摘要：

隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，生產(chǎn)規(guī)模越來越大，裝配要求越來越高，智能自動擰緊系統(tǒng)成為裝配生產(chǎn)線中不可或缺的設(shè)備。我公司開發(fā)的智能伺服擰緊系統(tǒng)具有高可靠性、高可用性、高精度，可以大幅提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，更重要的是確保了產(chǎn)品的裝配質(zhì)量，提供了合理的生產(chǎn)線擰緊解決方案。

1、引言:

當(dāng)今是一個自動化的時代，傳統(tǒng)的電動擰緊工具大部分靠人工手持進(jìn)行操作，這樣即無法保證產(chǎn)品的質(zhì)量也降低了效率。要想滿足市場大量的裝配需求，必須將擰緊工具加入自動化控制功能，因此智能伺服擰緊系統(tǒng)在這種背景下應(yīng)運(yùn)而生。

在機(jī)械裝配行業(yè)，特別是汽車、發(fā)動機(jī)裝配廠，螺紋緊固件裝配的質(zhì)量將直接影響整車的裝配質(zhì)量和行駛的可靠性，螺紋副的裝配扭矩控制和防錯成了至關(guān)重要的問題，越來越多的汽車制造廠家選用了精度較高的電動工具進(jìn)行裝配。目前市面上電動擰緊工具種類繁多，防錯功能各有差異，如何將電動工具的這些功能充分應(yīng)用出來，充分體現(xiàn)它的價值是一個非常重要的問題。

下面以我司的ACT-3000擰緊系統(tǒng)為例，讓我們一起來認(rèn)識一下智能伺服擰緊系統(tǒng)。

2、特點(diǎn)

(一)12種任務(wù)模式，每個任務(wù)多達(dá)8種不同扭力參數(shù)，用戶可根據(jù)需要配置每個螺絲的擰緊工藝。該功能適合于具有多種螺絲的產(chǎn)品。

(二)同時具有扭力控制與角度控制，單一的扭力指標(biāo)無法判斷螺絲的正確擰緊，為避免錯牙、漏墊等現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，扭力在加入角度監(jiān)視是必不可以的步驟。同時對于自攻螺絲的擰緊以角度控制與扭力控制混合使用為最佳。

(三)具有用于流程控制的可編程IO，方便與其它控制設(shè)備連接，組成自動化生產(chǎn)設(shè)備。從而替代復(fù)雜的人工操作，即提高效率也提高產(chǎn)品裝配合格率。

(四)具有錯擰、漏擰判斷功能，可判定每個螺絲的擰緊狀態(tài)，針對不合格的螺絲會產(chǎn)生報(bào)警或重?cái)Q。

(五)具有大容量的螺絲擰緊信息存儲與工廠控制的交互式網(wǎng)絡(luò)接口，可保存近期的螺絲擰緊記錄，便于經(jīng)后查詢。網(wǎng)絡(luò)接口方便遠(yuǎn)程控制。

(六)具有擰緊過程中的扭力、角度、功率、等數(shù)據(jù)曲線顯示功能，輔助擰緊扭力參數(shù)的設(shè)定。

(七)具有手持、自動兩種安裝方式，適于現(xiàn)代工業(yè)的大部分應(yīng)用場合。

3、自動控制接口

3.1面板操作

在控制器前面板上有三個操作按鈕分別是：啟動、暫停、停止，主要用于編程時的調(diào)試與手動遠(yuǎn)程控制。為方便操作，同時在前面板配置三個指示燈：分別是：運(yùn)行、通過、報(bào)警。按鈕與指示燈的結(jié)合可以正確對擰緊系統(tǒng)進(jìn)行控制。

3.2手動操作

手動操作主要指人為手持螺絲刀進(jìn)行操作，一般的螺絲刀只有按鈕按下啟動與正反轉(zhuǎn)控制功能。而AST-3000在具有以上兩點(diǎn)外還具有下壓啟動、按下及下壓同時啟動，而且正反轉(zhuǎn)的方向可控制。

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圖2

圖3

3.3遠(yuǎn)程控制

遠(yuǎn)程控制主要用于多臺設(shè)備的同時控制或順序啟動，遠(yuǎn)程控制功能分為：任務(wù)的選擇、正反轉(zhuǎn)、啟動、暫停、停止、螺絲匹配，每個功能都可以通過外部8個輸入點(diǎn)來編程控制，而且兼容NPN、PNP兩種輸入電平。對于輸出部分，也有8個可編程的點(diǎn)，用來表示擰緊成功、擰緊失敗、擰緊啟動，批次合格，批次失敗等功能。

圖4

圖5

4、防錯功能

根據(jù)現(xiàn)場應(yīng)用總結(jié)出螺紋連接的常見失效模式如下：

4.1 遺漏或重復(fù)擰緊螺栓/螺母

ACT－3000擰緊系統(tǒng)對每一個任務(wù)的螺絲數(shù)進(jìn)行設(shè)置后，會記錄每個螺絲的擰緊情況。采用批次合格方式來判斷每個產(chǎn)品的擰緊數(shù)目是否與設(shè)置一塊。若發(fā)生遺漏則不會輸出批次信號，就不會進(jìn)入到一下產(chǎn)品擰緊過程。

4.2 螺紋損壞，擰緊后出現(xiàn)假扭矩

ACT－3000擰緊系統(tǒng)在扭力控制在基礎(chǔ)上加入角度監(jiān)視功能，在判斷扭力的同時還判斷擰緊角度是否在限制作的范圍內(nèi)，否則會判斷螺絲擰緊不合格。

4.3 扭矩錯誤（實(shí)際設(shè)置的扭矩值與工藝要求不符）

對于這種情況分別設(shè)置值大于要求值或小于要求值，當(dāng)大于要求值時發(fā)生滑牙從而產(chǎn)生擰緊超時或角度過大等報(bào)警。當(dāng)小于要求值時會發(fā)角度過小的報(bào)警，只有與工藝要求一致時才能正確擰緊每顆螺絲。

4.4 錯誤/遺漏零件

ACT－3000擰緊系統(tǒng)可配置每顆螺絲的擰緊工具，可一定程度上解決遺漏零件。

4.5 重復(fù)性差

ACT－3000擰緊系統(tǒng)采用閉環(huán)的伺服電機(jī)控制原理，減小中間傳輸過程中的誤差，這樣可以提高輸出的絕對精度與重復(fù)精度

5、總結(jié)

市場的需求就是我們的導(dǎo)向，ACT－3000擰緊系統(tǒng)在很大程度上解決了自動化控制難，擰緊防錯率低的問題。但每一個產(chǎn)品都不能做到絕對的完美，我司將會在經(jīng)后的工作中積累更多的經(jīng)驗(yàn)與解決方案，從而使我們的ACT-3000擰緊系統(tǒng)更加完善。