W procesach zautomatyzowanych linii montażowych kluczowa jest zgodność produktu z dokumentacją oraz kontrola jakości. W zależności od sposobu montażu produktów naprawienie problemów z wcześniejszymi etapami procesu produkcyjnego może być skomplikowane i powodować kosztowne i czasochłonne opóźnienia.
Aby uniknąć tych problemów w zautomatyzowanych procesach przemysłowych, jednym z rozwiązań jest stosowanie czujników jako części procesu produkcyjnego. W wielu zastosowaniach, w tym przemyśle motoryzacyjnym (automotive) i lotniczym (aerospace) oczywistym jest stosowaniem czujników do kontroli jakości włącznie z czujnikami momentu obrotowego dla narzędzi montażowych.
Dokręcenie śrub i nakrętek do odpowiednik ustawień momentu obrotowego zapewnia optymalną wydajność i żywotność komponentów. Zbyt mały moment obrotowy i śruby mogą wibrować, a w najgorszym przypadku poluzować się, uszkodzić elementy i stwarzać oczywiste zagrożenie bezpieczeństwa. Zbyt duży moment obrotowy może powodować ryzyko ścinania śrub, które powoduje uszkodzenia śruby i połączenia gwintowanego lub nawet jeśli śruba wytrzyma dodatkową siłę, może to doprowadzić do zmęczenia elementu i wcześniej awarii. Ryzyko związane z nieprawidłowymi ustawienia momentu obrotowego dotyczy nie tylko samych śrub w przypadku gdy śruby są używane do połączenia kołnierzy uszczelniających układy płynów. Nadmierny lub niewystarczający moment obrotowy na łączonych elementach może powodować uszkodzenie uszczelek lub wycieki.
W zautomatyzowanych procesach ustawienie momentu obrotowego może być sprawdzone przez zewnętrzny audyt, w którym połączenia śrubowe są sprawdzane indywidualne za pomocą kluczy dynamometrycznych. Ponieważ audyty mogą być długim i czasochłonnym procesem, czujniki online, które monitorują moment w czasie rzeczywistym oraz można je podłączyć do rejestrowania i monitowania danych, stanowią atrakcyjną alternatywę.
Włączenie czujników momentu obrotowego jest również ważne dla spełnienia pewnych standardów kalibracji. Na przykład niektóre branże wymagają, aby produkty były wytwarzane w sposób spełniający normy kalibracji (takie jak ANS / ISO / IEC 17025: 2005 i ANSI / NCSL Z540.3-2006), które wymagają systemów weryfikacji i monitorowania momentu obrotowego.
W świecie elementów złącznych i narzędzi, które je dokręcają, moment obrotowy jest miarą siły promieniowej, określającej wielkość naprężenia łącznika i złącza. Pojęcie momentu obrotowego jest ważne w przypadku szeregu produktów na linii montażowej. Samochody, satelity, elektronika i urządzenia medyczne są budowane przy użyciu gwintowanych elementów złącznych. Montaż tych elementów złącznych dokładnie według specyfikacji momentu obrotowego ma ogromne znaczenie. Pęknięcie plastikowej obudowy na co dziesiątej obudowie dysku twardego spowoduje spore straty. Producent sprzętu medycznego, który dostarczy tylko kilka wadliwych implantów, najprawdopodobniej skończy odpowiadając przed prawnikiem.
Dlatego wybór odpowiedniego narzędzia dynamometrycznego do zautomatyzowanego montażu oraz wsparcie go odpowiednimi procesami i procedurami ma kluczowe znaczenie dla reputacji firmy, wyniku finansowego i przyszłości.
Zrobotyzowany elektryczny wkrętak dynamometryczny ze stosunkowo niskim maksymalnym momentem obrotowym jest idealnym narzędziem do automatycznego montażu. Wytrzymałe aplikacje wymagające dużego momentu obrotowego są zwykle wykonywane przez doświadczonych pracowników wyposażonych w narzędzia pulsacyjne lub inne elektronarzędzia. Tylko w rzadkich przypadkach wysoce wyspecjalizowane maszyny można zintegrować z linią montażową. Wynika to z początkowej trudności automatyzacji procesu montażu, problemów, które pojawiają się, gdy łączenie jest zautomatyzowane, oraz sposobu, w jaki problemy te są powiększane wraz ze wzrostem rozmiaru.
Zautomatyzowane systemy montażowe mogą łatwo monitorować i kontrolować wielkość momentu obrotowego przykładanego do każdego elementu złącznego. Jednak jeśli chodzi o kontrolę procesu, zautomatyzowane systemy montażowe wydają się mniej skuteczne. Po prostu nie mają tych samych fizycznych zmysłów, co ludzie. Na przykład zautomatyzowane systemy montażowe nie zawsze potrafią stwierdzić, czy prawidłowo wybrały łącznik. Podobnie, jeśli element złączny ma gwint poprzeczny, nie zatrzymuje się i nie resetuje elementu złącznego.
