大多数制造商迟早需要考虑投资自动螺丝起落设备。如果一个装配需要多个相同尺寸的螺丝,一个自动给料螺丝刀是一个简单的方法来提高精度,生产力和质量。

速度和可靠性是改善装配过程和减少停机时间的关键。无需操作人员处理紧固件,可以提高生产能力,消除浪费。它还减少了在组装中被忽略的杂散紧固件的可能性。

数据驱动的驱动程序

在当今的许多行业中,制造商都要求工具能够提供速度、可靠性、安装和使用的方便性以及质量保证。供应商正在用灵活的紧固工具来应对趋势,如数据分析和可追溯性。

自动螺丝刀配备了轨迹跟踪技术,提供了拧紧过程的详细记录。

Design Tool Inc. (DTI)总裁Vic Glenn说:“我们发现,在自动化系统中越来越多地使用DC-electric螺丝刀和控制器,以实现更大的扭矩控制和拧紧顺序的统计分析,以确保接头的完整性和可追溯性。”

“分析紧缩过程的能力确保了优质产品,”格伦解释道。“它还通过允许工程师开发更容易通过减少紧固件计数或迁移紧固件来改善访问来实现更容易组装的产品设计。”

DEPRAG公司的应用工程师Dubravko Vidacak补充说:“如今,许多行业对数据收集越来越感兴趣,特别是汽车、航空航天和医疗设备制造。公司对100%验证其螺丝传动周期很感兴趣。除了最终扭矩外,他们还希望保留每个紧固件的全螺旋旋转周期。”

为了满足这种需求,所有Deprag的电动螺丝刀都可以使工程师下载扭矩与角度图。而且,控制器可以存储最多七天的最终价值。

通过自动捕获和分析生产数据,制造工程师可以预测和预防设备故障,纠正效率低下,提高生产率。

“数据收集是自动螺丝刀的最新趋势,”Nitto Seiko America副总裁Gene Mack说。“十年前,只有我们的安全设备客户对伐木扭矩,角度和其他数据感兴趣。

“现在,几乎每个客户都需要,或者在评估过程中,如何实现这些类型的系统,”Mack指出。“我们让客户记录每个螺钉驱动的扭矩,角度,判断,高度检查(行程)和波形数据,并将该数据附加到零件ID,以便完全跟踪整个过程。”

根据Mack的说法,另一个大趋势是跟踪“奖金螺丝”,即在生产过程中出现并被运送给客户的螺丝。

“这增加了厂商的大量成本,”麦克斯说。“所以,我们开发了一种用于所有自动螺丝刀的螺丝跟踪和清除选项,确保我们始终知道螺钉在整个装配过程中的位置。

麦克解释说:“如果出现故障,我们会尝试从部件上拆卸并清除螺钉,或者设置一个警告,提醒部件上可能有一个额外的螺钉,应该进行目视检查。”“这实际上为我们许多使用该系统的客户省去了奖金方面的麻烦。”

灵活的连接

产品生命周期不断缩短的趋势使得灵活性比以往任何时候都更重要的自动螺丝应用。工程师希望能够使一个系统适应于许多产品,而不依赖于零件的螺钉位置。这就是为什么一些机器制造商正在将自动螺丝传动系统集成到完整的工作单元中,这几乎不需要操作员的交互。

Vidacak说:“如果一种产品每年都要更换或迭代,制造商希望能够再次使用相同的设备来组装更新版本。”

类似的趋势是全球灵活性。制造商希望能够在世界不同地区使用驱动器和馈线。

“我们看到更多的设备在一个地点购买,例如德国或美国,然后在另一种全球地点,如中国,印度或墨西哥,”令人尊敬的应用工程师Boris Baeumler Notes Boris Baeumler。“我们的一些客户在当地劳动力率波动时,围绕左右移动设备。

“我们的新EACYFEED系统已经解决了需要重新安装以适应不同电源的饲养者的问题,”Baeumler解释道。“它降低了设置时间和喂养设备的全球转移成本。”EACYFEED驱动器采用24伏振动磁铁,可显着降低最大功耗。

Baeumler指出:“我们将控制和驱动系统从交流改为直流。”“直流驱动机制的运作方式就像一台笔记本电脑。你可以把它插在世界上的任何地方,它都能正常运行,频率范围从40到200赫兹。节省80%的电力,我们的下一代馈线提供高效和智能馈线。

Baeumler补充说:“这一策略也适用于我们所有的电动螺丝刀,它们可以在全球范围内使用。”“对于我们的交钥匙自动化系统,我们提供变频电源包,允许设备用于任何全球电源。”

据Baeumler介绍,许多制造商现在都在使用振动螺旋给料机和剑给料机来实现装配线的自动化。

剑喂食器特别适合需要温和处理,低摩擦和安静的噪音水平的应用程序。特别适用于加工M2 ~ M6的最大轴长为25毫米的螺钉,以及直径为1 ~ 12毫米的圆柱销、铆钉和球。

Baeumler说,振动螺旋给料机,如EacyFeed,是加工螺钉,螺纹销,螺母和o形圈的理想选择。螺旋给料机适用于小于M1至M8的螺杆尺寸,轴长5至60毫米。DEPRAG提供四种标准的EacyFeed碗尺寸的手持设备和七个固定操作。

