CN116673725A - 一种pcb板同步拧紧装置及其控制方法 - Google Patents
一种pcb板同步拧紧装置及其控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116673725A CN116673725A CN202310630073.8A CN202310630073A CN116673725A CN 116673725 A CN116673725 A CN 116673725A CN 202310630073 A CN202310630073 A CN 202310630073A CN 116673725 A CN116673725 A CN 116673725A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- screw
- sleeve
- screwed
- screws
- electromagnetic clutch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 title claims abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 15
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 3
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims description 3
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
- B23P19/04—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes for assembling or disassembling parts
- B23P19/06—Screw or nut setting or loosening machines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
Abstract
本发明公开了一种PCB板同步拧紧装置，包括壳体(1)，壳体(1)中心部设有与旋转电机相连接的主动轴体(2)，主动轴体(2)上且位于壳体(1)内设有主动齿轮(3)，壳体(1)内经转轴且与主动齿轮(3)相啮合设有从动齿轮(4)，从动齿轮(4)下部设有电磁离合器(5)，电磁离合器(5)的下部设有内置扭矩检测器的套筒(6)。本发明实现螺钉的同时拧紧，使得PCB板上能够同时受到拧紧力，板体保持较好的水平度。
Description
技术领域
本发明涉及PCB板安装设备领域，特别是一种PCB板同步拧紧装置及其控制方法。
背景技术
转向助力系统的控制器在安装PCB板时，将两块电路板进行层叠布置，首先需要将下层的电路板拧上螺钉，之后才便于将上侧电路板进行安装，例如公开号为CN112171255B的中国发明专利，公开一种汽车转向助力装配设备，其中涉及螺丝安装装置，所述螺丝安装装置设置于所述PCB板搬运装置远离所述PCB板点胶装置的另一侧，包括螺丝安装装置框架与其上端固定设置的螺丝安装装置工作台，所述螺丝安装装置工作台一侧设有螺丝送料机与其一侧与之连接的打螺丝模组，所述打螺丝模组设置于其下端的打螺丝模组龙门架上端。该螺丝安装机构为单个安装臂，在安装PCB板时需要逐一拧紧螺钉，这就使得一端螺丝拧紧后，PCB板收到螺钉的拧紧力后会使得板体另一端部上翘，板体水平度降低。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种PCB板同步拧紧装置及其控制方法。本发明实现螺钉的同时拧紧，使得PCB板上能够同时受到拧紧力，板体保持较好的水平度。
本发明的技术方案：一种PCB板同步拧紧装置，包括壳体，壳体中心部设有与旋转电机相连接的主动轴体，主动轴体上且位于壳体内设有主动齿轮，壳体内经转轴且与主动齿轮相啮合设有从动齿轮，从动齿轮下部设有电磁离合器，电磁离合器的下部设有内置扭矩检测器的套筒。
实现上述PCB板同步拧紧装置的控制方法，具体步骤如下：
