在工業(yè)自動化裝配領(lǐng)域,多方位自動打螺釘是應(yīng)對復(fù)雜產(chǎn)品結(jié)構(gòu)(如多面有螺絲孔、異形工件)的核心工藝,其不僅需實(shí)現(xiàn) “多方位覆蓋鎖付”,還需兼顧生產(chǎn)節(jié)拍與鎖付質(zhì)量。不同企業(yè)因產(chǎn)品類型、產(chǎn)能需求不同,適用的自動打螺釘方案存在差異。本文將從 “高節(jié)拍需求” 與 “柔性生產(chǎn)需求” 兩大維度,詳細(xì)拆解多方位自動打螺釘?shù)膶?shí)現(xiàn)方式,為企業(yè)選型提供參考,助力提升裝配效率與產(chǎn)品一致性。
一、多軸同步擰緊:高節(jié)拍場景的 “效率之選”
多軸同步擰緊是針對 “節(jié)拍要求高、產(chǎn)品單一” 工況設(shè)計(jì)的多方位自動打螺釘方案,通過定制化軸組實(shí)現(xiàn)多螺絲孔同步鎖付,大幅縮短單工件鎖付時(shí)間,適合大批量、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)場景(如家電外殼、電子產(chǎn)品主板裝配)。

(一)核心原理與優(yōu)勢
定制化軸組設(shè)計(jì):根據(jù)產(chǎn)品螺絲孔的位置、角度、數(shù)量,定制對應(yīng)軸數(shù)與傾斜角度的擰緊軸組,每根擰緊軸可獨(dú)立調(diào)整扭矩與轉(zhuǎn)速,確保所有螺絲孔同時(shí)完成鎖付,避免單軸逐一鎖付的時(shí)間損耗。
高節(jié)拍優(yōu)勢顯著:相較于單軸逐一鎖付,多軸同步擰緊可將單工件鎖付時(shí)間壓縮至原有的 1/(軸數(shù))左右(如 8 軸同步鎖付,效率約提升 8 倍),能輕松滿足高產(chǎn)能生產(chǎn)線的節(jié)拍要求。
鎖付質(zhì)量穩(wěn)定:所有擰緊軸由同一控制系統(tǒng)聯(lián)動,扭矩、角度參數(shù)統(tǒng)一調(diào)控,避免人工操作或單軸分次鎖付導(dǎo)致的參數(shù)偏差,減少浮釘、滑牙等不良狀態(tài)。
(二)適用工況與注意事項(xiàng)
適用場景:適合產(chǎn)品型號單一、螺絲孔位置固定的長期生產(chǎn)工況,如某發(fā)動機(jī)蓋板、洗衣機(jī)控制面板等,這類產(chǎn)品無需頻繁調(diào)整設(shè)備,可發(fā)揮多軸同步的效率優(yōu)勢。
換型靈活性局限:因軸組為定制化設(shè)計(jì),若需切換產(chǎn)品型號,需更換整套軸組并重新調(diào)試參數(shù),換型周期較長、成本較高,不適合多品種、小批量的生產(chǎn)場景。
前期規(guī)劃關(guān)鍵:實(shí)施前需準(zhǔn)確測繪產(chǎn)品螺絲孔數(shù)據(jù)(位置坐標(biāo)、角度、深度),確保軸組與螺絲孔完全匹配;同時(shí)需考慮工件定位精度,搭配工裝夾具固定工件,避免鎖付時(shí)工件偏移影響軸組對位。
二、單軸擰緊(六軸機(jī)器人 + 吹加吸模組):柔性生產(chǎn)的 “全能方案”
單軸擰緊搭配六軸機(jī)器人與吹加吸模組,是兼顧 “多方位覆蓋” 與 “柔性換型” 的自動打螺釘方案,借助六軸機(jī)器人的靈活運(yùn)動軌跡,結(jié)合吹加吸模組的穩(wěn)定供料,可實(shí)現(xiàn)任意角度、任意位置的鎖付,適合多品種、多規(guī)格產(chǎn)品的生產(chǎn)場景(如汽車零部件、醫(yī)療設(shè)備裝配)。

(一)核心配置與優(yōu)勢
