NG，表示拧紧不合格，扭矩过高或过低，控制角度不正确等。实际在螺栓在拧紧过程中，出错是经常遇到的。如何能找到背后的原因是关键。

工艺设置分析

针对既定材料，工艺部门会设定目标扭矩，由设置工具参数来实施拧紧，得到应用的夹紧力。

Cleco工具借助图形化的设置界面，可以更好的理解各参数意义，从而避免参数填错。可以借助软件的自动编程功能，减少因需要经验才能设置的短板。但正常设置完成，实际拧紧时，仍然经常会有扭矩过高或过低的情况发生。

扭矩不合格，常见处理方法如下：

1、标定工具，确认工具输出的实际扭矩没有偏差

2、观察实际曲线，评估如果是新工位，则正常调整参数来修正。例如：修正第一步扭矩，使其减小；调整最终步骤的工具速度，避免过冲引起的最终扭矩增大等；增加每个拧紧步骤结束时的保持时间，监控工具停止时的转动惯量对目标扭矩和目标角度的影响。

3、如果原工具一直使用正常，且工具标定结果没有问题，需要注意紧固件或连接件的材质、加工精度、涂层有无发生变化，需要原材料厂家提供检查报告。

紧固件材料分析

经过工具标定检查的实际输出扭矩没有问题时，需要考虑到 螺栓材质或者连接件问题。需要请供应商提供紧固件的测试报告，以避免厂家在材料上偷工减料。或根据检测报告找出其他原因。

拧紧功能参数分析

目前的电动工具都有多项拧紧策略，如常用的扭矩控制角度监控等。但有些功能在使用时因为不了解工况与拧紧策略的适用性，结果反而适得其反，造成现场不停报警。单个螺栓的拧紧不能过关，从而影响生产。

电动工具的拧紧策略针对新螺栓，但如果工人习惯反复拧，而又加入了角度监控，那自然就非常容易报警。比如拧紧到最终30Nm，从15Nm开始计量的角度必须落在15°与60°之间。拧紧完成，再次拧紧，角度不够，自然报警。当然，这可以防止操作工重复拧紧。 但实际情况是，如果螺栓开始没放好，而工具已经拧紧，这样造成拧紧件角度的变化，如果不在监控的范围内，势必引起报错。

类似情况还有 自攻螺栓，尽量要一次攻破材质然后拧紧完成，因为自攻的拧紧策略是，用大扭矩攻破材质或钻出螺纹，然后小扭矩的目标值完成最终拧紧。否则攻破了，但没有拧紧完，则在拧紧策略上因为初始拧紧不够，又会造成报警。

以上是要说明，拧紧策略有其适用性，要避免因不了解使用条件而造成装配出错。

扭矩衰减

上一期的推文中有此专辑说明，主要论述了如何从生产工艺、产品设计 、连接处理等三方面解决问题。

回顾：根据防错的拓扑图，我们简单总结了拧紧出错时的几种情况。此次我们继续螺栓拧紧防错的话题：个数出错处理和螺栓定位系统防错。

1

螺栓计数器功能，实现防漏防丢

拧紧中的螺栓个数，即指同规格同种工艺下的螺栓个数。在 Cleco 电动工具控制器运行界面上可以清楚看到第8项对应的螺栓个数。

螺栓拧紧个数，也叫做批次计数。常见办法是在软件中设置，然后直接拧紧。这种方法是完全靠人的主观意识来评判有无漏拧。潜在的风险是显而易见的。

2

增加角度编码器

采用助力臂或者其他悬挂方式，强制操作工按一定顺序拧紧。且显示器的存在，方便核对是否一致。

- 角度编码器的工作原理，是一种将旋转角度转换成一串数字脉冲信号的旋转式传感器，这些脉冲能用来控制角位移，如果编码器与齿轮或螺旋丝杠在一起，也可用于直线位移。

- 角度编码器相互记住邻近编码器位置。

- 最终拧紧螺栓的位置决定了要用多少编码器，位置越复杂，机械臂要转动的角度方向越多，加装的编码器也会越多。

- 有人反馈编码器的精度不够。编码器的精度，是指编码器输出的信号数据对测量的真实角度的准确度，常用单圈分辨率多少位，角分（′），角秒（″）。所以编码器的精度是非常高的。而实际上，机械臂的晃动、工件的误差、托盘的公差，这些才是真正制约精度的实际因素。

