Coppia avvitatura S210

[Ghisla]

Buongiorno, sto eseguendo il collaudo di una stazione installata su una macchina che esegue un ciclo di avvitatura di una valvola su una di bottiglia in alluminio, tra la valvola e la bottiglia è presente un OR, la valvola è in ottone

 

La avvitatura è composta da un motore S210 un albero meccanico, un riduttore ed una chiave autocostruita.

 

Tramite uno strumento professionale posso constatare che la coppia che io imposto nell'azionamento è identica a quella restiuita dallo strumento (Lo strumento non è in feedback all'azionamento)

 

Il problema che ho attualmente è che l'azienda cliente provando la coppia di serraggio tramite uno strumento non rileva la coppia uguale a quella impostata ma molto più alta (Impostiamo 50Nm e l'azienda rileva 70Nm).

 

Il ciclo che io eseguo attualmente è questo: Parto avvitando ad una velocità elevata fino a che raggiungo 10Nm, quando rilevo i 10Nm riduco la velocità ed incremento la coppia fino ad arrivare a 50Nm. Ovviamente l'unico modo che ho per verificare di essere arrivato in coppia è tramite il bit di asse fermo.

 

La domanda è, avete qualche idea riguardo a come ottimizzare questo sistema? cicli, parametri ecc?

Il tutto lo eseguo tramite oggetto tecnologico.

 

Cordiali saluti

[Livio Orsini]

Tra motore ed attrezzo è presente un riduttore di velocità; ti faccio una domanda banale: hai tenuto presente l'esatto rapporto di riduzione e l'esatto rendimento del riduttore?

[Ghisla]

Ciao Livio, si nell'oggetto tecnologico ho impostato il riduttore corretto.

 

Lo strumento di misura che ho a disposizione lo metto sotto l'avvitatore e lo utilizzo per controllare che la coppia erogata sia esattamente quella impostata , quindi a livello di taratura dovrebbe essere tutto ok.

 

Il problema me lo trovo sui pezzi.

[acquaman]

Potresti andare troppo veloce, arrivi in battuta il picco di forza è immediato e l'azionamento ci mette qualche istante a limitare la forza. 

Fai delle prove a velocità più bassa. 

Modificato: 5 dicembre 2020 da acquaman

[Ghisla]

Ho provato ocn lo strumento, e la coppia massima raggiunta è ok

[acquaman]

Un'altra variabile che può dare dei risultati diversi è il giunto elastico, l'O-RING, alcuni sistemi di avvitatura hanno strategie di serraggio differenti in funzione se il giunto e rigido o elastico.

La misura che fa il tuo cliente e quella di misurare la forza che serve a svitare la valvola?

[Ghisla]

No la coppia di serraggio la misurano con una chiave apposta in avvitatura

[acquaman]

Ma la mettono tra il tuo avvitatore e la valvola durante l'avvitatura o una volata avvitata provano a fare ancora qualche grado e misurano la forza che ci vuole.
Qualunque misura non dinamica fatta dopo l'avvitatura ha dei risultati differenti rispetto alla misura della coppia dinamica, l'unico modo per trovare la coppia chiesta dal chliente è ridurre la coppia di avvitatura fino a trovare la coppia giusta misurata in statico.

Una volta trovato il valore corretto da impostare nell'avvitatore, fare delle prove di ripetibilità per vedere che il risultato sia costante nel tempo.

[Livio Orsini]

2 ore fa, acquaman ha scritto:

, l'unico modo per trovare la coppia chiesta dal chliente è ridurre la coppia di avvitatura fino a trovare la coppia giusta misurata in statico.

Una volta trovato il valore corretto da impostare nell'avvitatore, fare delle prove di ripetibilità per vedere che il risultato sia costante nel tempo

 

Concordo.

[acquaman]

Accontenti il cliente, però è errato, la coppia corretta di avvitatura è quella misurata in avvitatura, l'ideale misurata con un torsiometro posto tra la valvola e l'utensile. 

 

[Livio Orsini]

21 minuti fa, acquaman ha scritto:

l'ideale misurata con un torsiometro posto tra la valvola e l'utensile. 

 

I torsiometri non li regalano.

Poi tutto dipende da quanto deve essere precisa la coppia di serraggio.

[acquaman]

 

11 minuti fa, Livio Orsini ha scritto:

I torsiometri non li regalano.

