工業生產體系,這種低效、安全性能難以保障、嚴重依賴擰緊工人熟練度的傳統工藝將會逐漸被擁有智能化決策系統的數字化伺服擰緊方式所替代。如何選擇適合企業發展的伺服擰緊設備成為企業市場競爭的核心之一。
伺服擰緊系統一般由上位工控機、專用軸控制模塊、驅動執行單元和檢測單元等部分組成。驅動執行單元直接對螺栓進行擰緊等各種操作,并通過檢測單元把擰緊的過程變化量和狀態變化量反饋給控制單元;控制單元又與驅動執行單元相連接,按照接受到的參數直接對其操作,并實時將擰緊軸的特性數據和采集到的實時數據傳遞給上位工控機,以便實現顯示、設定、存儲等,既能保證擰緊達到螺栓的最大狀態,也能保證螺栓不會因超出屈服強度而發生變形、斷裂等失效。
此外,工業機器人搭載擰緊模組的機器人自動擰緊裝配解決方案也逐漸被應用。比如,艾而特開發的零部件螺栓在線全自動擰緊系統,由工業機器人、擰緊機構、行程機構和送釘機構組成,可以實現擰緊點定位、軸間變距,兼容不同種機型,多種規格螺栓裝配的柔性化裝配,可用于3C、汽車零部件、新能源電池PACK組裝、家電裝配等工業領域。
市面上擰緊工具種類繁多,擰緊控制方法也不一。對于擰緊工具的具體選型,一般在明確自身對擰緊工具的具體需求后,可從擰緊工具本身以及擰緊工具廠商兩個維度進行綜合選型。一方面,企業應根據自身需求,如對轉速(工具最高轉速決定了裝配效率)、動力源(手動、氣動或電動,以及潔凈度要求等)、精度/追溯(對精度的要求以及擰緊數據是否可追溯)、擰緊策略(如扭矩控制法、扭矩-轉角控制法、屈服點控制法等)、應用成本等方面的要求進行工具的具體選型;另一方面也應對擰緊工具廠商的非標/項目管理能力、工藝優化支持能力以及售后服務能力等進行綜合評估和考量。