FOIRE AUX QUESTIONS SUR LE VISSAGE AUTOMATIQUE

 

Sans être polysémique ce terme correspond à plusieurs réalités tant il permet de définir des opérations de fixation réalisée à l’aide d’équipements aussi divers que de l’outillage électroportatif, de la machine-outil, de l’automate programmable (visseuse automatique) et du robot industriel. En effet dans le domaine de la construction comme dans le domaine de l’industrie, le vissage automatique peut prendre des formes multiples, en fonction des caractéristiques techniques des produits à assembler et des technologies utilisées.

 

Comment définir le vissage automatique ?

Il est possible de présenter ce procédé comme consistant à utiliser des systèmes partiellement ou totalement automatisés pour réaliser en continu des opérations de vissage de pièces détachées ou de sous-ensembles de natures diverses.

Ce mode d’assemblage est basé sur le déploiement de technologies permettant l’automatisation des fonctions suivantes :

  • L’alimentation en vis, boulons ou inserts (vibration, soulèvement, aspiration, conduite sur rail, convoyage, insertion par pression…).
  • Les opérations de vissage proprement dites (vitesse de rotation, capacité de serrage, course d’avance…).
  • La métrologie appliquée au serrage (couple, contrôle d’angle, valeur limite, longueur linéaire..).
  • Le contrôle du processus de fixation (commandes séquentielles, boîtiers de contrôle de fonctions…).

 

De plus les besoins et les contraintes des utilisateurs des matériels d’assemblage par vis varient selon les secteurs d’activité et portent notamment sur les points suivants :

  • un déploiement en poste fixe ou avec des contraintes de mobilité,
  • un usage manuel ou le fonctionnement autonome de la visseuse automatique,
  • un mode d’entraînement pneumatique, électrique ou électrique asservi,
  • une capacité de serrage adaptée aux vissages avec une marge d’incertitude réduite,
  • un système d’approvisionnement répondant aux besoins d’assemblage.

 

Visseuse automatique portative

Nos solutions de vissage automatique 

 

Quels sont les procédés de serrage optimum ?

Pour réaliser des boulonnages, des vissages ou des poses d’inserts à la fois efficaces et sécurisées, il est nécessaire de déterminer les caractéristiques techniques du serrage optimal. Cela correspond au niveau de serrage qui permet d’assembler des matériaux ou des pièces de manière sûre sans détériorer ou fragiliser les éléments de fixation utilisés. 

Si pour des vissages au mur d’éléments décoratifs ou pour du bricolage, une marge d’incertitude élevée concernant le niveau de serrage n’a pas d’incidence majeur, il en va tout autrement dans les secteurs de la construction et de l’industrie. En effet les enjeux sécuritaires et industriels ainsi que les risques financiers sont tels qu’il ne saurait y avoir d’à peu près en matière de processus de serrage.

 

En matière d’assemblage automatisé ce sont donc quatre procédures de serrage qui peuvent être utilisées pour assurer des vissages de qualité  :

  • Le serrage optimal avec contrôle de couple est basé sur le calcul du couple de serrage (Force X Distance) afin de déterminer la valeur de la tension à appliquer aux vis et le niveau de compression auquel doivent êtres soumises les pièces à assembler. 
  • Le serrage avec contrôle d’angle est basé à la fois sur les valeurs de l’angle de rotation et du couple de serrage. Après un début de serrage jusqu’à un seuil prédéterminé par le calcul du couple, la finalisation du serrage est fonction de l’acquisition d’un angle de post-tension prédéterminé.
  • Le serrage avec contrôle de valeur limite permet de limiter les effets négatifs des forces de friction. Les critères de contrôle conjoints du couple et de l’angle permettent de déterminer une force axiale dont l’évolution est proportionnelle à celle du couple, tandis que la tension est proportionnelle à l’angle de rotation.   
  • Le mesure de longueur linéaire est basée sur la mesure par ultrasons de l’élasticité des vis et des pièces à assembler, afin d’établir des valeurs de précontrainte. Pour établir précisément cette mesure d’autres facteurs doivent être pris en compte tels les propriétés de tension du matériau de la vis ainsi que la température de sa tête et de son filetage.

