Jak dobierać narzędzia i wyposażenie do skręcania na liniach montażowych? Akademia Efektywnego Montażu

Jak dobierać narzędzia i wyposażenie do skręcania na liniach montażowych?

Wkrętak, klucz dynamometryczny, balanser, statyw, ramię reakcyjne, podajnik śrub, kontroler procesu, miernik momentu... Lista urządzeń, które możemy zastosować na stanowisku montażowym, jest długa. Tylko czy naprawdę potrzebujemy ich wszystkich?

Nie.

Dobre stanowisko montażowe nie powinno mieć jak najwięcej wyposażenia. Powinno mieć dokładnie takie wyposażenie, jakiego wymaga proces. Dlatego projektowania stanowiska nie warto zaczynać od katalogu narzędzi.
Warto zacząć od kilku znacznie ważniejszych pytań.

1. Co właściwie skręcamy?

To pytanie wydaje się oczywiste, ale od niego zależy praktycznie wszystko.

Inaczej będziemy skręcać:

• stal ze stalą,
• aluminium,
• tworzywa sztuczne,
• elementy z uszczelkami,
• cienkościenne komponenty,
• połączenia wymagające dużych momentów.

Znaczenie mają również średnica i długość śruby, rodzaj gwintu, geometria połączenia, dostęp do miejsca skręcania oraz jego sztywność.

Dlatego zanim zaczniemy wybierać narzędzie, powinniśmy wiedzieć:
jakiego efektu oczekujemy od samego połączenia.

2. Jaki moment? Ale również: jaka prędkość?

To jeden z częściej popełnianych błędów. Określamy wymagany moment i na tej podstawie wybieramy narzędzie. Tymczasem w wielu procesach równie ważna jest prędkość obrotowa. Ma ona znaczenie szczególnie przy tworzywach sztucznych, długich wkrętach oraz połączeniach, w których występuje ryzyko przegrzewania materiału. Przy połączeniach twardych istotne może być natomiast bardzo szybkie narastanie momentu w końcowej fazie dokręcania.

Dlatego warto analizować cały przebieg procesu, a nie tylko końcową wartość momentu.

3. Jak dokładnie musimy kontrolować proces?

Nie każde połączenie wymaga zaawansowanego systemu. I nie ma sensu stosować skomplikowanego narzędzia tylko dlatego, że oferuje więcej możliwości.

W jednym procesie wystarczy proste narzędzie z mechanicznym sprzęgłem. W innym potrzebujemy kontroli momentu. Jeszcze gdzie indziej momentu i kąta. A w aplikacjach krytycznych możemy potrzebować rejestracji każdego cyklu, identyfikacji produktu, zapisu wyników i przesyłania danych do systemu nadrzędnego.

Poziom kontroli powinien wynikać z ryzyka procesu.
Nie odwrotnie.

4. Narzędzie to dopiero początek stanowiska

Możemy kupić bardzo dokładny wkrętak. Ale jeżeli operator ustawia go pod niewłaściwym kątem, ma problem z trafieniem śrubą albo przez całą zmianę musi kompensować ciężar narzędzia i moment reakcyjny – dokładność samego narzędzia nie rozwiąże wszystkich problemów. Dlatego warto zastanowić się nad zastosowaniem statywu lub ramienia reakcyjnego. Ramię daje operatorowi większą swobodę ruchu i przejmuje moment reakcyjny. Statyw może dodatkowo prowadzić narzędzie, ograniczać jego przekoszenie i zwiększać powtarzalność ruchu.

Kryterium wyboru nie powinno więc brzmieć:

„Co jest lepsze – statyw czy ramię?”

Tylko:

„Jakiego ruchu potrzebuje operator w tym konkretnym procesie?”

5. Ergonomia nie jest dodatkiem

Jeżeli operator wykonuje kilkaset lub kilka tysięcy cykli podczas jednej zmiany, niewielka niedogodność powtarzana tysiące razy przestaje być niewielka.

Ciężar narzędzia.
Moment reakcyjny.
Niewygodna pozycja ręki.
Konieczność dalekiego sięgania po śruby.
Powtarzanie tego samego ruchu.

Dlatego przy projektowaniu stanowiska warto policzyć nie tylko czas cyklu, ale również przeanalizować ruch operatora. Dobrze zaprojektowane stanowisko powinno pomagać człowiekowi wykonać prawidłową operację, a nie wymagać od niego ciągłego kompensowania niedoskonałości stanowiska.

6. Czy operator musi ręcznie pobierać każdą śrubę?

Czasami tak.
Ale nie zawsze.

Przy niewielkiej produkcji pojemnik ze śrubami może być wystarczającym rozwiązaniem. Przy większej liczbie cykli warto rozważyć podajnik śrub, który prezentuje kolejną śrubę w określonym miejscu i pozycji. Operator wykonuje wtedy mniej zbędnych ruchów. Przy jeszcze większej produkcji można zastosować automatyczne podawanie śruby bezpośrednio do narzędzia lub głowicy skręcającej.

Ale ponownie:

nie automatyzujmy procesu tylko dlatego, że możemy. Automatyzujmy te czynności, których wyeliminowanie daje rzeczywistą korzyść.

7. A co z kluczami dynamometrycznymi?

Nie każde połączenie wykonuje się wkrętakiem.