六軸機(jī)器人:實(shí)現(xiàn)多方位運(yùn)動:六軸機(jī)器人具備多自由度運(yùn)動能力,可靈活調(diào)整擰緊軸的角度與位置,無論是垂直鎖付、水平鎖付還是傾斜鎖付,均能通過編程實(shí)現(xiàn) 360° 覆蓋,輕松應(yīng)對異形工件的多方位螺絲孔。
吹加吸模組:穩(wěn)定供料 + 防不良:采用 “吹氣送釘 + 真空吸附” 的雙重供料結(jié)構(gòu),吹氣功能可將螺絲快速輸送至批頭位置,提升供料效率;真空吸附功能能牢牢固定螺絲,避免水平鎖付或傾斜鎖付時(shí)出現(xiàn)螺絲歪斜、掉落(即 “歪釘?shù)翎敗保?,保障鎖付過程穩(wěn)定。
視覺定位:提升準(zhǔn)確度:搭配視覺檢測系統(tǒng),可實(shí)時(shí)識別螺絲孔位置,自動補(bǔ)償工件定位偏差(如工件放置輕微偏移),確保擰緊軸正確對位螺絲孔,減少因?qū)ξ徊粶?zhǔn)導(dǎo)致的滑牙、螺絲打偏等問題。
柔性換型:適配多品種生產(chǎn):若需切換產(chǎn)品型號,僅需在控制系統(tǒng)中調(diào)用對應(yīng)產(chǎn)品的鎖付程序(包含運(yùn)動軌跡、扭矩參數(shù)),無需更換硬件設(shè)備,換型過程快速便捷,適合多品種、小批量的柔性生產(chǎn)需求。
(二)適用工況與優(yōu)化建議
適用場景:適合產(chǎn)品型號多樣、螺絲孔位置多變的生產(chǎn)工況,如汽車行業(yè)中不同車型的零部件裝配、醫(yī)療設(shè)備中多規(guī)格儀器的組裝等,能靈活應(yīng)對不同產(chǎn)品的多方位鎖付需求。
節(jié)拍優(yōu)化方向:可通過優(yōu)化供料路徑(如縮短螺絲供料器與機(jī)器人的距離)、調(diào)整機(jī)器人運(yùn)動速度(在精度允許范圍內(nèi)提升運(yùn)動效率)進(jìn)一步提升節(jié)拍,滿足中高產(chǎn)能需求。
三、多方位自動打螺釘方案選型建議
企業(yè)在選擇多方位自動打螺釘方案時(shí),需結(jié)合自身生產(chǎn)需求綜合判斷:
優(yōu)先選多軸同步擰緊:若產(chǎn)品單一、產(chǎn)能需求高(如日均產(chǎn)量超 1 萬件)、長期穩(wěn)定生產(chǎn),多軸同步擰緊能以高效率降低單位生產(chǎn)成本,提升產(chǎn)能競爭力。
優(yōu)先選單軸擰緊(六軸機(jī)器人 + 吹加吸模組):若產(chǎn)品品種多、換型頻繁(如日均換型超 3 次)、需應(yīng)對復(fù)雜多方位鎖付需求,該方案的柔性優(yōu)勢能減少換型成本,適配多樣化生產(chǎn)。
共性注意事項(xiàng):無論選擇哪種方案,均需搭配扭矩監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)時(shí)檢測鎖付過程中的扭矩與角度數(shù)據(jù),及時(shí)預(yù)警不良狀態(tài);同時(shí)需建立設(shè)備定期維護(hù)機(jī)制,延長設(shè)備使用壽命,保障長期穩(wěn)定生產(chǎn)。
總之,多方位自動打螺釘方案的核心是 “匹配生產(chǎn)需求”,通過合理選擇多軸同步或單軸柔性方案,結(jié)合參數(shù)設(shè)置與設(shè)備維護(hù),企業(yè)可實(shí)現(xiàn)多方位鎖付的效率化、自動化,提升生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量,在自動化生產(chǎn)浪潮中占據(jù)優(yōu)勢。