CN108883439B - 用于螺丝制造设备的螺丝检测装置 - Google Patents

Abstract

一种用于螺丝制造设备的螺丝检测装置，包括：通电感知传感(100)，其与引入到螺丝制造设备(S)内部的螺丝制造用金属线材(W)的尾端相接触；第1设定部(410)，其对通电感知传感器(100)与线材(W)接触时电流通电的时间进行设定；第1判断部(400)，其对通电感知传感器(100)是否与线材(W)相接触进行判断，以及通过对比第1设定部(410)设定的时间判断线材(W)正常或不良；显示部(490)，其根据所述第1判断部(440)的判断对线材(W)的合格与否进行显示；通过使用用于螺丝制造设备的螺丝检测装置，使得当螺丝制造中发生不良时，可以在不中断螺丝制造设备(S)的状态下对不良品进行实时检测并自动区分运出，且能快速筛选并运送出合格的螺丝，并具有提高检测准确性、可靠性、以及提高生产效率的优点。

Description

用于螺丝制造设备的螺丝检测装置

技术领域

本发明为用于螺丝制造设备的螺丝检测装置，其特征在于，所述螺丝检测装置可以在使用螺丝制造设备进行连续螺丝生产作业中实时感知和区分螺丝的缺陷，并对不良品与合格品进行筛选和运送。

背景技术

通常，螺丝作为一种机械要素，常被用于紧固建筑材料及机器零部件等，其具有上面形成有十字形或一字形凹槽的头部，以及在外径面形成有螺纹的躯干部。

所述螺丝的制造通常会使用自动化制造设备进行连续生产作业，机器设备生产的螺丝往往会因为制造设备的精密度、原材料线材的品质、作业环境条件以及作业人员操作熟练程度等产生瑕疵。

因此，实时生产出来的螺丝外形偏离已设定值多少，对此要进行实时监控，而且还需要及时筛选出制造过程中出现的不良螺丝，只对合格螺丝进行出货。因为这直接关系到产品的可靠性。

通常，螺丝的制造工艺主要包含以下两个步骤：第一步，塑型加工(plasticworking)工艺，首先将螺丝的原材料金属线材按照一定长度切断，然后将切断的线材段放入成型模具中固定，之后进行第一次冲压成型头部，在形成头部的线材段上面进行第2次冲压以形成凹槽；第二步，轧制加工(rolling of rod)工艺，在面对面安装的固定式成型模块与可动式成型模块之间放入所述形成有头部的线材段，对其躯干部进行轧制加工，使躯干部的外径形成有螺纹。

另外，这些用于紧固汽车零部件、建筑材料或机器零件等的螺丝，诸如此类小型零件的生产设备是否能够快速判断所制造零件合格与否，并将判断的结果，即，对所制造零件进行合格或不合格的筛选并分类收纳，这一点完全可以决定生产效率。

如上所述，在螺丝的制造工艺中，有可能会出现螺丝的制造不良，比如，在第一步塑型加工(plastic working)工艺中，将螺丝的原材料线材以一定长度引入螺丝制造设备内部时，可能会出现切断的长度比已设定长度长或短的情况；此外，对已切断的线材段进行头部成型时，需要成型模块在进行前后方向往返的同时对线材段的一端进行冲压，而在这一过程中，可能会出现成型模块的往返时间、速度以及对线材段一端进行加压的压力不一致或不均衡的情况；最后在已经形成头部的线材段上进行凹槽的加工时，需要使用阳角模具对头部进行冲压，但可能会因为阳角模具磨损或损坏而导致无法在头部形成正常形状的凹槽。

在第二步轧制加工(rolling of rod)工艺中，对头部已形成凹槽的线材段的躯干部进行螺纹加工时，通过运输线运送的所述线材段可能会出现间距不均的情况。

如上所述，部分螺丝的不良可能会导致制成品整体不良，所以需要通过全面检查的手段对螺丝是否不良进行检验。

在现有技术中没有配置另外的装置对螺丝制造设备短时间内生产的大量螺丝进行实时不良检测和筛选，而是需要人工对螺丝制造设备运送出来的螺丝进行抽样检查，当发现不良产品时则会中断制造设备，找出产品不良的原因。

但是，如上所述的现有技术手段大多需要针对检测和筛选工作单独配备作业人员，从而造成了不必要的人员浪费，也不可避免地增加了生产费用，并且这种通过作业人员目测的检测方式，会大大降低检测的效率以及可靠性。

