CN103302487A

CN103302487A - 锁螺丝异常侦测方法及应用其的自动锁螺丝装置

Info

Publication number: CN103302487A
Application number: CN2012100616315A
Authority: CN
Inventors: 孙玮玮; 姚琪; 李丰荣
Original assignee: Maintek Computer Suzhou Co Ltd; Pegatron Corp
Current assignee: Maintek Computer Suzhou Co Ltd; Pegatron Corp; Unihan Corp
Priority date: 2012-03-09
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2013-09-18

Abstract

本发明公开了一种锁螺丝异常侦测方法及应用其的自动锁螺丝装置。锁螺丝异常侦测方法包括下述步骤：控制伺服电机驱动锁附元件向待锁附物件运动；接收伺服电机反馈的锁附元件的实际运动距离；在伺服电机停止运动后，将实际运动距离与预设距离作比较，以产生比较结果；根据比较结果发出对应的控制信号。本发明可获得锁附元件的实际运动距离，并基于此实际运动距离来侦测锁螺丝异常的不同状况。

Description

锁螺丝异常侦测方法及应用其的自动锁螺丝装置

技术领域

本发明涉及一种锁螺丝异常侦测方法及一种相关的自动锁螺丝装置。

背景技术

在传统的气吸式自动锁螺丝机中，经常会遇到诸如浮锁、空锁的问题。然而，这些问题的判断目前仅能依靠操作员人工判断。这种工作方式不仅浪费工时，而且降低了作业的连贯性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锁螺丝异常侦测方法及应用其的自动锁螺丝装置，能够解决上述技术问题。

本发明提供了一种锁螺丝异常侦测方法，包括下述步骤：控制伺服电机驱动锁附元件向待锁附物件运动；接收伺服电机反馈的锁附元件的实际运动距离；在伺服电机停止运动后，将实际运动距离与预设距离作比较，以产生比较结果；根据比较结果发出对应的控制信号。

另外，本发明还提供了一种自动锁螺丝装置，包括锁附元件、伺服电机以及控制器。锁附元件用于锁附螺丝。伺服电机连接于锁附元件，用于驱动锁附元件向待锁附物件运动并反馈锁附元件的实际运动距离。控制器连接于锁附元件与伺服电机。控制器控制伺服电机驱动锁附元件运动，并接收伺服电机反馈的实际运动距离。控制器控制锁附元件对待锁附物件锁螺丝，在伺服电机停止运动后，控制器将实际运动距离与预设距离作比较，以产生比较结果，控制器根据比较结果发出对应的控制信号。

采用本发明的锁螺丝异常侦测方法，可以直接获得锁附元件的实际运动距离，并基于实际运动距离来侦测锁螺丝的浮锁和空锁。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的自动锁螺丝装置的示意图；

图2是图1的自动锁螺丝装置的螺丝吸嘴的连接示意图；

图3是浮锁的示意图；

图4是滑牙的示意图；

图5是空锁的示意图；

图6是根据本发明一实施例的锁螺丝异常侦测方法的流程图。

具体实施方式

为详细揭示本发明的技术实质，下面结合附图举实施例详细说明。

图1是根据本发明一实施例的自动锁螺丝装置100的示意图。如图1所示，在本实施例中，自动锁螺丝装置100包括锁附元件102、伺服电机104以及控制器106。伺服电机104连接于锁附元件102，控制器106连接于锁附元件102与伺服电机104。

在本实施例中，锁附元件102(例如电动起子)的一端可具有螺丝吸嘴107，其可从供应器(图未示)中吸取螺丝108，并将螺丝108锁附到待锁附物件110的螺孔112中。关于螺丝吸嘴107的吸取螺丝108的过程可参见图2。

如图2所示，在本实施例中，自动锁螺丝装置100还可包括真空泵116、吹气装置118和真空检测器120。真空泵116连接于螺丝吸嘴107与控制器106，在控制器106的控制下对螺丝吸嘴107抽真空，以便吸附螺丝。吹气装置118连接于螺丝吸嘴107与控制器106，在控制器106的控制下对螺丝吸嘴107吹气。真空检测器120连接于控制器106，在控制器106的控制下检测螺丝吸嘴107的真空度。