 

Quelle différence entre une unité et un module de vissage ?

A simple ou à double course, le module de vissage est l’élément de base d’un système de fixation automatisé par vis. Il est composé d’un chariot, d’une ou plusieurs broches de vissage, d’un mécanisme d’approvisionnement continu en vis ainsi que de capteurs de couple de serrage ou de hauteur de vissage. Selon le mode de fonctionnement des broches, ces modules sont également désignés comme étant des visseuses pneumatiques, des visseuses électriques avec gestion du couple par courant, ou des visseuses électriques par jauge de contrainte.

Les modules d’assemblage automatique peuvent être insérés dans des postes d’assemblage fixes, installés sur des systèmes robotisés ou intégrés à de classiques unités de vissage. Celles-ci se différencient des premiers car elles sont également dotées d’un système d’approvisionnement autonome en matière d’accessoires de fixation (vis, écrous, helicoils…).

Les unités de vissage sont utilisées dans l’industrie, il est possible de les différencier en établissant une classification en fonction de leur mode d’utilisation :

  • L’unité portative est un  type de visseuse automatique compacte et légère qui peut assurer la pose de vis sur des points de fixation d’accès difficile à des cadences élevées et avec des temps de cycle très courts. Dotée d’une motorisation électrique ou pneumatique, elle peut être approvisionnée en visserie manuellement ou automatiquement. Ce type de visseuse portative est entièrement programmable, ce qui permet à son utilisateur de bénéficier d’un confort accru de travail..
  • L’unité stationnaire est un type de visseuse automatique destiné aux processus d’assemblage complexes, à cadence élevée et avec un haut niveau d’exigence qualité pour un temps de cycle très court. Les caractéristiques techniques des visseuses stationnaires sont notamment l’alimentation automatique, la très haute vitesse de la broche de vissage, les outils de détection et les technologies d’entraînement. 

 

Qu’est ce qu’une machine de vissage ?

De manière synthétique l’on peut la définir comme un automate programmable industriel dédiés aux opérations d’assemblage de sous ensembles par l’insertion d’éléments de visserie. Cette typologie de machine est notamment adaptée aux vissages à hautes fréquences pour des assemblages complexes avec des cycles de production très courts. 

Les machines à visser se caractérisent notamment par leur structure car elles sont composées d’au minimum trois sous-ensembles dotées de fonctions différentes :

  • Le module de vissage également appelé visseuse automatique, est constitué d’un chariot de vissage, d’une broche pneumatique ou électrique, d’une tête de maintien de vis et de capteurs pour le contrôle.  
  • Le système de distribution automatisé de la visserie est basé sur l’utilisation d’un bol vibrant, d’un rail conducteur, d’une lame élévatrice, d’un convoyeur linéaire, d’une bande sur bobine ou d’un tuyau distributeur profilé.
  • L’unité de pilotage est essentielle car elle contrôle le moteur et les paramètres d’intervention de la visseuse automatique, elle analyse les signaux et mesures qu’elle fait remonter. Elle assure également le pilotage et la gestion de l’approvisionnement automatisé en éléments de visserie.

 

Qu’une ce qu’une visseuse automatique ?

Il convient de bien préciser ce que l’on entend pas visseuse automatique car sous ce vocable l’on trouve différents types de matériels permettant d’assurer la pose des vis. En effet ce terme est notamment utilisé dans le secteur de la construction pour désigner des visseuses à plâtre ou des visseuses à bois dotées d’une alimentation automatique sous forme de bandes de vis pour une rapidité et un confort accru de travail.

Dans les secteurs industriels y ayant recours l’on peut notamment distinguer les différentes catégories de visseuse automatique en fonction de leurs caractéristiques techniques : 

  • Les visseuses électriques asservies couple et angle permettent de répondre à des besoins de serrages de très haute précision pour respecter pleinement des normes de qualité et de sécurité exigeantes..
  • Les broches de vissage électronique se caractérisent par un pois léger et un encombrement extrêmement réduit. Elles disposent d’une très grande flexibilité grâce à leur potentiel de programmation et à leurs systèmes d’évaluation.