Séparation des vis dans l'automatisation de la production

Qu'est-ce que la séparation des vis ?

La séparation des vis est l'un des nombreux processus essentiels de la production industrielle. La cible est de fournir des vis ou d'autres éléments de fixation de manière individuelle et ordonnée. Pour ce faire, les vis sont transportées d'un réservoir de stockage vers une unité de séparation spéciale, qui veille à ce que les vis soient alimentées individuellement - c'est-à-dire individuellement et dans la bonne position - dans la suite du processus de production. Cette étape est extrêmement importante pour garantir le bon déroulement des processus d'assemblage et augmenter l'efficacité de la production.

Dans les installations d'assemblage automatisées, la séparation des vis fait généralement partie d'une technologie d'alimentation complet. Elle garantit que les éléments de fixation provenant d'un stock en vrac sont séparés en continu, alignés correctement et mis à disposition au bon moment pour le processus de vissage. Selon la géométrie des vis, la diversité des variantes et le volume de production, différents systèmes sont utilisés, par exemple des convoyeurs à spirale vibrants, des convoyeurs à étages ou des convoyeurs à rail élévateur.

L'importance de la séparation des vis pour l'industrie

Dans les lignes de production modernes, la séparation des vis est un élément indispensable, notamment dans les secteurs de la construction mécanique, de l'électronique et de l'automobile. Alimenter le processus de vissage avec des vis correctement orientées et en quantité suffisante permet d'augmenter la productivité et de sauvegarder la qualité des produits finis. Sans une alimentation en vis fiable, les vis peuvent être mal positionnées, inclinées ou même endommagées, ce qui peut mener à des arrêts de production et des reprises coûteuses, selon le degré d'automatisation. Le gaspillage de matériaux et le risque d'erreurs dans les processus automatisés sont donc également minimisés à travers la séparation des vis. Le système de séparation joue un rôle important, en particulier dans les processus qui exigent une propreté technique.

Différentes méthodes de séparation des vis

Il existe plusieurs méthodes de séparation des vis qui peuvent être utilisées en fonction de l'application et des besoins spécifiques de la ligne de production. Les procédés les plus courants sont les suivants

1. Bol d'alimentation vibrant : les vis sont "secouées" vers le haut à travers des vibrations dans un pot d'aide en forme de spirale. À travers ce mouvement, les vis sont automatiquement alignées puis séparées. Le bol d'alimentation vibrant est très répandu car il est adapté à toutes les tailles de vis et à un débit élevé.

2. Alimentateur par rail conducteur : dans le cas de l'alimentateur à rail conducteur, les vis sont soulevées à travers une sorte d'épée d'une position inférieure à une position supérieure et alimentées en position correcte par la force de gravité vers le séparateur. C'est pourquoi on l'appelle aussi convoyeur à sabre. Les systèmes d'alimentation à rail élévateur sont très silencieux et n'endommagent pas les composants, ce qui les rend particulièrement adaptés aux conditions environnementales silencieuses et à la propreté technique.

3. Système d'alimentation à lames : dans le cas du système d'alimentation à lames, les vis se trouvent d'abord sur des marches de convoyage et sont transportées par un mouvement vertical jusqu'à la marche suivante, où elles sont ensuite séparées. Cette méthode est particulièrement adaptée aux vis de grandes dimensions ou de longue longueur de tige, difficiles à manipuler dans d'autres systèmes. Le système d'alimentation à lames est également très silencieux et idéal pour la propreté technique.

4. Distributeurs de vis : Les distributeurs de vis sont des systèmes simples et automatisés qui fournissent des vis individuelles à partir d'un conteneur, de sorte qu'elles peuvent être alimentées manuellement ou mécaniquement. Ces systèmes représentent souvent l'entrée de gamme de l'alimentation automatisée et sont particulièrement adaptés aux petits environnements de production et aux opérations de vissage moins complexes.

