CN113001170A - 锁螺丝机及其打螺丝入牙的判断方法 - Google Patents

锁螺丝机及其打螺丝入牙的判断方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种锁螺丝机及其打螺丝入牙的判断方法,所述锁螺丝机打螺丝入牙的判断方法包括:在打螺丝过程中,获取所述进给驱动部和所述电批在所述进给方向的位移S1和S2;将S1与S2进行求差值ΔS;根据ΔS与设定阈值大小关系,判断螺丝的入牙情况,以能够在锁螺丝过程中准确地判断螺丝的入牙情况。

Description

锁螺丝机及其打螺丝入牙的判断方法
技术领域
本发明涉及锁螺丝设备技术领域,尤其涉及一种锁螺丝机及其打螺丝入牙的判断方法。
背景技术
在制造业,产品装配中螺丝装配即螺丝锁付一直是重要的工序,随着螺丝锁付工件多样化、复杂化程度的不断增加,高效快速精确地进行螺丝锁付的难度越来越大,特别是通讯、电声类产品,产品种类多,产品形状多样化,在流水线末端工站的锁螺丝环节,自动化的程度还比较低,是大规模生产的瓶颈。
在螺丝锁付过程中,螺丝是否可靠入牙是螺丝锁付成功与否的关键环节,因此螺丝初始旋合时螺丝对螺孔所施加压力控制和入牙成功与否的检测至关重要,目前螺丝锁付方式存在的缺陷包括:螺丝锁付过程中,无法判断螺丝是否可靠入牙,当进给轴不断进给下压造成较大压力强行入牙时,已造成初始螺纹的损伤,并可能造成螺丝和螺孔轴线不重合造成的内外螺纹错乱,造成螺纹损伤甚至工件报废,扭力管理控制器发出扭力值到达但螺丝浮高的锁付失败信号,自动锁螺丝机设备稼动率不高。
发明内容
本发明提供一种锁螺丝机及其打螺丝入牙的判断方法,在锁螺丝过程能够准确地判断螺丝的入牙情况。
为实现上述目的,本发明提供一种锁螺丝机打螺丝入牙的判断方法,所述锁螺丝机包括进给驱动装置和电批,所述进给驱动装置具有在进给方向上可活动设置的进给驱动部,所述电批在所述进给方向上活动连接于所述进给驱动部,且具有被限制向远离所述进给驱动部的方向活动的初始位置,以使得所述电批在所述初始位置与所述进给驱动部之间来回活动,且所述进给驱动部与所述电批之间设置有弹性件,所述锁螺丝机打螺丝入牙判断方法包括:
在打螺丝过程中,获取所述进给驱动部和所述电批在所述进给方向的位移S1和S2;
将S1与S2进行求差值ΔS;
根据ΔS与设定阈值大小关系,判断螺丝的入牙情况。
可选地,所述设定阈值包括第一设定阈值;
根据ΔS与设定阈值大小关系,判断螺丝的入牙情况的步骤,包括:
根据ΔS的变化情况,判断是否入牙;
当判定为入牙时,将此时的ΔS为ΔS1,将ΔS1与第一设定阈值进行比较;
根据比较结果,判断入牙类型。
可选地,所述第一设定阈值包括第一设定值和第二设定值,且所述第二设定值大于所述第一设定值;
根据比较结果,判断入牙类型的步骤,包括:
当ΔS1小于第一设定值时,则判断为理想入牙方式;
当ΔS1大于等于所述第一设定值,且小于所述第二设定值时,则判断为正常入牙方式。
可选地,所述第一设定阈值为所述螺丝的螺距的整数倍。
可选地,所述设定阈值包括第二设定阈值,所述第二设定阈值大于等于所述第一设定阈值;
所述根据ΔS的变化情况,判断是否入牙的步骤之后,还包括:
当判定为未入牙时,则此时ΔS为ΔS2,当ΔS2大于第二设定阈值时,则判断入牙异常。
可选地,当判定为未入牙时,则此时ΔS为ΔS2,当ΔS2大于第二设定阈值时,则判断入牙异常的步骤之后,包括:
当判定入牙异常时,控制报警装置进行报警。
可选地,所述第二设定阈值为螺丝的螺距的整数倍。
本发明还提供一种锁螺丝机,其特征在于,包括:
进给驱动装置,具有在进给方向上可活动设置的进给驱动部;
电批,在所述进给方向上活动连接于所述进给驱动部,且具有被限制向远离所述进给驱动部的方向活动的初始位置,以使得所述电批在所述初始位置与所述进给驱动部之间来回活动,且所述进给驱动部与所述电批之间设置有弹性件,以在所述电批受到向所述进给驱动部方向的作用力时,所述弹性件被弹性压制;
移动检测系统,用以直接或者间接检测所述进给驱动部和所述电批在进给方向的移动;以及,
控制装置,与所述进给驱动装置、所述电批以及所述移动检测系统电性连接,所述控制装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的锁螺丝机打螺丝入牙判断程序,所述锁螺丝机打螺丝入牙判断程序被所述处理器执行时实现如上述任一项所述的锁螺丝机打螺丝入牙判断方法的步骤。
可选地,所述进给驱动装置还包括:
进给驱动电机;以及,
丝杆,与所述进给驱动电机的电机轴连接;
其中,所述进给驱动部套设于所述丝杆上且与所述丝杆之间形成滚珠丝杆副,所述电批滑动安装于所述丝杆。
可选地,所述进给驱动装置包括步进电机,所述步进电机通过传动机构驱动所述进给驱动部直线活动;
所述移动检测系统包括:
编码器,用以检测所述步进电机的步数;以及,位移传感器,用以检测所述电批在进给方向的位移。
本发明提出的锁螺丝机及其打螺丝入牙的判断方法,所述锁螺丝机打螺丝入牙的判断方法包括:在打螺丝过程中,获取所述进给驱动部和所述电批在所述进给方向的位移S1和S2;将S1与S2进行求差值ΔS;根据ΔS与设定阈值大小关系,判断螺丝的入牙情况,以能够在锁螺丝过程中准确地判断螺丝的入牙情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明提供的锁螺丝机的一实施例的立体示意图;
图2为图1的部分结构的侧视示意图;
图3为本发明提供的锁螺丝机打螺丝入牙判断方法的第一实施例的流程示意图;
图4为本发明提供的锁螺丝机打螺丝入牙判断方法的第二实施例的流程示意图;
图5为本发明提供的锁螺丝机打螺丝入牙判断方法的第三实施例的流程示意图;
图6为本发明提供的锁螺丝机打螺丝入牙判断方法的第四实施例的流程示意图。
附图标号说明:
标号 名称 标号 名称
100 锁螺丝机 3 弹性件
1 进给驱动装置 41 编码器
11 进给驱动部 42 位移传感器
12 进给驱动电机 421 光栅尺
13 丝杆 422 光栅
2 电批
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提供一种锁螺丝机,图1至图2为本发明提供的锁螺丝机的一实施例,请参阅图1至图2,所述锁螺丝机100包括进给驱动装置1、电批2、移动检测系统和控制装置,所述进给驱动装置1具有在进给方向(具体在本实施例中为上下向)上可活动设置的进给驱动部11,所述电批2在所述进给方向上活动连接于所述进给驱动部11,且具有被限制向远离所述进给驱动部11的方向活动的初始位置,以使得所述电批2在所述初始位置与所述进给驱动部11之间来回活动,且所述进给驱动部11与所述电批2之间设置有弹性件3,以在所述电批2受到向所述进给驱动部11方向的作用力时,所述弹性件3被弹性压制,以使得所述电批2可以向上移动,所述移动检测系统用以直接或者间接检测所述进给驱动部11和所述电批2在进给方向的移动,所述控制装置与所述进给驱动装置1、所述电批2以及所述移动检测系统电性连接,所述控制装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的锁螺丝机100打螺丝入牙判断程序,所述锁螺丝机100打螺丝入牙判断程序被所述处理器执行时实现锁螺丝机100打螺丝入牙判断方法包括:在打螺丝过程中,获取所述进给驱动部11和所述电批2在所述进给方向的位移S1和S2;将S1与S2进行求差值ΔS;根据ΔS与设定阈值大小关系,判断螺丝的入牙情况。