自动螺丝起落技术的另一个最新趋势是协作机器人。许多行业的制造商正在为新型SCARA和六轴机器人安装自动进给螺丝刀,这些机器人可以在装配线上与操作员一起工作,而不需要传统的安全笼或其他限制性的安全措施。

Visumatic Industrial Products Inc.的应用工程师Tim Hochkeppel说:“我们看到一些终端用户在协作机器人上进行了巨额投资。为了解决这个问题,我们最近开发了一种驱动系统,可以轻松部署在通用机器人公司(Universal robots)流行的UR5等机器上。”我们重新包装了我们的VZP-900驱动系统用于协作机器人应用。

Hochkeppel解释说:“这使得资源有限的制造商可以在他们的设施中部署自动进料和驱动系统,而不必对需要复杂控制平台和安全屏障的传统工业机器人进行重大投资。”

Hochkeppel指出:“公司可以用不到10万美元的价格部署一个灵活的机器人。”“有了协作机器人,我们看到新型客户对自动螺丝起搏器更感兴趣,比如工程和维护人员有限的小型家族企业。”

Weber screwdrive Systems Inc.区域销售总监Tom Rougeux表示:“我们面临的挑战是创造螺丝刀,以解决装配工和机器人近距离工作的协作趋势。我们在德国的工程师目前正在开发一种适合这类应用的新主轴。”

Rougeux解释说:“我们的目标是创造一个没有尖锐边缘的主轴,并配备了复杂的传感器,以避免人机接触。”“明年初就可以投入市场了。”

喂食的时候

要手动安装螺钉,装配工必须从料仓中取出螺钉,将其对准孔,并将钻头与紧固件啮合。有了自动给料螺丝刀,一切都搞定了。操作者只需要将驾驶员放置在紧固位置上。

带有直流驱动器的自动进给螺丝传动系统提供了对装配操作更大的控制。紧固件的速度,扭矩,旋转角度和拧紧方向可以控制和改变整个螺丝传动过程。

自动进料技术涉及定向和通过与螺丝刀组件连接的进料管提供一个带有压缩空气的紧固件。附着在螺丝刀前面的组件接收紧固件,并保持与螺丝刀位对齐,直到驱动紧固件。自动进给螺丝起子的范围从简单的手持系统到成熟的自动化系统。

日东精工的Mack说:“作为一个广义的术语,它只是简单地将一个紧固件安装到紧固件上的任何方法,而不是手动放置或手动启动紧固件。”“更传统的做法是,要么采用吹式送料,将一个紧固件吹入一根管子,然后用空气将其从送料机吹入卡盘;要么采用抽吸和驱动,用真空将紧固件从送料机吸入驱动器。”

“吹料是非常快速和最灵活的,”Mack说。“对于拾取-驱动系统来说,需要额外的时间,因为驾驶员必须移动到拾取位置,拿到扣件,然后移动到驱动位置。

马克指出:“螺丝起搏器的重复性应力损伤是最高的。”“即使在手持式螺丝驱动作业中,自动进给也避免了操作人员抓取螺丝并将其放置在驱动器或部件上的麻烦。它也比大多数手动操作要快。”

自动送料设备通常比其他螺旋送料选项有许多优点。

DTI的工程总监Kevin Buckner表示:“与手动螺丝传动系统相比,自动进给系统速度更快、效率更高,在人体工程学方面也更优越。手动螺丝传动系统需要操作者亲自加载并驱动紧固件。”“消除了扣件掉落的可能性,减少了浪费,提高了质量。

“在大多数装配操作中,AutoFeed螺丝螺丝系统提供了改进装配过程的最佳解决方案,提供了多年的初始设备投资的显着回报,”补充道。

Buckner说,自动进给系统比手动螺丝驱动快50%。操作人员不需要手动将螺钉装入磁性钻头,也不需要手动启动螺钉进入零件。

Buckner指出:“对于紧固件数量至关重要的组件,如航空航天或汽车应用,自动进给系统提供了可追溯性,这样所有的紧固件都被计算在内,这简化了装配过程。”

Buckner说:“自动进给技术还可以改善螺杆位置。“例如,即使组装的组件没有预钻孔,也可以设计成将螺丝对准沉孔位置。

Buckner指出:“螺旋传动系统还具有深度控制功能,可以精确控制螺旋的深度,适用于没有扭矩驱动的应用,或者如果螺旋驱动太深会对配套部件造成损坏的应用。”

然而,Buckner说,螺杆的尺寸也有一些限制,例如,总螺杆长度与螺头直径的比值必须大于1比1,以确保螺杆在通过进料管时保持正确的方向。螺钉的物理尺寸也有一些限制。”

麦克补充说:“如果一个螺丝不够长,它就会在软管或卡盘中翻滚,所以当它到达卡盘时,你不能确保它正确地定位。”一般来说,螺钉的长度应该是头部直径的两倍左右。

“虽然一些螺丝材料有需要处理的挑战,但所有材料都可以喂食,包括任何涂料,”麦克说。“唯一限制是紧固件不能磁化或油覆盖。”