Comment configurer un système multi-axes de serrage de vis

La mise en œuvre d'un système multi-axes de serrage de vis est une étape importante pour toute ligne de fabrication axée sur la précision, l'efficacité et la fiabilité. Ces systèmes sophistiqués peuvent gérer plusieurs points de fixation simultanément ou en séquence rapide, réduisant considérablement les temps de cycle et éliminant les erreurs humaines. La configuration d'un tel système nécessite cependant une planification et une exécution minutieuses. Ce guide décrit les étapes clés du déploiement d'une solution de serrage multi-axes réussie.

1. Planification et conception pré-installation

Une planification approfondie est la phase la plus critique du processus de configuration. Brûler cette étape peut entraîner des retards coûteux et des performances médiocres par la suite.

• Définir les exigences de l'application : Identifiez clairement le(s) produit(s) à assembler. Déterminez le nombre de vis, leurs emplacements, les spécifications de couple et d'angle, et la séquence requise pour chaque joint.
• Sélectionner le système approprié : Choisissez un système avec le nombre approprié de broches et la portée nécessaire pour accéder à tous les points de fixation sur votre pièce. Considérez si un serrage simultané (toutes les broches à la fois) ou une approche séquentielle est la meilleure pour la structure de votre produit et les besoins de précision.
• Maintien de la pièce et dispositif de fixation : Concevez un dispositif robuste qui maintient fermement le produit en place pendant les forces violentes du serrage simultané. Le dispositif doit empêcher la flexion ou le désalignement, qui peuvent entraîner des lectures de couple inexactes et des dommages au produit.
• Stratégie d'intégration : Planifiez comment le système s'intégrera à votre ligne de production existante. Cela inclut l'intégration mécanique (convoyeurs, élévateurs), les connexions électriques (E/S de l'automate, circuits de sécurité) et la communication de données (systèmes MES/ERP) pour la traçabilité.

2. Installation mécanique et électrique

Un plan solide en place, l'installation physique peut commencer.

• Fondation et montage : Assurez-vous que le système est monté sur une surface stable et nivelée capable de supporter son poids et les forces réactives générées pendant le fonctionnement.
• Alignement des broches : Alignez précisément chaque broche avec son trou de vis correspondant. Le désalignement est une cause principale de filetage croisé, qui endommage à la fois le produit et les embouts de tournevis. Utilisez des outils d'alignement laser pour une précision maximale.
• Alimentation électrique et air comprimé : Fournissez une alimentation électrique et de l'air comprimé propres et stables selon les spécifications du fabricant. Les fluctuations de tension ou l'air sale peuvent gravement affecter les performances et la durée de vie de l'équipement.
• Circuits de sécurité : Intégrez tous les composants de sécurité nécessaires, tels que des rideaux lumineux, des scanners de zone ou des boutons d'arrêt d'urgence, dans le circuit de sécurité de la machine. Ceci est non négociable pour la protection de l'opérateur.

3. Configuration et programmation du système

C'est ici que le système apprend à effectuer sa tâche.

• Configuration du contrôleur : Programmez le contrôleur du système avec les paramètres de serrage pour chaque broche : couple cible, fenêtre de couple, angle cible et tolérances acceptables. Pour les joints complexes, le serrage contrôlé par angle est souvent plus précis que le contrôle purement par couple.
• Programmation de la séquence : Définissez l'ordre dans lequel les broches fonctionneront si ce n'est pas simultané. Ceci est crucial pour minimiser la distortion de la pièce.
• Configuration de l'enregistrement des données : Configurez le système pour collecter et stocker les données de chaque opération de serrage. Chaque enregistrement doit inclure un horodatage, un ID de broche, le couple réel, l'angle final et un statut pass/échec. Ces données sont essentielles pour une traçabilité complète et l'assurance qualité.
• Configuration des E/S : Mappez les entrées et sorties numériques pour communiquer de manière transparente avec l'automate de ligne. Par exemple, un signal de sortie indiquant "Cycle de serrage terminé" ou une entrée pour "Démarrer le cycle suivant".

4. Étalonnage, tests et validation

Avant la mise en service, le système doit être rigoureusement testé.

• Étalonnage : Assurez-vous que tous les transducteurs de couple sont étalonnés selon une norme traçable. La fréquence d'étalonnage doit être définie en fonction de l'utilisation et de la criticité.
• Tests à sec : Faites fonctionner le système sans produit pour vérifier le séquencement des broches, le mouvement et les signaux de communication.
• Validation du processus : Exécutez plusieurs cycles avec des produits échantillons. Utilisez un analyseur de couple étalonné pour vérifier que le système applique le couple et l'angle corrects à chaque joint. Analysez les journaux de données pour assurer la cohérence et la répétabilité.
• Analyse du temps de cycle : Confirmez que le système respecte le temps de cycle requis pour votre ligne de production.

5. Formation des opérateurs et maintenance continue

Un système bien configuré n'est efficace que si l'équipe sait comment l'utiliser et le maintenir.

• Formation complète : Formez les opérateurs sur la façon de démarrer, arrêter et surveiller le système. Formez le personnel de maintenance sur le dépannage de base, les changements d'embouts et les tâches de maintenance préventive comme la lubrification.
• Calendrier de maintenance préventive : Établissez un calendrier strict pour vérifier et entretenir les composants mécaniques (roulements de broche, engrenages) et réétalonner les capteurs de couple.

La configuration réussie d'un système multi-axes de serrage de vis dépend d'une planification méticuleuse, d'une installation précise et d'une validation approfondie. En suivant ces étapes, vous pouvez débloquer de nouveaux niveaux de vitesse, de qualité et d'analyse basée sur les données dans votre processus d'assemblage, garantissant que chaque produit est construit parfaitement, à chaque fois.