- 为此我们在定义螺栓位置写入参数时，往往是定义一个区间而绝不可能是一个点。当工具的套筒到达此区间时，工具使能，即可拧紧。

- 所以区间与区间的距离最小值反而是这台设备能达到的最高精度，而非编码器本身。

- 编码器可以针对机械臂的移动进行计算，这其中的算法比较关键，不能有时延。合格与不合格的拧紧反馈要及时，这是考量系统的关键之一。

优点

i.机械臂加角度编码器技术相对来说成熟，市场应用也很普遍。

ii.防错效果明显，拧紧必须按一定次序，工艺标准可以体现。

适用条件

ii.有强制拧紧顺序的工位。

3

增加红外视频向导

- 红外视频作业向导这几年红起来了。

- 借助红外判别甚至更高级的颜色区分来达到纠错。

- 理论上可以达到毫米级防错。

优点

i.全程装配过程都可以文字指引。

ii可以与工具输出信号联动，从而达到纠错防错。

iii.物料拿错也可以报警。

iv.有作业完成状况指导屏幕。

v.可与工厂MES无缝对接。

适用条件

i.单人单工位多任务。

ii.复杂流水线。

iii.现场要有支架悬挂设备。

iv.上方无遮挡。

v.工件本身有干扰，可以加装红外设备来校位。

- 此系统关键仍然是算法，不能有时延，否则连续作业时可能会Down 机。

4

关于防错方法的考虑因素，希望大家这样思考

- 预算有多少？有些技术美伦美奂，但公司预算没有。

- 是不是最适合现场方法？比如上面介绍的红外视觉向导，要放在高节拍的流水线就极度的不适合。所用的方案务必要契合一线。

- 防错的办法能否适应一线生产，比如高节拍、操作工跨线作业、设备拖来拖去等等，单独看防错本身没错，但很多设备一放到生产一线立即被撤。其原因就是没有综合考量实际情况。

- 新设备的引入是否有潜在的风险。比如上面介绍的时延，那基本上是软件算法出问题，那这套设备基本上是废了。不要把购买的风险变成为给自己带来风险。

后面的防错方法，我们会一直围绕上面这几点来呈现。下面我们聊聊曲线~

回顾：根据防错的拓扑图，我们就螺栓个数设置与通过螺栓定位系统介绍了如何在通过工具拧紧参数与外围设备上，解决螺栓拧紧防错的问题。本期我们聊聊机器人应用与防错。

说起机器人，想必不少读者会有更多的理解与体会。本文主要提及的是机器人在拧紧方面的应用。使用机器人的优点毋庸置疑，无人为损伤，重复使用，人工智能，能大大提升生产效率，避免人工错误，减少人力成本与装配错误发生。同样的，使用机器人的缺点也显而易见。维护保养复杂，造价高昂，前期编程与计算机模拟时间耗费长。

但这并不妨碍机器人在工业领域的应用。

在实际客户的方案反馈中，很多厂家将机器人作为智能制造的标志，众多展会上更是机器人林立。在实际装配的应用中，我们该如何利用机器人为生产增添效力，本文将从装配的特点、机器人的特点，两者结合的注意点等三方面来阐述，希望我们的观点能抛砖引玉。

一、螺栓装配特点：

装配扭矩实际有多大，其反力是通过机器人本身还是反力工装抵消，机器人法兰盘前面的轴箱有多重，这几点基本上决定了机器人的尺寸。在装配实际螺栓时，如果工具因为空间干涉不能正常使用，需要就具体情况来做分析。尽量不要出现借助机器人来抵消反力的现象，否则会增加机器人尺寸，采购成本也会大为提升。同样，有些工位还需要自动上钉。那螺栓的种类需要注意，有无异形螺栓，确认是否能适用于自动送钉系统。加工工件是否多样，还是无任何规律可言按订单天天更新等等。其他系统在信息交互时有无时延，是否会影响生产。如视频反馈系统，红外信号确认等。其思路是，问题化解，不要最终集成在机器人系统之上。否则，设备投入使用时会大大增加报警率。

