扭矩控制装配的两大核心要素是拧紧轴的精度和拧紧工艺,部分螺栓由于螺纹副或者螺栓的批次的不同,在拧紧过程所受的摩擦力不同,连杆螺栓在同步拧紧到10N·m过程中,部分螺栓一开始的扭力就达到了12N·m左右,而从10N·m拧紧到33N·m过程中,螺栓克服了螺纹副的摩擦力,扭力迅速降低到10N·m以下,再继续进行拧紧到33N·m,结果不合格,需要返松螺栓再进行拧紧,螺栓的重复拧紧,造成螺栓滑牙断裂,连杆报废。
拧紧工艺有许多种,对于那些数量较大的螺栓,则一般使用分组拧紧、分步拧紧和对角拧紧,这些方法是保证实施的扭矩时让接触表面均匀接触,从而保证螺栓的轴向预紧力均匀可靠,由于兼顾重复精度高、可靠性好、效率高等众多优点,机器人手臂搭载拧紧枪的自动装配方案被广泛应用于动力总成、汽车零部件、新能源电池PACK组装、家电装配等工业领域,加快了企业生产模式转型升级,提高了装备先进制造能力螺栓伸长法,虽然装配精度较高,但由于装配设备要求较高,所以很难广泛运用。
拧紧轴则根据螺栓的特性,选择不同的拧紧方式,如缸盖螺栓拧紧方式:采用先拧紧4500°→拧紧到10N·m→拧紧到49N·m→返松1400°→拧紧到10N·m→拧紧到23N·m→角度拧紧82°,整个过程采用同步拧紧和扭矩和角度的检查,增加了同步拧紧到20N·m,并在此步骤进行检查,需要在16~24N·m之间才为合格,并将拧紧斜率由300r/min提高至400r/min,改进后螺栓拧紧合格率明显提高,连杆的报废率大大降低,问题得到解决。