A-Z ELEKTRO červenec / srpen 2016

AUTOMATIZACE, ŠROUBOVACÍ TECHNIKA červenec/srpen 2016 | A-Z ELEKTRO | 47 Inteligentní šroubovací systém pro konstrukce s lehkými spoji Optimální proces díky automatickému přizpůsobení na měnící se parametry S nížení CO2 a prodloužení zásobovacích cyklů u E-mobility: dva cíle, kterým se člověk přibližuje pomocí lehčích automobilů. Moderní výroba automobilů si toto již dlouho uvědomuje a používá při výrobě karoserií lehké materiály namísto konvenční oceli. Vysoké poža- davky na bezpečnost, disponibilita materiálem, jednoduchá oprava, snadná výměna částí karoserií až po recyklaci představují pro automobilový prů- mysl velkou výzvu. To znamená i změnu myšlení při montáži: Volba správné spojovací techniky má rozhodující význam. Při výrobě karoserií v automo- bilovém průmyslu se úspěšně etablovalo šroubo- vání do tenkých plechů pomocí tvářecích šroubů. Speciálně zformovaná špička tak zvaného tváře- cího šroubu vyvíjí díky vysokému tlaku a vysokým otáčkám třecí teplo a způsobí „tekoucí proces“ nepředvrtaného kovového plechu. Na začátku procesu se vytvoří „průtah“, do kterého se po pro- niknutí šroubu a vytvoření průchozího otvoru při sníženém tlaku vytvoří vícenásobný závit, který v případě opravy přijme i docela běžný šroub. Po vytvarování tohoto „tekoucího otvoru“ se sníží otáčky, následuje „předutažení“ šroubu až k pod- ložce hlavy a konečné utažení spojovacího ele- mentu na předem stanovené parametry krouticího momentu a úhlu otočení. Celý postup trvá zpravidla méně než dvě sekundy. Dodatečné bezpečnostní prvky jako jsou matice nebo čepy nejsou již potřeba, protože se při montáži optimálně přizpůsobí průtah a závit šroubu. Šroub „sedí“. Odpadá tím přípravné vrtání či proražení/výsek součástek. Tento postup nedovoluje pouze spojení plechů z nejrůznějších materiálů, nýbrž nabízí značné výhody i s ohledem na procesní náklady a časy. Je tento šroubovací postup vhodný i při kolísají- cích tolerancích a variantách součástek? Aby byla zajištěna kvalita šroubování i přes tolerance součástek jako jsou odchylky v pozici, tolerance v tloušťce plechu, tolerance délky šroubu nebo konstrukční rozdíly, musí být zjištěny u stá- vajících šroubovacích systémů, které jsou na trhu, šroubovací parametry pro všechna šroubovací místa nákladně a odděleně. Obvykle se zakládají jejich pohyby nastavení a sil na pneumatickém válci s proporcionálním ventilem. Nezbytná přes- nost změny stavu od nastavovacích sil a pozic je za určitých okolností zpravidla žádoucí. Stlačený vzduch může zabránit tomu, aby mohly násle- dovat jednotlivé procesní kroky s požadovanou přesností. Obzvláště kritický je přitom přechod z formování průtahu (fáze 3) k tváření závitu (fáze 4). Zde je nebezpečí při předčasném snížení otáček šroubováku a/nebo přítlačné síly, průtah není zcela dokončen a díky zvýšenému tvářecímu mo- mentu je poškozen šroub nebo součástka. Pozdější přepnutí vede díky poškození na závitu rovněž k poškození šroubového spoje. Není potřeba nákladná analýza šroubovacích parametrů Tato rizika eliminovali experti na šroubovací techniku z firmy DEPRAG: Firma nabízí adaptivní montážní jednotku pro šroubování pomocí tváře- cích šroubů s regulovaným elektrickým pohonem pro posuvný i pro šroubovací proces. Tak je možné vysoce dynamické ovlivnění procesních veličin – přítlačné síly a otáček šroubováku v závislosti na kontinuálně stanoveném aktuálním stavu. Oproti běžným systémům lze přesně zadat a kontrolovat s novou adaptivní DFS montážní jednotkou posuvnou rychlost a posuv. Nepřetržitě ohlašovaná data z řídicích modulů umožňují přesné a automatické rozpoznání relevantních „průtahových bodů“. Časově kritické a nezbytné změny parametrů mohou být díky šroubovacímu systému prováděny autonomně. Toto zajišťuje ideální procesní parametry nezávisle na tolerancích v součástce nebo šroubu a značně snižuje náklady na analýzu a určení parametrů. Nákladné a časově náročné procesy oprav, způsobené nečistě vytvořenými průtahy, zničenými závity nebo šrouby, jsou sníženy na minimum. Procesní kroky pro šroubování plechů tvářecími šrouby 1. Zahřívání 2. Protlačení 3. Formování průtahu 4. Tváření závitu 5. Šroubování 6. Upevnění