Problemy te należy rozwiązać poprzez połączenie precyzyjnego układu linii montażowej i starannego programowania. Im większy dokręcany jest łącznik, tym większy nacisk należy położyć na fizyczną inżynierską kontrolę procesu, a nie na programowanie. Zmniejsza to elastyczność procesu montażu i może ograniczyć opcje. Dlatego niektórzy producenci często uważają, że bardziej opłacalne jest, aby pracownicy wyposażeni w elektronarzędzia instalowali zamiast tego duże elementy złączne.
Zupełnie inaczej jest przy montażu elektroniki i urządzeń medycznych. Te urządzenia są małe i dlatego używają mniejszych elementów złącznych. Ponadto wiele z tych urządzeń jest montowanych w czystych pomieszczeniach, w którym to przypadku automatyczny montaż zapewnia znaczną poprawę czasu produkcji dzięki usunięciu potencjalnych źródeł zanieczyszczenia.
Odporność na błędy można rozwiązać za pomocą licznika śrub, który wykrywa i eliminuje błędy wkręcania. To tak, jakby kierować oczy i uszy kierownika kontroli jakości tam, gdzie są najbardziej potrzebne - w miejscu montażu. Zautomatyzowany podajnik śrub sprawia, że proces montażu jest bardziej wydajny dzięki mechanicznemu umieszczaniu śruby w stałym punkcie odbioru dla elektrycznego wkrętaka zamontowanego w ramieniu robota. Pozwala to szybko pobierać śruby i dokończyć proces montażu. To oczywiście wymaga starannego programowania i precyzyjnego elektrycznego wkrętaka dynamometrycznego stworzonego do automatyzacji - co oznacza, że wkrętak dynamometryczny musi być odpowiednio skalibrowany i działać zgodnie ze specyfikacją.
Z czasem nawet wysokiej jakości narzędzia mogą obniżyć dokładność i dostarczyć wyniki niezgodne ze specyfikacjami. Ze względu na szybkość i liczbę zautomatyzowanych procesów montażu błędy mogą rozprzestrzeniać się szybko - i drogo - na całej linii montażowej. Im dłużej okres przerwy lub większa ilość cykli dokręcania między weryfikacją momentu obrotowego a kalibracją momentu obrotowego, tym bardziej prawdopodobne jest, że mogą wystąpić problemy z dokręcaniem.
Na szczęście istnieje wiele opcji planu kalibracji momentu obrotowego, które można dostosować do wielkości i potrzeb firmy. Duzi producenci o wysokich poziomach wydajności przekonają się, że warto we własnym zakresie założyć laboratorium kalibracji momentu obrotowego. Wielu producentów narzędzi dynamometrycznych sprzedaje również sprzęt potrzebny do kalibracji tych narzędzi. Analizatory momentu obrotowego, czujniki momentu obrotowego i adaptery zabezpieczające pasują bezpośrednio do stołu warsztatowego w twoim zakładzie i mogą być używane do utrzymywania momentu obrotowego narzędzi w ramach specyfikacji zgodnie z rutynowym harmonogramem. Jeśli narzędzie niespodziewanie przestanie działać, można ustalić priorytet jego kalibracji i szybko przywrócić je do pracy bez konieczności wysyłania do serwisu zewnętrznego.
Jednak wewnętrzne laboratorium kalibracyjne to coś więcej niż narzędzia potrzebne do przeprowadzenia kalibracji; muszą być obsługiwane przez wykwalifikowanych techników, a ten dodatkowy koszt robocizny może sprawić, że wewnętrzna kalibracja będzie zbyt duża w stosunku do mniejszych problemów produkcyjnych. W przypadku tych operacji odpowiedzią jest zakup narzędzi dynamometrycznych do zautomatyzowanych linii montażowych od producenta, który specjalizuje się w dostarczaniu takich produktów. Ci producenci narzędzi dynamometrycznych zapewniają swoim narzędziom plany kalibracji i rozumieją, jak ważna jest kontrola momentu obrotowego w automatycznym montażu.
Może wydawać się nieco dziwne myśleć o zautomatyzowanym montażu jako prostej technologii, ponieważ ramiona robotów i inne technologie automatyzacji istnieją już od dziesięcioleci. Jednak dopiero zaczynają się prace nad czystą mocą obliczeniową i sztuczną inteligencją i wciąż nie są one obecne na większości hal produkcyjnych. Niezależnie od tych nowych rozwiązań, kontrola momentu obrotowego była i pozostanie absolutnie niezbędna na liniach montażowych, niezależnie od ich poziomu automatyzacji.
Firmy produkcyjne powinny dołożyć wszelkich starań, aby uzyskać precyzyjne narzędzia dynamometryczne i pomocnicze narzędzia zabezpieczające przed błędami, a także opracować odpowiednie procedury gwarantujące precyzję. Zakup narzędzi dynamometrycznych od producenta, który je w pełni popiera, jest jednym z najlepszych kroków do zautomatyzowania linii montażowej i uniknięcia błędów. W ten sposób możemy mieć pewność, że nasza linia montażowa będzie wolna od zobowiązań i zapewni sukces w przyszłych projektach.