具体而言，在本实施例中，当真空检测器120检测到的真空度为-5千帕斯卡(kpa)时，可以判断没有吸附到螺丝，因此，控制器106可控制真空泵116对螺丝吸嘴107抽真空，以使锁附元件102重新吸附螺丝；当真空检测器120检测到的真空度为-10kpa时，可以判断出螺丝吸嘴107上的螺丝发生歪斜，因此控制器112控制吹气装置118对螺丝吸嘴107吹气，以将螺丝吸嘴107上的螺丝吹下。然而，本发明对真空度的具体数值不作任何限制，其可根据实际状况自行确定。另外，在其它实施例中，在螺丝吸嘴107刚从供应器中吸取螺丝后，图2所示的装置也可不对其吸取螺丝的状况作判断，而在后续锁螺丝过程中判断为发生缺料时再作详细判断。

请继续参考图1。在本实施例中，伺服电机104在控制器106的控制下驱动锁附元件102向待锁附物件110运动，以便锁附元件102锁附螺丝108。由于伺服电机104本身具备发出脉冲的功能，因此，在伺服电机104驱动锁附元件102运动期间，伺服电机104每转动一个角度，即会向控制器106发送对应数量的脉冲，以反馈锁附元件102的实际运动距离S_d，实际运动距离S_d在物理上表示锁附元件102的下降高度H。

在本实施例中，当锁附元件102下降至接触到螺丝108后，控制器106控制伺服电机104继续向下驱动锁附元件102，并同时控制锁附元件102旋转以对待锁附物件110锁螺丝。在伺服电机104停止运动后，即，锁附元件102不再继续向下运动时，控制器106将此时锁附元件102的实际运动距离S_d(即，与初始位置的高度差H)与正常锁附对应的预设距离d₀作比较，以产生比较结果。控制器106根据比较结果发出对应的控制信号S_ctrl。

以下结合图3、图4与图5来分别说明发生在锁螺丝过程中的各种状况。

图3是浮锁的示意图。如图3所示，设置于锁附元件102一端的螺丝吸嘴107吸附螺丝108，并将吸附螺丝108锁附到待锁附物件110的螺孔112中。锁附元件102在图3所示的位置达到预设的扭矩，无法继续旋拧，此时螺丝108的螺帽悬浮于待锁附物件110的表面，这种现象便称为浮锁。在浮锁情况下，锁附元件102的下降高度H小于正常锁附对应的预设距离d₀。即，在伺服电机104停止运动后，伺服电机104反馈的实际运动距离S_d小于预设距离d₀。

在发生浮锁时，控制器106发出的控制信号S_ctrl即对应地控制锁附元件102再次对待锁附物件110锁螺丝108。如此重复，直至螺丝正常锁附至待锁附物件110。或者，也可设置一个预定锁附次数，当达到预定锁附次数时，控制器106发出的控制信号S_ctrl便控制锁附元件102停止继续锁附螺丝。然而，本发明对此不作任何限制。

图4是滑牙的示意图。如图4所示，锁附元件102在图4所示的位置处下降高度H达到预设距离d₀，即实际运动距离S_d等于预设距离d₀。然而，在整个锁附过程中，锁附元件102一直未达到预设的扭矩，于是锁附元件102会不断地旋拧。这种现象便称为滑牙。尽管在正常锁附的情况下，锁附元件102的实际运动距离S_d也等于预设距离d₀，然而，随着锁附元件102不断地旋转，其扭矩会不断增加直至达到预设的扭矩值，此时，锁附元件102便会停止锁附。因此，若需依靠控制器106区分出滑牙与正常锁附的状况，锁附元件102需记录其对待锁附物件110锁螺丝的锁附持续时间t(即，扭矩值达到预设扭矩值所需的时间)并发送至控制器106。控制器106再将此锁附持续时间t与预设时间t₀作比较。在正常锁附状况下，锁附持续时间并不会超过预设时间t₀；在发生滑牙时，由于锁附元件102一直未达到预设的扭矩，因此，锁附持续时间t必然会超过预设时间t₀。此时，控制器106发出的控制信号S_ctrl便控制锁附元件102停止继续锁附螺丝，同时，可控制图1中与之连接的报警装置114(例如可为蜂鸣器)发出警报。然而，本发明对此不作任何限制。