Sicuramente, il mio era un modo per ribadire che il modo corretto per misurare la coppia di serraggio è quella misurata in avvitatura, e non dopo.

[batta]

Il 5/12/2020 alle 10:23 , acquaman ha scritto:

Potresti andare troppo veloce, arrivi in battuta il picco di forza è immediato e l'azionamento ci mette qualche istante a limitare la forza. 

Fai delle prove a velocità più bassa.

 

Il 5/12/2020 alle 11:25 , Ghisla ha scritto:

Ho provato ocn lo strumento, e la coppia massima raggiunta è ok

 

Una cosa è applicare lo strumento al mandrino, altra avvitare la valvola.

Durante l'avvitatura, quando arrivi in battuta la coppia sale in modo repentino. Come dice Acquaman, il drive potrebbe non limitare abbastanza rapidamente la coppia. Inoltre, anche se il drive limitasse la coppia all'istante, c'è sempre l'inerzia dl sistema.

Non hai risposto alla domanda di Acquaman: hai provato a velocità più basse?
La fase finale dell'ìavvitatura deve essere fatta a velocità bassissima, come faresti se stringessi a mano con una chiave dinamometrica.

[Ghisla]

Come ho detto nel post precedente ho provato ad eseguire un ciclo anziché sulla bottiglia sullo strumento professionale che rileva i picchi max di coppia, il mio ciclo con la velocità da me impostata da un picco di coppia che è quello impostato da hmi, quindi la coppia rilevata dallo strumento è corretta e fino qui tutto ok. Quello che non è corretto è la coppia che il controllo qualità rileva utilizzando una chiave dinamometrica. Potrebbe essere che il modo in cui testano la coppia non sia corretto e sia fasullo in quanto andando a tirare manualmente la valvola, uno scatto di qualche grado potrebbe causare un innalzamento della coppia in maniera vertiginosa. 

Modificato: 6 dicembre 2020 da Ghisla

[batta]

29 minuti fa, Ghisla ha scritto:

Come ho detto nel post precedente ho provato ad eseguire un ciclo anziché sulla bottiglia sullo strumento professionale che rileva i picchi max di coppia, il mio ciclo con la velocità da me impostata da un picco di coppia che è quello impostato da hmi, quindi la coppia rilevata dallo strumento è corretta e fino qui tutto ok

Perché chiedi consigli e poi ti ostini a non seguire i consigli che ti vengono dati?
Collegare uno strumento o avvitare la valvola sulla bottiglia POTREBBE NON ESSERE LA STESSA COSA!

Come incrementa la coppia sullo strumento professionale? Avvitando la valvola, quando arrivi in battuta, la coppia aumenta con un gradino. Anche se il drive limitasse la coppia all'istante, basta l'inerzia del sistema a far superare la coppia.
Immagina di andare a sbattere contro ad un muro. Non conta se, nel momento in cui sbatti, hai tolto il piede dall'acceleratore, se stavi andando a cento all'ora.
Quindi, dopo fai pure come vuoi, ma cosa ti costa ridurre la velocità e verificare se cambia qualcosa oppure no?

[Ghisla]

Forse non sono stato chiaro ma quello che intendevo dire era che la velocità che ho impostato è stata trovata con senso di logica. La prova di ridurre la velocità è già stata fatto e il risultato è uguale a quello che ottengo ora. Quindi vedendo come reagisce il sistema con lo strumento sembra che il motore riesca a limitare la coppia in maniera perfetta. 

Scusate ma il fatto di avere eseguito la prova a bassa velocità pensavo di averlo scritto nel post precedente, mi è sfuggito.😮

Modificato: 6 dicembre 2020 da Ghisla

[acquaman]

Misurare la coppia di serraggio provando con una dinamometrica ad avvitare ancora qualche grado è errato, immagina su una valvola serrata a 50n quanta forza serve per spuntare l'attrito dei filetti. 

Come ti ho detto se il cliente vuole fare la misura come dice lui abbassa la coppia fino a quando il cliente non è soddisfatto a fai delle prove di ripetibilità per dimostrare che il sistema è stabile e ripetitivo. 