另外，因为在产品出现不良情况时需要中断制造设备，必然会导致制造时间的延长，从而导致生产效率降低。

【在先技术文献】

【专利文献】

(专利文献0001)大韩民国公开专利公报第10-1998-050030号(1998年09月15日公开)

(专利文献0002)大韩民国公开专利公报第10-2003-0081225号(2003年10月17日公开)

(专利文献0003)大韩民国授权专利公报第10-1183537号(2012年09月20日公告)

(专利文献0004)大韩民国公开专利公报第10-2013-0096121号(2013年08月29日公开)

发明内容

为解决上述问题，本发明将提供一种用于螺丝制造设备的螺丝检测装置，所述螺丝检测装置可以在螺丝制造过程中出现不良时，无需中断螺丝制造设备的运行即可实时检测出不良品并自动区分运出，并能快速筛选并运出合格的螺丝。

另外，本发明的解决的附属问题为本发明提供一个用于螺丝制造设备的螺丝检测装置，所述螺丝检测装置混合使用了电气接触式传感器和非电气接触式传感器，即在电气接触式传感器的基础上增加了非电气接触式的磁场式的传感器，从而提高了检测的准确性和可靠性。

为解决上述技术问题，本发明包含一个控制单元，包括以下构成：通电感知传感器，其与引入到螺丝制造设备内部的螺丝制造用金属线材的尾端相接触；第1设定部，对所述通电感知传感器与所述线材接触时电流通电的时间进行设定；第1判断部，对所述通电传感器是否与所述线材相接触进行判断，以及通过对比第1设定部设定的时间判断线材正常或不良；显示部，根据所述第1判断部的判断对线材合格与否进行显示。

本发明还具有第1磁性传感器，以非接触的方式安装于成型模块上，用于感知所述成型模块。所述成型模块带动切断的线材段尾端进行前后往返运动并进行冲压，成型所述线材段的螺丝头和凹槽。

所述控制单元还包含以下构成：第2设定部，用于设定所述成型模块与第1磁性传感器之间的间隔距离；第2判断部，对比所述第2设定部设定的距离，从而判断线材段为正常或不良。所述第2判断部判断的线材正常或不良状态由所述显示部显示。

所述控制单元还包含第1筛选部，用于筛选第1判断部和第2判断部判断出的不良线材段。

所述第1筛选部可以筛选出由第1判断部和第2判断部判断为不良而被运出的不合格线材段的某部分区域。

所述控制单元的特征在于：如果第1判断部和第2判断部持续判断出所述线材及线材段有不良情况产生，而当达到一定数量时，所述螺丝制造设备会中止运行。

本发明还具有第2磁性传感器，在线材段成型完成、螺丝头被运出后，所述磁性传感器以非接触的状态安装于线材段一端，用于感知所述线材段。

所述控制单元还包含以下构成：第3设定部，用于设定所述第2磁性传感器与线材段一端之间的间隔距离；第3判断部，对比所述第3设定部设定的距离，从而判断线材段为正常或不良。所述第3判断部判断的线材段正常或不良状态由所述显示部显示。

所述控制单元还包含第2筛选部，用于筛选第3判断部判断出的不良线材段。

所述第2筛选部可以筛选出由第3判断部判断为不良而被运出的不合格线材段的前后区域。

所述控制单元的特征在于：如果第3判断部持续判断出所述线材段有不良情况产生，而当达到一定数量时，所述螺丝制造设备会中止运行。

本发明还包含以下构成：润滑油控制部，用于控制由所述螺丝制造设备内部排出的润滑油；空气控制部，用于控制向线材段喷射的压缩空气。

本发明具有以下效果：当螺丝制造过程中发生不良时，可以在不中断螺丝制造设备的状态下对不良品进行实时检测并自动区分运出，且能快速筛选并运送出合格品，从而提高生产效率。

另外，本发明还使用了混合感知传感器即混合使用了电气接触式传感器和非电气接触式传感器，在电气接触式传感器的基础上增加了非电气接触式的磁场式的传感器，从而提高了检测的准确性和可靠性。

附图说明

本发明所附的下列示意图仅为本发明的较佳实施例，用于结合说明书以更好地理解本发明的技术思想，附图记载内容并不用以限制本发明。

图1至图7为根据本发明实施例的用于螺丝制造设备的螺丝检测装置的示例图。

图8至图13为根据本发明实施例的用于螺丝制造设备的螺丝检测装置的使用参考图。

具体实施方式

下文将结合参考附图对本发明用于螺丝制造设备的螺丝检测装置的较佳实施例进行详细说明。

图1至图7为根据本发明实施例的用于螺丝制造设备的螺丝检测装置的示意图。

参考图1至图7，根据本发明较佳实施例的用于螺丝制造设备的螺丝检测装置，主要的构成要素为通电感知传感器(100)以及控制单元(400)，以下将对此进行详细说明。

所述通电感知传感器(100)在制造螺丝的第1步塑型加工(plastic working)工艺中使用，所述通电感知传感器安装在螺丝制造设备(S)内部，并与所述控制单元(400)相电连接。