图5是空锁的示意图。若锁附元件102一开始便未吸附到螺丝108(图2的真空检测器120未检测到，或者未设置图2所示的真空检测器120)，或者在运动过程中发生螺丝108掉落的状况，此时锁附元件102在图5所示的位置处下降高度H会超过预设距离d₀，即实际运动距离S_d大于预设距离d₀。这种现象便称为空锁。

在发生空锁时，控制器106发出的控制信号S_ctrl即控制锁附元件102重新返回至供应器中吸取螺丝。此时，还可依赖于图2中真空检测器120的检测来准确区分是没有吸附到螺丝的状况或是螺丝发生歪斜的状况，以便作相应的处理。然而，本发明对此不作任何限制。

图6是根据本发明一实施例的锁螺丝异常侦测方法200的流程图。请参考图1与图6。在本实施例中，该方法不但可以侦测出浮锁和空锁的状况，还可侦测出滑牙的状况。

在本实施例中，如步骤S201所示，控制伺服电机104驱动锁附元件102向待锁附物件110运动。即如图1所示，控制器106在锁附元件102吸取完螺丝108后，会控制伺服电机104驱动锁附元件102向下接近待锁附物件110。在此之前，图2所示的装置也可先对锁附元件102吸取螺丝的状况加以判断。然而，本发明对此不作任何限制。在其它实施例中，也可仅在后续步骤中加以判断。

如步骤S202所示，接收伺服电机104反馈的锁附元件102的实际运动距离S_d。在本实施例中，由于驱动锁附元件102运动的为伺服电机104，其本身具备发出脉冲的功能，因此，在驱动锁附元件102运动的过程中，伺服电机104会实时反馈锁附元件102的实际运动距离S_d至控制器106。

另外，如步骤S203所示，接收锁附元件102对待锁附物件锁螺丝的锁附持续时间t。在本实施例中，在锁附元件102开始锁螺丝后，锁附元件102会实时传送其对待锁附物件锁螺丝的锁附持续时间t至控制器106。然而，本发明对此不作任何限制。在其它实施例中，也可在锁附元件102达到预设扭矩值时，锁附元件102才将锁附持续时间t传送至控制器106。

如步骤S204所示，比较实际运动距离S_d与预设距离d₀。在本实施例中，在伺服电机104停止运动后，控制器106会将锁附元件102的实际运动距离S_d与预设距离d₀作比较，以产生比较结果。控制器106会根据比较结果发出对应的控制信号S_ctrl。

若实际运动距离S_d小于预设距离d₀，即发生了螺丝浮锁的状况，则执行步骤S2041。在本实施例中，控制器106发出的控制信号S_ctrl会对应控制锁附元件102再次对待锁附物件110锁螺丝直至正常锁附或达到预定次数。

若实际运动距离S_d大于预设距离d₀，即发生了空锁的状况，则执行步骤步骤S2042，控制器106发出的控制信号S_ctrl控制锁附元件102重新吸取螺丝。在此，还可利用图2所示的装置准确区分出是没有吸附到螺丝的状况或是螺丝发生歪斜的状况，以相应地作出处理。然而，本发明对此不作任何限制。

若实际运动距离S_d等于预设距离d₀，则如步骤S205所示，将锁附持续时间t与预设时间t₀作比较。然而，本发明对步骤S205的顺序不作任何限制。在其它实施例中，也可先比较持续时间t与预设时间t₀，再比较实际运动距离S_d大于预设距离d₀。或者，在其它实施例中，当锁附元件102达到预设扭矩值后，才将锁附持续时间t传送至控制器106时，步骤205也可以是判断在预设时间t₀内是否收到锁附持续时间t。

若锁附持续时间t小于或等于预设时间t₀，则代表正常锁附。此时，可重新回到初始步骤S201，继续吸取下一颗螺丝并控制伺服电机104驱动锁附元件102向待锁附物件110运动。

若锁附持续时间t大于预设时间t₀，即发生了滑牙的状况，则执行步骤S2051。在本实施例中，控制器106发出的控制信号S_ctrl会对应控制报警装置114发出警报，同时，还可控制锁附元件102停止锁附。

采用本发明较佳实施例的锁螺丝异常侦测方法，可以直接获得锁附元件的实际运动距离，并基于实际运动距离来侦测锁螺丝异常的不同状况。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种锁螺丝异常侦测方法，其特征是，包括下述步骤：

