Delikatny śrubokręt sensoryczny

Każdy majsterkowicz intuicyjnie wie, jak dokręcić śrubę: na wyczucie.

W hobbistycznym warsztacie to zwykle wystarczy, by uzyskać prawidłowy moment obrotowy. W produkcji przemysłowej jednak wymagania względem bezpiecznego dokręcania śrub są o wiele wyższe. Jest to spowodowane koniecznością zagwarantowania funkcjonalności produktu aż do końca cyklu jego żywotności.

Do prac ręcznych i w zautomatyzowanych układach można zastosować systemy śrubokrętów z miniaturowymi czujnikami od n-gineric. Przeznaczone są one do bardzo bezpiecznego montażu niezwykle małych śrubek (od gwintów M 0,6), takich, jakie znajdziemy np. w telefonach komórkowych, smartwatchach i „klasycznych” zegarkach. Połączenia gwintowe M5 pasują do kilku rozmiarów trzpieni śruby. Aby zapewnić niezawodny proces dokręcania śrub, ich trzpienie wyposażono we wbudowany czujnik momentu obrotowego/kąta obrotowego, który w niezwykle precyzyjny sposób mierzy moment obrotowy działający na połączenie gwintowe oraz kąt obrotowy bezpośrednio nad uchwytem tarczy. Zasada pomiaru momentu obrotowego oparta jest na pomiarze odkształceń przy pomocy czujnika naprężenia. Korpus czujnika o symetrycznej rotacji (w postaci wału pomiarowego), wykonany ze stopu i zamontowany pomiędzy uchwytem tarczy a napędem FAULHABER, odkształca się proporcjonalnie do zastosowanego momentu obrotowego, generując zmianę oporu w czujniku naprężenia. W wyniku tego uzyskujemy sygnał pomiarowy, następujący po momencie obrotowym i przetwarzany elektronicznie na obrotowym wale pomiarowym, digitalizowany w niezwykle dużej rozdzielczości (24 bity).

Zasilanie do elektroniki wirnika zapewnione jest bezstykowo (indukcyjnie) poprzez układ cewek. Niezależnie od tego 2000 pomiarów momentu obrotowego na sekundę w formie kodu szergu bitów przesyłanych jest optoelektronicznie z wirnika do elektroniki stojana, gdzie dane te są ponownie dekodowane, tj. wyznaczane 1:1 bez strat. 

W całkowicie automatycznym systemie, śrubokręt z czujnikiem stanowi najlepszy wybór ze względu na bezpieczeństwo, jakie zapewnia głównemu zadaniu tego systemu. Proces dokręcania śrub, w którym trudno wychwycić moment pomiędzy zbyt luźnym dokręceniem śruby (bez siły blokującej), a uszkodzeniem połączenia śrubowego (wskutek przekręcenia) można kontrolować za pomocą wielostopniowego dokręcania precyzyjnego. Wadliwe elementy robocze powodują błędy dokręcania śrub. Można to w niezawodny sposób wykryć w postaci szeregu nakładających się na siebie pozycji parametrów w sekwencji faz dokręcania (produkcja z błędem zerowym). Znaczne środki przeznaczono na opracowanie intuicyjnego i prostego w obsłudze systemu pracującego z oprogramowaniem Windows. Służy on do programowania parametrów dokręcania śrub, zapewnia przejrzystość procesu dzięki segmentarycznemu wyświetlaniu krzywych dokręcania śrub w czasie rzeczywistym oraz oferuje najlepsze możliwe opcje dokumentacji danych technologicznych. Połączenie zautomatyzowanego systemu śrubokrętów z inteligentnym, stacjonarnym czujnikiem momentu obrotowego i z symulatorem opadania śruby umożliwia automatyczną cykliczną weryfikację zdolności systemu śrubokrętów np. codziennie przed rozpoczęciem zmiany.


Źródło: FAULHABER