当螺丝原材料线材(W)按照已设定的长度引入螺丝制造设备(S)后，被切断装置切断的同时向前移动，并按照所定长度插入至成模台内部以成型螺丝头与凹槽。

此时，在所述线材(W)被切断装置切断成一定长度之前，所述线材(W)的尾端瞬间会与所述通电感知传感器(100)接触而完成通电。

所述控制单元(400)设有第1设定部(410)、第1判断部(440)以及显示部(490)。

所述第1设定部(410)用于设定当所述通电感知传感器(100)与所述线材(W)的尾端瞬间接触时通向线材(W)的电流通电时间。

所述第1判断部(440)用于判断所述通电感知传感器(100)与所述线材(W)是否接触，以及对比所述第1设定部(410)设定的通电时间以判断线材正常与否。

所述显示部(490)为触摸屏为佳，通过触摸屏可进行设定，并显示出由所述第1判断部(440)判断的线材(W)的正常或不良状态。

即，若所述通电感知传感器(100)与线材(W)未接触而无法实现通电，则表示线材(W)在没有按照预设长度完全引入螺丝制造设备(S)内部的情况下已经被切断，上述情形线材会被所述第1判断部(440)判断为不良并在所述显示部(490)上显示或标记为不良。

另外，即使所述通电感知传感器(100)与线材(W)接触并实现通电，但通电时间比所述第1设定部(410)设定的通电时间短或长，则所述第1判断部(440)也会将此情形下的线材判断为不良并在所述显示部(490)上显示为不良。

此时，可以通过所述第1设定部(410)将通电时间范围调小或调大，也可以选择调整所述通电感知传感器(100)感知电流敏感度为精确或迟钝。

同时，本发明所述的用于螺丝制造设备的螺丝检测装置还包含第1磁性传感器(200)。

所述第1磁性传感器(200)与所述通电感知传感器(100)一样在制造螺丝的第1步塑型加工(plastic working)工艺中使用，安装在螺丝制造设备(S)内部，并与所述控制单元(400)电连接。

线材(W)按照设定长度引入螺丝制造设备(S)内部后、被切断装置切断为线材段(W')的同时向前移动、按照设定长度插入成模台内部时，用于在所述线材段(W')上成型螺丝头和凹槽的成型模块(B)进行前后往返运动，对所述被切断的线材段(W')尾端进行冲压，此时，所述第1磁性传感器(200)以非接触的方式安装在所述成型模块(B)上以感知所述成型模块(B)的前后往返运动。

进一步，所述控制单元(400)还包括第2设定部(420)以及第2判断部(450)。

所述第2设定部(420)用于设定所述成型模块(B)与第1磁性传感器(200)之间的间隔距离。

所述第2判断部(450)用于对比所述第2设定部(420)设定的距离，从而判断线材为正常或不良。

并且，所述第2判断部(450)判断的线材段(W')正常或不良状态将会反映在所述显示部(490)上。

更详细地说，若所述成型模块(B)面向线材段(W')前进，对线材段(W')的一端进行冲压，则成型模块(B)会靠近第1磁性传感器(200)，通过第1磁性传感器(200)感知磁场，成型模块(B)越接近第1磁性传感器(200)，磁场强度就越大，反之，对线材段(W')完成冲压后，成型模块(B)逐渐后退，则由第1磁性传感器(200)感知到的磁场强度会逐渐变弱。

利用上述原理便可以对通过第1磁性传感器(200)感知的磁场强度进行设定，即，所述成型模块(B)与第1磁性传感器(200)的间隔距离决定磁场的强度。

将所述第2设定部设定的成型模块(B)与第1磁性传感器(200)的间隔距离作为标准距离，当所述成型模块(B)未能按照设定的标准距离足够靠近第1磁性传感器(200)或前进过多而接触到第1磁性传感器(200)时，则所述第2判断部(450)会将此情形判断为不良，并在所述显示显示部上(490)显示或标记为不良。

此时，可以通过所述第2设定部(420)将成型模块(B)与第1磁性传感器(200)的间隔距离幅度调大或调小，或是可以将第1磁性传感器(200)感知磁场的敏感度调整为精确或迟钝。