本发明提供的锁螺丝机100通过监测进给驱动部11和所述电批2在所述进给方向的位移,并根据两者的位移差值与设定阈值大小关系,来判断螺丝的入牙情况,以能够精确地对螺丝的入牙情况进行监测和判断。
所述进给驱动装置1的具体构造不做限制,在本发明的一些实施例中,所述进给驱动装置1可以是气缸、电缸,而在本实施例中,所述进给驱动装置1还包括进给驱动电机12和丝杆13,所述丝杆13与所述进给驱动电机12的电机轴连接,所述进给驱动部11套设于所述丝杆13上且与所述丝杆13之间形成滚珠丝杆副,所述电批2滑动安装于所述丝杆13,为此,所述丝杆13和所述进给驱动部11构成的滚珠丝杆13副,将所述进给驱动电机12转动转化为所述进给驱动部11的直线运动。
所述弹性件3设置在所述电批2和所述进给驱动部11之间,所述弹性件3可以是弹片、弹簧或者硅胶件等,在本实施例中,所述弹性件3为弹簧。具体地,在本实施例中,所述弹簧套接与所述丝杆13上,并且,所述弹簧将所述电批2和所述进给驱动部11连接。
所述移动检测系统直接或者间接检测所述进给驱动部11和所述电批2在进给方向的移动,可以是,所述移动检测系统直接检测所述进给驱动部11和/或所述电批2在进给方向的位移,例如,所述移动检测系统包括两个位移检测装置(例如为传感器)以分别检测所述进给驱动部11和所述电批2在进给方向的位移,也可以是,所述移动检测系统间接检测所述进给驱动部11和/或所述电批2在进给方向的位移,而在本实施例中,所述进给驱动装置1包括步进电机,所述步进电机通过传动机构驱动所述进给驱动部11直线活动,所述移动检测系统包括编码器41和位移传感器42,其中,所述编码器41用以检测所述步进电机的步数,因为所述步进电机与所述进给驱动部11之间的传动比是固定的,为此,可以根据所述步进电机的步数,获得所述进给驱动部11在所述进给方向上的位移,所述位移传感器42用以检测所述电批2在进给方向的位移,具体地,在本实施例中,所述位移传感器42包括光栅尺421和光栅422,其中,所述光栅尺421固定设置,所述光栅422设置在所述电批2上,所述控制装置可以根据所述光栅422在所述光栅尺421上的变化,获得所述电批2在所述进给方向上的位移。
基于上述的锁螺丝机100,本发明还提供一种锁螺丝机打螺丝入牙判断方法,图3为本发明提供的锁螺丝机打螺丝入牙判断方法的第一实施例,请参阅图3,并一并参阅图1至图2,所述锁螺丝机打螺丝入牙判断方法包括:
步骤S10、在打螺丝过程中,获取所述进给驱动部11和所述电批2在所述进给方向的位移S1和S2;
具体地,所述移动检测系统直接或者间接检测所述进给驱动部11和所述电批2在进给方向的移动,可以是,所述移动检测系统直接检测所述进给驱动部11和/或所述电批2在进给方向的位移,例如,所述移动检测系统包括两个位移检测装置(例如为传感器)以分别检测所述进给驱动部11和所述电批2在进给方向的位移,也可以是,所述移动检测系统间接检测所述进给驱动部11和/或所述电批2在进给方向的位移,而在本实施例中,所述进给驱动装置1包括步进电机,所述步进电机通过传动机构驱动所述进给驱动部11直线活动,所述移动检测系统包括编码器41和位移传感器42,其中,所述编码器41用以检测所述步进电机的步数,因为所述步进电机与所述进给驱动部11之间的传动比是固定的,为此,可以根据所述步进电机的步数,可以获得所述进给驱动部11在所述进给方向上的位移,所述位移传感器42用以检测所述电批2在进给方向的位移,具体地,在本实施例中,所述位移传感器42包括光栅尺421和光栅422,其中,所述光栅尺421固定设置,所述光栅422设置在所述电批2上,所述控制装置可以根据所述光栅422在所述光栅尺421上的变化,获得所述电批2在所述进给方向上的位移。