如果想上机器人项目，前期这些因素都需要考虑且有必要的测试。要知道，机器人的调试费用与机器人本身的采购费用相当。

工件与装配环境：

以上几点我们在一线的方案交付中是经常遇到的。现结合案例给大家一一道来。

工件一致性，是加工精度的代名词。比如，前后桥的工件，要放在托盘上，送到工位后由专用的拧紧机配合工装来完成拧紧。但有些低质的供应商，加工的托盘大小不一，位置不一，造成再次对位时困难，甚至不能拧紧的问题。有朋友会问，你不是说机器人嘛，如何说到类似自动站了。其实原理是一样的，机器人是个可以移动的自动站。工件到工位的位置不唯一，那要不增加冗余防错，要不进行托盘改造。否则机器人拧紧仍然是报警。

工件加工一致性不好，如果大家熟悉气门间隙拧紧应用就知道，目前能用电动工具拧紧的业内只有Coummins(康明斯) 的发动机可以胜任。气门间隙拧紧可以说是工件一致性影响拧紧的典型案例。

由工件一致性，自然我们就联想到螺栓位置是否固定的话题。其实也很好理解，即螺栓位置相对于工件，应该保持固定。比如螺栓在圆上是否等分，其排开是否有规律，加工的误差是否一致。这些都会最终影响机器人拧紧的效果。有人会有疑问：有些机器人抓取不规则物体后能按一定方向排列好，这看上不去并不难，为什么到了拧紧就不行呢。抓取机器人是对物体进行建模，在虚拟环境中学习数据库中的三维图形、视觉外观，练习抓握技巧。在很多的演示中，其只是进行抓取，且空间不受限制。而我们实际拧紧现场可远没有这么简单。混线生产，流水线上的工件有的甚至是按订单来，机型不统一。关键的是，很多工位空间受限。还有加工上的误差等。很多客户认为想通过机器人来规避上述问题点是不现实的，所有会对装配造成影响的因素都得考虑进去。如果不提前进行预判，花重金购买的能一展企业风采的机器人有可能就用不了了。

下面我们再说说装配环境，这点有个经典的应用，就是全自动轮胎拧紧。目前国内常见的或者说成功率较高的是在线体停止的情况下去用机器人拧紧轮胎。这就是装配环境固定的有力说明。随行拧紧时，车在抱具上会有晃动，螺栓的位置也会有变化。这些都会给机器人拧紧轮胎造成极大困难。目前能随行的是采用二次轨道固定的原理，即将车引入一个相对固定的操作环境，来全面过滤掉不确定因素。

在上次防错的直播中提到，一种有防错功能的设备需要了解产品特点，以及其适用条件，否则会造成新的问题。机器人拧紧往往是线体关键工位，成功比较惹人注目。但发生故障，其视觉冲击力一样会让人难忘。

二、机器人在拧紧装配中的特点

结合上同的陈述，相信大家对上机器人应该有个初步的认识。如果要想上机器人，务必对拧紧空间、有无干涉、工件与装配环境是否能稳定等诸多方面进行考量。我们在一线还发线，工艺设计与装配往往严重脱节，造成套筒放不进工位、弯头工具进不去拧紧空间、螺栓与批头使用错位造成批头折断的现象。当然，这是另一个话题了。但其仍然影响了全自动化的推进。

机器人在拧紧装配中的特点，总结如下：

三、机器人与螺栓拧紧结合点

螺栓装配与机器人应用不是独立的，上面的描述已经涉及。

下面的案例是风力电车上的轮毂螺栓，大家可以体会下上面所说的几点。遗憾的是看不到前面拧紧的工装

说到机器人集成在螺栓装配上，电缆数量当然是越少越好，避免在转向上引起的干扰。在这儿，小编友情插入广告：Apex 的Cleco拧紧轴是您的首选哦~伺服集成在工具上，一个控制器最多能连32根拧紧轴。最实用的就是控制器出来只要一根主电缆。可以说，专为机器人应用而生。下面的图请大家细品。

此次我们所要论述的主要议题是，用机器人在实际螺栓装配拧紧应用时，要考虑到实际工况、工件误差、购置成本等多方面因素。提交方案要充分论证，以避免潜在风险对拧紧影响。否则，不断停机甚至停线会给一线生产带来巨大困扰与成本上损失。这方面，我们会给到您专业的解决方案。

来源： Cleco动力工具返回搜狐，查看更多