另外，所述控制单元(400)还设有第1筛选部(470)。

所述第1筛选部(470)用于筛选被所述第1判断部(440)和第2判断部(450)判断为不良的线材段(W')。

所述线材段(W')被持握在成模台上通过成型模块(B)的冲压形成螺丝头和凹槽，之后由成模台排出运走，这时，可以对连续运出的线材段(W')中被判断为不良的线材段(W')进行有前后区域的不良筛选。此时，可设定被筛选为不良线材段(W')的标准数量。

如上所述，被筛选为不良的线材段(W')中可能会掺有合格品，这也是为提高检测可靠性不可或缺的手段。

这时，所述控制单元(400)的第1判断部(440)和第2判断部(450)连续判断出所述线材(W)和线材段(W')中存在不良且不良品超过一定数量时，筛选会中断，螺丝制造设备(S)的运行会被中止。

另外，根据本发明所述的用于螺丝制造设备的螺丝检测装置还包括第2磁性传感器(300)。

所述第2磁性传感器(300)用于制造螺丝的第1步塑型加工(plastic working)工艺后的第2部轧制加工(rolling of rod)工艺中，所述第2磁性传感器与所述控制单元(400)电连接。所述轧制加工工艺为：在面对面安装的固定式成型模块与可动式成型模块之间放入所述形成有头部的线材段(W')，对其躯干部进行轧制加工使其躯干部的外径形成螺纹。

即，所述第2磁性传感器(300)在线材段(W')完成螺丝头成型工艺被运出后，以非接触的状态安装于线材段一端，用于感知所述线材段(W')。

这里，那些经过所述塑型加工工艺成型螺丝头后被识别为合格品的线材段(W')将通过预设的移送流水线以螺丝头朝上的垂直状态被运送，最终流入轧制加工工艺中的固定式成型模块和可动式成型模块之间，此时第2磁性传感器(300)以非接触的方式安装于流入的线材段(W')上部。

在这里，所述控制单元(400)还包括第3设定部(430)以及第3判断部(460)。

所述第3设定部(430)用于设定所述第2磁性传感器(300)与所述线材段(W')一端之间的间隔距离。

所述第3判断部(460)对比所述第3设定部设定的距离，从而判断线材段(W')为正常或不良。

并且，所述第3判断部(460)判断的线材段(W')正常或不良状态将反映在所述显示部(490)上。

更详细地说，通过预设的移送流水线被运送的线材段(W')接近第2磁性传感器(300)时，第2磁性传感器(300)会感知到并产生磁场，若比第3设定部(430)设定的间隔距离更近的感知线材段(W')，则磁场的强度会变大，反之若远距离感知则磁场的强度会变弱。

即，若被移送流水线运送的线材段(W')的高度保持在设定的间隔距离之内则判断为正常，反之则判断为不良。

另外，所述控制单元(400)还包括第2筛选部(480)。

所述第2筛选部(480)用于筛选经所述第3判断部判断为不良的线材段(W')。

所述已被第2磁性传感器(300)感知的线材段(W')完成轧制加工工艺被运出后，这时，可以对连续运出的线材段(W')中被判断为不良的线材段(W')进行有前后区域的不良筛选。此时，可设定被筛选为不良线材段(W')的标准数量。

如上所述，被筛选为不良的线材段(W')中可能会掺有合格品，这也是为提高检测可靠性不可或缺的手段。

这时，所述控制单元(400)的第3判断部(460)连续判断出所述线材段(W')中存在不良且不良品超过一定数量时，筛选会中断，螺丝制造设备(S)的运行会被中止。

此外，根据本发明所述的用于螺丝制造设备的螺丝检测装置还包括润滑油控制部(500)和空气控制部(600)。

所述润滑油控制部(500)用于控制由所述螺丝制造设备内部排出的润滑油的油压以及润滑油供给的开关。

所述空气控制部(600)在螺丝制造的第1步塑型加工工艺中使用，在线材段(W')被持握在成模台上通过成型模块(B)的冲压成型螺丝头和凹槽之后，通过对排放阀门进行加压，使所述成模台中的线材段(W')一侧会被推出，这时，喷嘴中会不时向所述线材段(W')喷射压缩空气以使线材段坠落。

所述空气控制部(600)通过压缩空气来控制喷嘴的喷射开关。

以上为根据较佳实施例对本发明进行的说明，并不用以限定本发明的技术思想，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，本发明可以在权利要求范围内进行变形或变更实施，这一情况属于本发明所在领域技术人员所熟知和明白的公知常识，这些变形与变更将包含在所附的权利要求范围内。