S1：基于机器视觉检测，对螺钉的螺纹进行检测，如有缺陷，则更换螺纹，如螺钉的螺纹正常，则主动齿轮带动从动齿轮转动，电磁离合器启动，套筒产生磁吸力，套筒寻找螺钉的帽端，并且卡入套筒中，多个套筒移动至相对应的螺孔处，主动轴体旋转，带动主动齿轮转动，与主动齿轮相啮合的从动齿轮转动，多个套筒同时转动，实现多个螺钉的同时贴合拧紧，即螺钉的螺帽与PCB板贴合；
S2：通过机器视觉检测，判断螺钉的头部与PCB板之间是否到达贴合点，如未到达贴合点，则通过反向转动套筒，将该螺钉旋出，再次重复拧紧动作，如到达贴合点，则将螺钉最终拧紧；
S3：对最终拧紧的螺钉进行检测，判断拧紧后的螺钉是否符合安装标准。
前述的PCB板同步拧紧控制方法中，在步骤1中，所述的套筒为低速转动，使得螺钉的螺帽端能够稳定进入自套筒内，防止套筒内无螺钉，在螺钉安装时套筒空转。
前述的PCB板同步拧紧控制方法中，在步骤1中，所述的螺钉贴合拧紧时套筒的转动速度较快，减少拧紧时间，提高安装效率。
前述的PCB板同步拧紧控制方法中，在步骤2中，所述对螺钉进行最终拧紧时，套筒慢速转动，将螺钉更好地拧紧，提高拧紧精度。
前述的PCB板同步拧紧控制方法中，在步骤1中，所述的螺钉贴合拧紧时，通过改变电磁离合器内的电流大小来改变套筒的磁吸力大小，进而控制螺钉拧紧时的扭矩。
前述的PCB板同步拧紧控制方法中，所述的螺钉所述的螺钉贴合拧紧时采用对角拧螺钉的形式，保持PCB板的水平度。
前述的PCB板同步拧紧控制方法中，所述的螺钉采用对角形式先后拧紧时，将电磁离合器按照对角形式分为两组，第一组电磁离合器先通入电流，第一组电磁离合器带动相应套筒转动，将第一组螺钉拧紧，当第一组螺钉拧紧到达预期扭矩时第二组电磁离合器通电，第二组螺钉开始拧紧并且达到预期扭矩，第一组电磁离合器中电流增大，使得第一组螺钉拧紧达到额定扭矩，紧接着第二组电磁离合器随之增大，第二螺钉拧紧达到额定扭矩，拧紧扭矩通过扭矩检测器来检测。
与现有技术相比，本发明具有以下的优点：
1、在本发明中，电磁离合器启动，套筒具有磁吸力，动力件带动主动轴体转动，主动轴体上的主动齿轮转动，主动齿轮带动四周从动齿轮转动，从动齿轮下部的套筒转动，螺钉的螺帽端进入套筒内，螺钉对准螺孔，多个螺钉同时转动，螺钉拧紧，将PCB板安装固定；通过多个套筒同时转动，实现实现螺钉的同时拧紧，使得PCB板上能够同时受到拧紧力，板体保持较好的水平度。
2、所述对螺钉进行最终拧紧时，套筒慢速转动，将螺钉更好地拧紧，提高拧紧精度。
3、所述的套筒为低速转动，使得螺钉的螺帽端能够稳定进入自套筒内，防止套筒内无螺钉，在螺钉安装时套筒空转。
4、通过改变电磁离合器内的电流大小来改变套筒的磁吸力大小，进而控制螺钉拧紧时的扭矩，提升螺钉拧紧的灵活性，满足不同的安装要求。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为主动齿轮的示意图；
图3为本发明的控制流程图；
图4为PWM的控制电路图。
附图中的标记说明：1-壳体，2-主动轴体，3-主动齿轮，4-从动齿轮，5-电磁离合器，6-套筒。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不作为对本发明限制的依据。
实施例：一种PCB板同步拧紧装置，包括壳体1，如附图1和2所示，壳体1中心部设有与旋转电机相连接的主动轴体2，主动轴体2上且位于壳体1内设有主动齿轮3，壳体1内经转轴且与主动齿轮3相啮合设有从动齿轮4，从动齿轮4下部设有电磁离合器5，电磁离合器5的下部设有内置扭矩检测器的套筒6，电磁离合器主要是控制套筒是否与从动齿轮同轴转动。
实现PCB板同步拧紧装置的控制方法，具体步骤如下：
S1：如附图3所示，同步拧螺钉的控制流程，基于机器视觉检测，对螺钉的螺纹进行检测，如有缺陷，则更换螺纹，如螺钉的螺纹正常，则主动齿轮带动从动齿轮转动，电磁离合器启动，套筒产生磁吸力，套筒寻找螺钉的帽端，并且螺钉卡入套筒中，所述的套筒为低速转动，使得螺钉的螺帽端能够稳定进入自套筒内，防止套筒内无螺钉，在螺钉安装时套筒空转，多个套筒移动至相对应的螺孔处，主动轴体旋转，带动主动齿轮转动，与主动齿轮相啮合的从动齿轮转动，多个套筒同时转动，实现多个螺钉的同时贴合拧紧，即螺钉的螺帽与PCB板贴合，所述的螺钉贴合拧紧时套筒的转动速度较快，减少拧紧时间，提高安装效率；
S2：通过机器视觉检测，判断螺钉的头部与PCB板之间是否到达贴合点，如未到达贴合点，则通过反向转动套筒，将该螺钉旋出，再次重复拧紧动作，如到达贴合点，则将螺钉最终拧紧，所述对螺钉进行最终拧紧时，套筒慢速转动，将螺钉更好地拧紧，提高拧紧精度，进行最终拧紧的目的是对贴合拧紧的螺钉再次进行稳固拧紧，提升稳固度；
