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Optimisation de la durée du cycle d'alimentation des systèmes d'alimentation par vis

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Systèmes d'alimentation par vis

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Dans les lignes automatisées d'assemblage par vis, le temps d'un seul cycle, de l'alimentation de la vis à l'entraînement, détermine directement le temps de production global. En particulier dans les scénarios à haute capacité, même des gains de temps de l'ordre de la milliseconde peuvent apporter des gains d'efficacité significatifs. Cet article propose des solutions d'optimisation basées sur le stockage des clous et le fonctionnement coordonné entre les mécanismes pour différentes conditions de travail (alimentation à longue distance, alimentation par vis à faible rapport longueur/diamètre), permettant de réduire efficacement le temps de cycle et d'améliorer ainsi l'efficacité de la ligne d'assemblage automatisée.

Tout d'abord, nous devons comprendre l'ensemble du processus d'alimentation par vis du système d'alimentation par vis. Les systèmes d'alimentation par vis conventionnels adoptent un mode d'alimentation linéaire "alimentateur de vis - tube de transport - module de serrage". Un cycle unique doit passer par cinq étapes : "le distributeur de vis fournit la vis → le tube de transport transporte la vis → exécution du serrage → réinitialisation du module → passage à la position du trou suivant". Si la vis suivante ne commence à être transportée du chargeur de vis à la tête du pistolet qu'une fois que le module a terminé le serrage, s'est réinitialisé et s'est déplacé vers la position du trou suivant, il y aura un temps d'attente évident, en particulier dans les scénarios de transport sur de longues distances où la perte de temps est la plus importante. C'est pourquoi la suppression de la limitation temporelle de l'alimentation linéaire est la clé de la réduction de la durée du cycle unique.
1. Scénario d'alimentation sur longue distance : Ajout et synchronisation du module de stockage des clous

En ce qui concerne le problème de la coordination à longue distance, l'ajout d'un module de stockage des clous à proximité du module de serrage permet de construire une architecture d'alimentation en deux étapes "alimenteur de vis - module de stockage - module de serrage" afin de raccourcir la course d'alimentation des vis et, pendant le processus de réinitialisation et de déplacement du module, la vis suivante est soufflée à l'avance vers la tête du pistolet pour gagner du temps. La logique de fonctionnement spécifique est la suivante :

Le module entraîne l'outil pour terminer le serrage de la vis en cours

Pendant le serrage, le chargeur de vis souffle la vis suivante vers le module de stockage

Le module se réinitialise et passe à la position du trou suivant

Pendant la réinitialisation et le déplacement, le module de stockage souffle la vis suivante vers la tête du pistolet par l'intermédiaire du tube de soufflage (pour les types de soufflage-aspiration, le tube d'aspiration peut également descendre à l'avance pour aspirer la vis)

Lorsque le module atteint la position cible, la tête du pistolet tient déjà la vis alimentée et commence directement l'action de serrage
Grâce à la double stratégie du module de stockage "raccourcissement de la course d'alimentation de la vis" et "optimisation parallèle du temps", le goulot d'étranglement de l'efficacité de la coordination à longue distance entre le module d'alimentation de la vis et le module de serrage peut être résolu efficacement, fournissant une solution d'optimisation à faible coût et à haute compatibilité pour les lignes d'assemblage automatisées.

2. Scénario de vis à faible rapport longueur/diamètre : Application du module de serrage à bras pivotant avec stockage des clous

Pour les vis dont le rapport longueur/diamètre est inférieur à 1,6, les têtes de pistolet conventionnelles sont sujettes au retournement des clous au niveau de la jonction à trois voies, ce qui entraîne un échec de l'alimentation. Le module de serrage à bras pivotant résout les problèmes de stabilité et d'efficacité grâce à la conception structurelle spéciale d'un canal d'alimentation pivotant, permettant un "serrage parallèle et un pré-stockage". La logique de fonctionnement spécifique est la suivante :

Le module entraîne l'outil pour terminer le serrage de la vis en cours

Pendant le serrage, l'alimentateur de vis souffle la vis suivante vers le bras pivotant, complétant ainsi le pré-stockage de la vis suivante

Le module se réinitialise et la vis tombe directement dans la tête du pistolet, réalisant une connexion transparente entre le serrage et le stockage des clous

Le module se déplace vers la position du trou suivant et effectue directement le serrage
La conception du bras pivotant intègre la fonction de stockage des clous à l'intérieur de la tête du pistolet, éliminant ainsi le besoin d'un module de stockage externe, ce qui rend la structure globale plus compacte et le coût plus faible. Par conséquent, de nombreuses lignes de production appliquent également cette structure au verrouillage à vis conventionnel afin de répondre aux exigences de cadence élevée à moindre coût.

En ce qui concerne le goulot d'étranglement de l'efficacité des systèmes d'alimentation par vis, les deux solutions d'optimisation proposées dans cet article prennent toutes deux comme logique de base "la rupture de la limitation de temps de l'alimentation linéaire", ce qui permet d'obtenir une double amélioration de la compression du temps de cycle et de la stabilité de l'assemblage, sans nécessiter de reconstruction à grande échelle des lignes de production existantes. Seules l'optimisation de la synchronisation PLC et l'installation de composants modulaires sont nécessaires pour réaliser les mises à niveau, ce qui offre aux entreprises manufacturières une voie de transformation "à faible coût et à haute efficacité".