【附图标记说明】

100：通电感知传感器

200：第1磁性传感器

300：第2磁性传感器

400：控制单元

410：第1设定部

420：第2设定部

430：第3设定部

440：第1判断部

450：第2判断部

460：第3判断部

470：第1筛选部

480：第2筛选部

490：显示部

500：润滑油控制部

600：空气控制部

B：成型模块

S：螺丝制造设备

W：线材

W'：线材段

Claims (12)

1.用于螺丝制造设备的螺丝检测装置，其特征在于：包括控制组件(400)，所述控制组件(400)设有：通电感知传感器(100)，其与引入到螺丝制造设备(S)内部的螺丝制造用金属线材(W)的尾端相接触；第1设定部(410)，其对所述通电感知传感器(100)与所述线材(W)接触时电流通电的时间进行设定；第1判断部(440)，其对所述通电感知传感器(100)是否与所述线材(W)相接触进行判断，以及通过对比第1设定部(410)设定的时间以判断线材正常或不良；显示部(490)，其根据所述第1判断部(440)的判断对线材(W)的合格与否进行显示。

2.根据权利要求1所述的用于螺丝制造设备的螺丝检测装置，其特征在于：还包括第1磁性传感器(200)，其以非接触的方式安装于螺丝制造设备(S)的成型模块(B)上，用于感知所述成型模块(B)，所述成型模块(B)带动被切断的线材段(W’)的尾端进行前后往返运动并进行冲压，以成型所述线材段(W’)的螺丝头和凹槽。

3.根据权利要求2所述的用于螺丝制造设备的螺丝检测装置，其特征在于：所述控制组件(400)还设有：第2设定部(420)，其用于设定所述成型模块(B)与第1磁性传感器(200)之间的间隔距离；第2判断部(450)，其对比所述第2设定部(420)设定的距离以判断线材段(W’)为正常或不良，且所述第2判断部(450)判断的线材段(W’)正常或不良状态会显示在所述显示部(490)上。

4.根据权利要求3所述的用于螺丝制造设备的螺丝检测装置，其特征在于：所述控制组件(400)还设有第1筛选部(470)，其用于筛选由第1判断部(440)和第2判断部(450)判断为不良的线材段(W’)。

5.根据权利要求4所述的用于螺丝制造设备的螺丝检测装置，其特征在于：所述第1筛选部(470)可以筛选出被第1判断部(440)和第2判断部(450)判断为不良并运出的线材段(W’)不合格的前后区间。

6.根据权利要求5所述的用于螺丝制造设备的螺丝检测装置，其特征在于：所述控制组件(400)，其第1判断部(440)和第2判断部(450)如果持续判断出所述线材(W)及线材段(W’)有不良产生，且不良品达到一定数量时，所述螺丝制造设备(S)中止运行。

7.根据权利要求1所述的用于螺丝制造设备的螺丝检测装置，其特征在于：还包括第2磁性传感器(300)，其以非接触的状态安装于已成型完螺丝头并被运出的被切断的线材段(W’)一端，以感知所述线材段(W’)。

8.根据权利要求7所述的用于螺丝制造设备的螺丝检测装置，其特征在于：还包括：第3设定部(430)，其用于设定所述第2磁性传感器(300)与线材段(W’)一端之间的间隔距离；第3判断部(460)，其对比所述第3设定部(430)设定的距离以判断线材段(W’)为正常或不良，且所述第3判断部(460)判断的线材段(W’)正常或不良状态会显示在所述显示部(490)上。

9.根据权利要求8所述的用于螺丝制造设备的螺丝检测装置，其特征在于：所述控制组件(400)还设有第2筛选部(480)，其用于筛选由第3判断部(460)判断出的不良线材段(W’)。

10.根据权利要求9所述的用于螺丝制造设备的螺丝检测装置，其特征在于：所述第2筛选部(480)可以筛选出由第3判断部(460)判断为不良而被运出的被切断的线材段(W’)不合格的前后区间。

11.根据权利要求10所述的用于螺丝制造设备的螺丝检测装置，其特征在于：所述控制组件(400)，其第3判断部(460)如果持续判断出所述线材段(W’)有不良产生，而不良品达到一定数量时，所述螺丝制造设备(S)中止运行。

12.根据权利要求1所述的用于螺丝制造设备的螺丝检测装置，其特征在于：还包括：润滑油控制部(500)，其用于控制由所述螺丝制造设备(S)内部排出的润滑油；空气控制部(600)，其用于控制向线材段(W’)喷射的压缩空气。

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