控制伺服电机驱动锁附元件向待锁附物件运动；

接收所述伺服电机反馈的所述锁附元件的实际运动距离；

在所述伺服电机停止运动后，将所述实际运动距离与预设距离作比较，以产生比较结果；以及

根据所述比较结果发出对应的控制信号。

2.如权利要求1所述的锁螺丝异常侦测方法，其特征是，当所述实际运动距离小于所述预设距离时，所述控制信号控制所述锁附元件再次对所述待锁附物件锁螺丝。

3.如权利要求1所述的锁螺丝异常侦测方法，其特征是，当所述实际运动距离大于所述预设距离时，所述控制信号控制所述锁附元件重新吸取螺丝。

4.如权利要求1所述的锁螺丝异常侦测方法，其特征是，还包括下述步骤：

接收所述锁附元件对所述待锁附物件锁螺丝的锁附持续时间；

将所述锁附持续时间与预设时间作比较；以及

当所述实际运动距离等于所述预设距离且所述锁附持续时间大于所述预设时间时，所述控制信号控制报警装置发出警报。

5.如权利要求1所述的锁螺丝异常侦测方法，其特征是，所述锁附元件的一端具有螺丝吸嘴，所述锁螺丝异常侦测方法还包括下述步骤：

控制检测所述螺丝吸嘴的真空度。

6.如权利要求5所述的锁螺丝异常侦测方法，其特征是，当所述真空度为-5千帕斯卡时，控制所述锁附元件重新吸取螺丝。

7.如权利要求5所述的锁螺丝异常侦测方法，其特征是，当所述真空度为-10千帕斯卡时，控制将所述螺丝吸嘴上的螺丝吹下。

8.一种自动锁螺丝装置，其特征是，包括：

锁附元件，其用于锁附螺丝；

伺服电机，其连接于所述锁附元件，用于驱动所述锁附元件向待锁附物件运动并反馈所述锁附元件的实际运动距离；以及

控制器，其连接于所述锁附元件与所述伺服电机，所述控制器控制所述伺服电机驱动所述锁附元件运动，并接收所述伺服电机反馈的所述实际运动距离，所述控制器控制所述锁附元件对所述待锁附物件锁螺丝，在所述伺服电机停止运动后，所述控制器将所述实际运动距离与预设距离作比较，以产生比较结果，所述控制器根据所述比较结果发出对应的控制信号。

9.如权利要求8所述的自动锁螺丝装置，其特征是，当所述实际运动距离小于所述预设距离时，所述控制器发出的所述控制信号控制所述锁附元件再次对所述待锁附物件锁螺丝。

10.如权利要求8所述的自动锁螺丝装置，其特征是，当所述实际运动距离大于所述预设距离时，所述控制器发出的所述控制信号控制所述锁附元件重新吸取螺丝。

11.如权利要求8所述的自动锁螺丝装置，其特征是，还包括：

报警装置，连接于所述控制器，

其中所述锁附元件记录对所述待锁附物件锁螺丝的锁附持续时间并发送至所述控制器，所述控制器将所述锁附持续时间与预设时间作比较，当所述实际运动距离等于所述预设距离且所述锁附持续时间大于所述预设时间时，所述控制器发出的所述控制信号控制所述报警装置发出警报。

12.如权利要求8所述的自动锁螺丝装置，其特征是，所述锁附元件的一端具有螺丝吸嘴，所述自动锁螺丝装置还包括：

真空泵，其连接于所述螺丝吸嘴与所述控制器，所述真空泵在所述控制器的控制下对所述螺丝吸嘴抽真空；

吹气装置，其连接于所述螺丝吸嘴与所述控制器，所述吹气装置在所述控制器的控制下对所述螺丝吸嘴吹气；以及

真空检测器，其连接于所述控制器，所述真空检测器在所述控制器的控制下检测所述螺丝吸嘴的真空度。

13.如权利要求12所述的自动锁螺丝装置，其特征是，当所述真空度为-5千帕斯卡时，所述控制器控制所述真空泵对所述螺丝吸嘴抽真空，以使所述锁附元件重新吸取螺丝。

14.如权利要求12所述的自动锁螺丝装置，其特征是，当所述真空度为-10千帕斯卡时，所述控制器控制所述吹气装置对所述螺丝吸嘴吹气，以将所述螺丝吸嘴上的螺丝吹下。