Posta anche il nome del cliente così non compriamo le sue bombole perché hanno le valvole non serrate😊😊😊😊

 

 

[Livio Orsini]

C'è una verifica semplice semplice, ed anche veloce. Si serra una valvola con una chiave dinamometrica a 50 Nm, poi si riverifica il serraggio di quella valvola e di una serrata a macchina.

Se danno il medesimo risultato di coppia convinci il cliente della validità della taratura.

[batta]

15 ore fa, Ghisla ha scritto:

Scusate ma il fatto di avere eseguito la prova a bassa velocità pensavo di averlo scritto nel post precedente, mi è sfuggito.

Bene, la prova l'hai fatta.
Ma, solo per mia curiosità, cosa intendi per bassa velocità? Puoi fornire un valore numerico della velocità di rotazione del mandrino?

[Ghisla]

Ora è impostata a circa 5 giri al secondo.

Purtroppo per causa tempo ciclo non possiamo andare al di sotto di questa velocità. Potrebbe essere troppo alta?

[pigroplc]

Il 4/12/2020 alle 16:47 , Ghisla ha scritto:

Il ciclo che io eseguo attualmente è questo: Parto avvitando ad una velocità elevata fino a che raggiungo 10Nm, quando rilevo i 10Nm riduco la velocità ed incremento la coppia fino ad arrivare a 50Nm. Ovviamente l'unico modo che ho per verificare di essere arrivato in coppia è tramite il bit di asse fermo.

io manterrei i 10 Nm fino al primo stop, quindi ad asse fermo aumenterei la coppia al valore di targa in modo da valutare il nuovo fronte di salita dell'asse fermo insieme al feedback della coppia letta nei parametri.

Magari non è bello vedere una microinterruzione del movimento ma ti da la garanzia che il sistema ha serrato alla coppia di targa.

[Ghisla]

Ciao Pigroplc, il ciclo funziona esattamente come hai scritto te. Arrivo a x Nm (Ora sui 20) con asse fermo cambio la coppia incrementandola fino a quella massima.

[batta]

19 minuti fa, Ghisla ha scritto:

Ora è impostata a circa 5 giri al secondo.

Purtroppo per causa tempo ciclo non possiamo andare al di sotto di questa velocità. Potrebbe essere troppo alta?

Secondo me, sì, è troppo alta.
Per non risentire dell'inerzia del sistema quando arrivi in battuta, dovresti comportarti come faresti stringendo a mano.

Secondo me, la fase finale dovrebbe essere fatta a velocità di frazioni di giro al secondo.

Capisco che questo faccia a botte con i tempi ciclo ma, solo per fare una prova, riesci a fare una avvitatura con velocità di 0,5 rpm?
Giusto per capire se cambia qualcosa.

Il mio dubbio è che tu superi la coppia di serraggio già durante la prima fase, sempre per l'inerzia del sistema.

Se così fosse, dovresti trovare un modo per fare l'avvitatura fino quasi in battuta a velocità elevata, con un controllo di posizione (e limite di coppia sempre attivo, ovviamente), e la fase finale a velocità bassissima.

[Ghisla]

Ok vedo di provare a fare questo test. Una sola cosa, cosa intendi con "un controllo di posizione"?

[pigroplc]

45 minuti fa, Ghisla ha scritto:

Ciao Pigroplc, il ciclo funziona esattamente come hai scritto te. Arrivo a x Nm (Ora sui 20) con asse fermo cambio la coppia incrementandola fino a quella massima.

se hai fatto come dico io cioè arrivi a 20 Nm, ti fermi e poi gli dai il colpo a 50 Nm potrebbe darsi che il colpo a 50 Nm non sortisce effetto per la velocità alla quale tu hai applicato i 20 Nm. In tal caso io proverei applicando 10 Nm al posto di 20. Potrebbe darsi che il valore limite non sia sufficiente a far spuntare la meccanica / raggiungere la velocità. 
Per una applicazione totalmente diversa io fui obbligato a far spuntare un motore al 100% della coppia per poi commutare al 5-10% una volta raggiunta la velocità. Tu potresti provare a fare lo stesso, cioè effettuare la rampa a 10 Nm, procedere a 10Nm, fermarti per effetto della battuta meccanica, applicare 50 Nm SOLAMENTE QUANDO SEI FERMO, con una bassa velocità (come già suggerito da Batta) e terminare la fase valutando il valore di coppia letto con il bit di asse fermo.

 

 

errore: procedere a 20 Nm