Przy większych momentach, ograniczonej liczbie połączeń, montażu jednostkowym, serwisie lub operacjach wymagających ręcznego dokręcania bardzo dobrym rozwiązaniem może być klucz dynamometryczny. I tutaj również poziom technologii powinien odpowiadać wymaganiom procesu. Czasami wystarczy klasyczny klucz mechaniczny. W bardziej wymagających aplikacjach możemy potrzebować klucza elektronicznego z kontrolą momentu i kąta. A jeżeli wynik każdego dokręcenia musi być udokumentowany – urządzenia umożliwiającego zapis i przesyłanie danych. Najbardziej zaawansowane rozwiązanie nie zawsze jest najlepsze.

Najlepsze jest rozwiązanie wystarczające do bezpiecznego kontrolowania danego procesu.

8. Kontroler procesu nie poprawi źle zaprojektowanego połączenia

Możemy monitorować moment, kąt, liczbę śrub i kolejność operacji. 
Możemy zablokować możliwość przejścia do kolejnego etapu.
Możemy archiwizować wyniki.
Ale elektronika nie naprawi niewłaściwie dobranego procesu.
Jeżeli ustawiliśmy zły moment, kontroler może jedynie bardzo dokładnie potwierdzić, że...każdą śrubę dokręciliśmy tak samo źle.

Dlatego najpierw trzeba określić prawidłowe parametry procesu, a dopiero później zdecydować, jak dokładnie chcemy je kontrolować.

9. Jak będziemy kontrolować nasze narzędzia?

To pytanie warto zadać już podczas zakupu. Narzędzie przez kilka lat może wykonać setki tysięcy albo miliony cykli. 

Zużywa się.
Zmieniają się jego parametry.
Dlatego potrzebujemy sposobu okresowego sprawdzania momentu.

W zależności od procesu mogą to być proste mierniki warsztatowe albo bardziej zaawansowane systemy pomiarowe. Ważniejsze od samego urządzenia jest jednak stworzenie procedury:
co kontrolujemy, jak często, jak wykonujemy pomiar i co robimy, jeżeli wynik zaczyna odbiegać od wartości oczekiwanej.

10. A co stanie się, kiedy narzędzie się zepsuje?

To pytanie, które bardzo często pojawia się dopiero po zakupie. A powinno pojawić się przed nim. Jeżeli narzędzie pracuje na linii produkcyjnej, jego awaria może zatrzymać produkcję.

Cena zakupu jest bowiem tylko jednym z elementów kosztu urządzenia. Znacznie droższy może być dzień zatrzymanej produkcji.

11. Nie zapominajmy o częściach eksploatacyjnych

Bity, nasadki, przewody, elementy podajników, prowadnice, sprężyny, uchwyty...

Stanowisko montażowe nie kończy swojego życia w dniu uruchomienia. Właśnie wtedy je zaczyna. Dlatego warto sprawdzić dostępność części eksploatacyjnych i zastanowić się, które z nich powinny znajdować się na magazynie zakładu.
Dobrze zaprojektowany proces powinien być nie tylko skuteczny. Powinien być również łatwy do utrzymania.

12. Myślmy o stanowisku jako o systemie

To chyba najważniejsza zasada.

Nie dobieramy osobno:

wkrętaka,
statywu,
podajnika,
kontrolera,
miernika momentu,
klucza dynamometrycznego.

Dobieramy system wykonywania i kontroli połączenia śrubowego. Każdy jego element powinien współpracować z pozostałymi. 

Czasami najlepszym rozwiązaniem będzie bardzo proste stanowisko.
Czasami warto dodać statyw i podajnik.
Czasami potrzebujemy kontroli momentu i kąta.
A czasami proces uzasadnia pełną rejestrację danych i automatyzację.

Najpierw proces. Potem technologia.

Przy wyborze wyposażenia linii montażowej warto więc zmienić kolejność myślenia.

Nie:

„Jakie narzędzie chcemy kupić?”

Ale:

Bo dobre stanowisko montażowe to nie to, na którym zastosowano najwięcej technologii.
To takie, na którym właściwe połączenie można wykonać łatwo, powtarzalnie i bezpiecznie – dzisiaj, za miesiąc i po kilku latach eksploatacji.

Jeżeli masz taki proces przed sobą i chciałbyś skorzystać z naszej wiedzy i doświadczenia, w Techsystem służymy fachową pomocą. Nie chcemy tylko dostarczać narzędzi. Chcemy pomagać tworzyć lepsze procesy.
Możemy wspólnie przyjrzeć się aplikacji, wymaganiom połączenia i organizacji stanowiska.
Bez założenia z góry, jakie urządzenia powinny się na nim znaleźć.

Podsumowując:
Dobór narzędzi do stanowiska montażowego nie powinien zaczynać się od katalogu urządzeń, lecz od analizy procesu skręcania: rodzaju materiału, wymaganego momentu i prędkości, poziomu kontroli oraz ergonomii pracy operatora. Kluczowe elementy stanowiska – wkrętak, statyw lub ramię reakcyjne, podajnik śrub, kontroler procesu i klucz dynamometryczny – powinny współpracować jako spójny system, a nie być dobierane osobno.

Najpierw spróbujmy zrozumieć proces. Rozwiązanie dobierzemy później.

Sprawdź ofertę w katalogu!! Przejrzyj katalog, aby zapoznać się z naszą ofertą. 

 KLIKNIJ, ABY POBRAĆ KATALOG