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Solutions de cohérence pour le serrage des boulons

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Solutions pour l'uniformité du serrage des boulons, système de vissage automatique, visseuse électrique industrielle

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I. Pourquoi la régularité du serrage des boulons est-elle si importante ?

Dans les domaines de la construction automobile, des produits 3C, des machines de construction et de l'assemblage d'équipements pour les énergies nouvelles, la régularité du serrage des boulons détermine directement la résistance structurelle, la durée de vie et la sécurité des produits. Cependant, dans les processus de production actuels, des problèmes tels que l'incohérence du serrage, la fluctuation du couple, le serrage manqué ou le serrage excessif se produisent encore fréquemment, devenant des facteurs importants qui affectent la qualité de l'assemblage et le taux de rendement.

II. Quelles sont les principales causes de l'incohérence du serrage des boulons ?

Dans un assemblage réel, les facteurs affectant la cohérence du serrage des boulons comprennent principalement les aspects suivants :

Précision insuffisante de l'outil

Les outils dynamométriques traditionnels à embrayage présentent par nature une grande dispersion. Avec l'augmentation de la durée d'utilisation, la fatigue du ressort et l'usure mécanique entraînent une déviation du couple de sortie, ce qui rend difficile la garantie d'une constance à long terme.

Différences dans le fonctionnement humain

Le serrage à la main repose sur l'expérience manuelle. Les différences de force de pression, d'angle et de rythme entre les différents opérateurs affectent directement les résultats du serrage.

Différences de fil et de conditions de travail

Les différents traitements de surface des boulons, les états de lubrification et la rigidité des connecteurs entraînent tous des différences de force de serrage pour un même couple de serrage.

Stratégie de serrage déraisonnable

Dans les connexions difficiles ou les scénarios de serrage à grande vitesse, si l'étape finale de serrage n'est pas correctement contrôlée, un dépassement du couple est facilement généré, détruisant la cohérence du serrage.

III. Comment améliorer fondamentalement la régularité du serrage des boulons ?

Adopter des outils de serrage intelligents pour obtenir un contrôle en boucle fermée

Le pistolet de serrage servoélectrique est l'équipement clé pour améliorer la régularité du serrage. Par rapport aux outils traditionnels, les pistolets de serrage intelligents présentent les avantages suivants :

Capteur de couple et codeur angulaire intégrés

Contrôle en temps réel du couple, de l'angle et de la vitesse de rotation

Ajustement dynamique de la sortie du moteur grâce à un contrôle en boucle fermée

Arrêt après avoir atteint la valeur de serrage cible afin d'éviter tout dépassement

Grâce à la rétroaction des données, chaque opération de serrage exécute strictement les mêmes paramètres de processus, ce qui garantit la cohérence à partir de la source.

Sélection raisonnable de la stratégie de serrage pour améliorer la stabilité du processus

Différentes conditions de travail doivent correspondre à différentes stratégies de serrage, par exemple :

Contrôle du couple : Il s'agit de la méthode de contrôle la plus basique, dans laquelle le serrage s'arrête immédiatement lorsque la valeur de couple cible prédéfinie est atteinte. Elle s'applique principalement aux assemblages non critiques, à la production par lots avec de faibles exigences de précision et aux scénarios dans lesquels la résistance des boulons est élevée et le coefficient de frottement stable (tels que les appareils électroménagers et les machines générales).

Contrôle de l'angle : Le contrôle de l'angle poursuit la rotation sur un angle prédéfini après avoir atteint le couple de démarrage avant de s'arrêter. Il s'applique principalement au serrage dans la zone de déformation plastique, aux situations nécessitant une grande constance de la force de serrage et aux assemblages avec une bonne ductilité du matériau du boulon.

Contrôle du couple et de l'angle : Il s'agit d'une méthode de contrôle par étapes, qui consiste d'abord à atteindre le couple de démarrage, puis à effectuer une rotation d'un angle spécifié (par exemple, 20Nm + 90°). Elle s'applique principalement aux assemblages critiques (tels que les culasses de moteurs, les brides d'éoliennes, les transports ferroviaires) et aux cas nécessitant l'utilisation de la déformation plastique des boulons pour obtenir un assemblage de haute précision.
Contrôle de la limite d'élasticité : Cette méthode permet d'identifier le point de rupture du matériau (point d'inflexion de la courbe) par le biais de la courbe couple-angle et d'arrêter immédiatement le serrage. Elle s'applique principalement à l'assemblage de précision des raccords d'étanchéité des équipements de production d'énergie nucléaire, des moteurs aéronautiques et des boulons critiques dans l'assemblage final des véhicules automobiles. Elle n'est pas affectée par le coefficient de frottement de la méthode du couple ou par le point de départ de la méthode de l'angle, et offre une grande précision de serrage avec une utilisation des matériaux pouvant atteindre 100 %. Cependant, les exigences en matière de conditions de travail sont élevées, et la cohérence des boulons et la qualité des surfaces de contact doivent être assurées.

Une stratégie raisonnable permet de réduire efficacement l'impact des changements de conditions de travail sur les résultats du serrage.

Collecte et traçabilité des données de serrage pour assurer le contrôle du processus

Il n'est pas possible d'obtenir une grande cohérence sans données à l'appui. Les outils de serrage utilisés conjointement avec les contrôleurs permettent d'atteindre les objectifs suivants :

Visualisation des données pertinentes telles que le couple, l'angle et la durée de chaque vis, générant des courbes de serrage ;

Surveillance du couple ou de l'angle à chaque étape, depuis la reconnaissance du capuchon, la reconnaissance du filetage, le vissage, la mise en place jusqu'au serrage final, avec des invites NG en temps utile en cas d'anomalies de serrage.

La gestion des données améliore non seulement la cohérence, mais fournit également une base pour l'amélioration de la qualité.

Grâce à des solutions systématiques, les entreprises peuvent obtenir de multiples avantages :

Amélioration de la fiabilité et de la sécurité de l'assemblage des produits

Réduction du taux de reprise et des risques de qualité

Stabilité du rythme de production et amélioration de l'efficacité de la chaîne de production

La cohérence du serrage des boulons n'est pas un problème qui peut être résolu par un seul dispositif ou paramètre, mais plutôt le résultat de l'effet synergique du choix de l'outil, de la stratégie de serrage, du niveau d'automatisation et de la gestion des données.