步骤S20、将S1与S2进行求差值ΔS;
步骤S30、根据ΔS与设定阈值大小关系,判断螺丝的入牙情况。
所述螺丝的入牙情况包括是否正常入牙、以及在入牙时对应的入牙类型,具体参见后续部分。
本发明提出的锁螺丝机100及其打螺丝入牙的判断方法,所述锁螺丝机100打螺丝入牙的判断方法包括:在打螺丝过程中,获取所述进给驱动部11和所述电批2在所述进给方向的位移S1和S2;将S1与S2进行求差值ΔS;根据ΔS与设定阈值大小关系,判断螺丝的入牙情况,以能够在锁螺丝过程中准确地判断螺丝的入牙情况。
图4为本发明提供的锁螺丝机打螺丝入牙判断方法的第二实施例,请参阅图4,并一并参阅图1至图2,在本发明的实施例中,所述设定阈值包括第一设定阈值;
步骤S30包括:
步骤S31、根据ΔS的变化情况,判断是否入牙:具体地,当ΔS大于零即所述进给驱动部11和所述电批2存在相对位移,则表示电批2已经抵接到螺丝孔,当该相对位移保持不变时,则此时,螺丝已经开始入牙,电批2开始与螺丝一起向下移动,则此时ΔS保持不变,所以,可以根据ΔS的变化情况判断是否入牙。
步骤S32、当判定为入牙时,将此时的ΔS为ΔS1,将ΔS1与第一设定阈值进行比较;
步骤S33、根据比较结果,判断入牙类型。
图5为本发明提供的锁螺丝机打螺丝入牙判断方法的第三实施例,请参阅图5,并一并参阅图1至图2,在本发明的实施例中,所述第一设定阈值包括第一设定值和第二设定值,且所述第二设定值大于所述第一设定值;
步骤S33包括:
步骤S331、当ΔS1小于第一设定值时,则判断为理想入牙方式;
步骤S332、当ΔS1大于等于所述第一设定值,且小于所述第二设定值时,则判断为正常入牙方式。
在本发明的实施例中,所述第一设定阈值为所述螺丝的螺距的整数倍,具体地,所述第一设定值为1倍的螺丝的螺距H,所述第二设定值为2H,显然本设计不限于此,所述第一设定值和所述第二设定值可以是其他倍数的H。
在本发明的实施例中,所述设定阈值包括第二设定阈值,所述第二设定阈值大于等于所述第一设定阈值,具体地,在本实施例中,所述第二设定阈值为螺丝的螺距的整数倍,且更具体地,所述第二设定阈值与所述第二设定值相等;
图6为本发明提供的锁螺丝机打螺丝入牙判断方法的第四实施例,请参阅图6,并一并参阅图1至图2,在本发明的实施例中,步骤S31之后,还包括:
步骤S34、当判定为未入牙时,则此时ΔS为ΔS2,当ΔS2大于第二设定阈值时,则判断入牙异常。
进一步地,在本发明的实施例中,步骤S34之后,包括:
步骤S35、当判定入牙异常时,控制报警装置进行报警,以能够及时了解到锁螺丝异常的情况。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,云端服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种锁螺丝机打螺丝入牙的判断方法,其特征在于,所述锁螺丝机包括进给驱动装置和电批,所述进给驱动装置具有在进给方向上可活动设置的进给驱动部,所述电批在所述进给方向上活动连接于所述进给驱动部,且具有被限制向远离所述进给驱动部的方向活动的初始位置,以使得所述电批在所述初始位置与所述进给驱动部之间来回活动,且所述进给驱动部与所述电批之间设置有弹性件,所述锁螺丝机打螺丝入牙判断方法包括:
在打螺丝过程中,获取所述进给驱动部和所述电批在所述进给方向的位移S1和S2;
将S1与S2进行求差值ΔS;
根据ΔS与设定阈值大小关系,判断螺丝的入牙情况。
2.如权利要求1所述的锁螺丝机打螺丝入牙的判断方法,其特征在于,所述设定阈值包括第一设定阈值;
根据ΔS与设定阈值大小关系,判断螺丝的入牙情况的步骤,包括:
根据ΔS的变化情况,判断是否入牙;
当判定为入牙时,将此时的ΔS为ΔS1,将ΔS1与第一设定阈值进行比较;
根据比较结果,判断入牙类型。
3.如权利要求2所述的锁螺丝机打螺丝入牙的判断方法,其特征在于,所述第一设定阈值包括第一设定值和第二设定值,且所述第二设定值大于所述第一设定值;
根据比较结果,判断入牙类型的步骤,包括:
当ΔS1小于第一设定值时,则判断为理想入牙方式;
当ΔS1大于等于所述第一设定值,且小于所述第二设定值时,则判断为正常入牙方式。
4.如权利要求2或3所述的锁螺丝机打螺丝入牙的判断方法,其特征在于,所述第一设定阈值为所述螺丝的螺距的整数倍。
5.如权利要求2所述的锁螺丝机打螺丝入牙的判断方法,其特征在于,所述设定阈值包括第二设定阈值,所述第二设定阈值大于等于所述第一设定阈值;
所述根据ΔS的变化情况,判断是否入牙的步骤之后,还包括:
当判定为未入牙时,则此时ΔS为ΔS2,当ΔS2大于第二设定阈值时,则判断入牙异常。
6.如权利要求5所述的锁螺丝机打螺丝入牙的判断方法,其特征在于,当判定为未入牙时,则此时ΔS为ΔS2,当ΔS2大于第二设定阈值时,则判断入牙异常的步骤之后,包括:
当判定入牙异常时,控制报警装置进行报警。
7.如权利要求5所述的锁螺丝机打螺丝入牙的判断方法,其特征在于,所述第二设定阈值为螺丝的螺距的整数倍。
8.一种锁螺丝机,其特征在于,包括:
进给驱动装置,具有在进给方向上可活动设置的进给驱动部;
电批,在所述进给方向上活动连接于所述进给驱动部,且具有被限制向远离所述进给驱动部的方向活动的初始位置,以使得所述电批在所述初始位置与所述进给驱动部之间来回活动,且所述进给驱动部与所述电批之间设置有弹性件,以在所述电批受到向所述进给驱动部方向的作用力时,所述弹性件被弹性压制;
移动检测系统,用以直接或者间接检测所述进给驱动部和所述电批在进给方向的移动;以及,
控制装置,与所述进给驱动装置、所述电批以及所述移动检测系统电性连接,所述控制装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的锁螺丝机打螺丝入牙判断程序,所述锁螺丝机打螺丝入牙判断程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的锁螺丝机打螺丝入牙判断方法的步骤。
9.如权利要求8所述的锁螺丝机,其特征在于,所述进给驱动装置还包括:
进给驱动电机;以及,
丝杆,与所述进给驱动电机的电机轴连接;
其中,所述进给驱动部套设于所述丝杆上且与所述丝杆之间形成滚珠丝杆副,所述电批滑动安装于所述丝杆。
10.如权利要求8所述的锁螺丝机,其特征在于,所述进给驱动装置包括步进电机,所述步进电机通过传动机构驱动所述进给驱动部直线活动;
所述移动检测系统包括:
编码器,用以检测所述步进电机的步数;以及,
位移传感器,用以检测所述电批在进给方向的位移。
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