Alimenter par tuyau et systèmes pick-and-place

Avant que les vis n'entrent dans le processus de vissage final, elles doivent encore être alimentées dans le système. La plupart du temps, l'alimentation s'effectue à travers un tuyau d'alimentation : au moyen d'air comprimé, les vis sont alimentées par un tuyau jusqu'à la position de vissage. Le grand avantage est le temps de cycle court, car la vis est directement alimentée dans l'alimenteur. Une autre façon de réduire le temps de cycle est d'utiliser une embouchure escamotable. L'élément de fixation peut alors être alimenté parallèlement au processus de vissage. Pour les géométries de pièces critiques, l'Alimenter par tuyau atteint toutefois ses limites. Si la tige de la vis est trop courte et le diamètre de la tête trop grand, une alimentation correcte et fiable des éléments de fixation ne peut pas être garantie. Le tuyau d'alimentation peut en outre transporter des particules du système d'alimentation vers le système de vissage, puis vers le composant. Un inconvénient en termes de propreté technique. La solution consiste à séparer le tuyau d'alimentation à travers un filtre à particules (Particle Killer) afin de répondre aux exigences de propreté technique malgré l'alimentation par tuyau.

Une solution - lorsqu'un élément de fixation ne peut pas être alimenté par tuyau en raison de la géométrie défavorable de la pièce - est le procédé pick-and-place. Au lieu d'utiliser un tuyau d'alimentation, l'élément de fixation est mis à disposition dans un panier sur le système d'alimentation. Pour le prélèvement, on utilise des pinces, des aimants ou une aspiration par le vide. Le procédé pick-and-place est également bien adapté en termes de propreté technique, car il minimise le risque de transport de particules sur le composant.

Limites des systèmes d'alimentation classiques

Les systèmes d'alimentation classiques fonctionnent de manière particulièrement fiable dans les applications avec des séries stables et peu de variantes. Cependant, avec une diversité croissante des variantes, des géométries de vis différentes ou des changements fréquents de produits, les efforts de coordination et de conversion augmentent. Les différentes longueurs, formes de tête ou revêtements de surface peuvent compliquer l'orientation et la séparation. Les composants sensibles ou les cadences élevées imposent également des exigences supplémentaires en matière de stabilité du processus. Dans de tels cas, la conception du système de séparation et d'alimentation est déterminante pour garantir la stabilité et la reproductibilité à long terme du montage automatisé des vis.

Adapter la séparation des vis à l'application

Les exigences en matière de séparation des vis varient considérablement en fonction des composants, de la diversité des variantes et du temps de cycle. Une analyse structurée des vis, des géométries des composants et des conditions de processus permet de concevoir une solution d'alimentation stable et économique.
→ Évaluer ensemble la solution d'alimentation adaptée à vos composants

Avantages et inconvénients : comparaison des différentes méthodes
 

Á travers la combinaison et l'adaptation des différents procédés, les lignes de production peuvent être adaptées de manière optimale aux exigences spécifiques de la séparation des vis. Il en résulte une amélioration de l'efficacité et de la qualité des produits finis. Le choix du procédé approprié dépend toujours fortement de l'application spécifique, comme la taille, la forme et la quantité de vis ainsi que la quantité de production souhaitée.

Défis et développements futurs

En particulier, la réduction de la taille des composants et les exigences croissantes en matière de flexibilité des lignes de production posent plusieurs défis à la séparation des vis. Après tout, chaque système d'alimentation est construit pour une vis spécifique. De plus, l'intégration de solutions industrielles 5.0 - telles que les capteurs intelligents et les systèmes en réseau - nécessite une évolution continue des systèmes d'alimentation.

Peut être qu'à l'avenir, les développements s'orienteront vers des systèmes adaptatifs. Ceux-ci s'adaptent automatiquement aux différents types de vis et offrent ainsi encore plus de flexibilité. Des approches respectueuses de l'environnement, avec des entraînements à faible consommation d'énergie et des matériaux économes en ressources, pourraient également être mises en avant afin de minimiser l'empreinte écologique de la production.

Á travers les progrès de la technologie des capteurs et du traitement des données, la séparation des vis pourrait devenir encore plus intelligente et flexible à l'avenir, ce qui mènerait à une nouvelle optimisation des processus de production. Le fait est qu'une alimentation et un séparateur efficaces des vis sont indispensables à l'automatisation des processus d'assemblage industriels et constituent donc la base d'un assemblage par vis efficace.

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