S3：对最终拧紧的螺钉进行检测，判断拧紧后的螺钉是否符合安装标准；在螺钉进行最终拧紧阶段时，会经历三个阶段：弹性阶段、板弹性阶段以及塑性阶段。弹性区域：扭矩和转角成正比，扭矩随转角的增加而上升，螺钉拧松后长度不会改变；半弹性区域：也叫超弹性区域，以屈服点为限，扭矩随转角上升的斜率逐渐变小；塑性区域：螺钉被永久拉长，如果继续拧紧螺钉会失效甚至断裂。通过同步控制拧紧螺钉，是保证多个螺钉能够同时达到指定预紧力，在弹性阶段，预紧力与拧紧扭矩、拧紧角度都成正比，对于在同一被连接件上拧紧的一组螺钉，当拧到同一扭矩时，若各个螺钉预紧力一致，则它们各自所拧入的角度也应当相同。将多个螺钉同时拧紧到指定扭矩相对来说比较简单，但螺钉实际产生的预紧力却不一定相同，当拧紧扭矩相等时，预紧力的离散度和拧紧角度的离散度相等，因此可用最终拧紧角度的离散度来作为同步拧紧的合格判定标准，离散度可用拧紧角度的方差或标准差来衡量，具体的数值根据实际需求进行设置，当拧紧角度的方差或标准差小于等于设定数值，则判定多轴同步拧紧合格；反之，则不合格。
在步骤1中，所述的螺钉贴合拧紧时，通过改变电磁离合器内的电流大小来改变套筒的磁吸力大小，进而控制螺钉拧紧时的扭矩。所述的螺钉所述的螺钉贴合拧紧时采用对角拧螺钉的形式，保持PCB板的水平度。所述的螺钉采用对角形式先后拧紧时，将电磁离合器按照对角形式分为两组，第一组电磁离合器先通入电流，第一组电磁离合器带动相应套筒转动，将第一组螺钉拧紧，当第一组螺钉拧紧到达预期扭矩时第二组电磁离合器通电，第二组螺钉开始拧紧并且达到预期扭矩，第一组电磁离合器中电流增大，使得第一组螺钉拧紧达到额定扭矩，紧接着第二组电磁离合器随之增大，第二螺钉拧紧达到额定扭矩，拧紧扭矩通过扭矩检测器来检测；通过电磁离合器通电电流大小与主动齿轮转速配合来实现初步拧提高效率，最终拧紧提高控制精度。其中电流控制多个套筒扭矩，电流的控制采用PWM技术，该技术简称脉宽调制，是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在测量、通信、工控等方面，PWM技术涉及频率和占空比两个参数，PWM的频率是指在1秒钟内，信号从高电平到低电平再回到高电平的次数，也就是说一秒钟PWM有多少个周期，占空比是一个脉冲周期内，高电平的时间与整个周期时间的比例。PWM的控制电路图，如附图4所示，PWM通过高低电位频率(占空比)改变电路电流大小，其中4个电磁离合器并联，通过开关控制电磁离合器通断，电路中设置超级电容，在装置停止工作时，电容给低压负载(指示灯)和电池充电，达到省电的效果。
本发明的工作原理：电磁离合器启动，套筒具有磁吸力，动力件带动主动轴体转动，主动轴体上的主动齿轮转动，主动齿轮带动四周从动齿轮转动，从动齿轮下部的套筒转动，螺钉的螺帽端进入套筒内，螺钉对准螺孔，多个螺钉同时转动，螺钉拧紧，将PCB板安装固定；通过多个套筒同时转动，实现实现螺钉的同时拧紧，使得PCB板上能够同时受到拧紧力，板体保持较好的水平度。
以上实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制，且本实施例中，上、下、左、右、前、后只代表其相对位置而不表示其绝对位置。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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种PCB板同步拧紧装置，其特征在于：包括壳体(1)，壳体(1)中心部设有与旋转电机相连接的主动轴体(2)，主动轴体(2)上且位于壳体(1)内设有主动齿轮(3)，壳体(1)内经转轴且与主动齿轮(3)相啮合设有从动齿轮(4)，从动齿轮(4)下部设有电磁离合器(5)，电磁离合器(5)的下部设有内置扭矩检测器的套筒(6)。
2.实现权利要求1所述的PCB板同步拧紧装置的控制方法，其特征在于：具体步骤如下：
S1：基于机器视觉检测，对螺钉的螺纹进行检测，如有缺陷，则更换螺纹，如螺钉的螺纹正常，则主动齿轮带动从动齿轮转动，电磁离合器启动，套筒产生磁吸力，套筒寻找螺钉的帽端，并且螺钉卡入套筒中，多个套筒移动至相对应的螺孔处，主动轴体旋转，带动主动齿轮转动，与主动齿轮相啮合的从动齿轮转动，多个套筒同时转动，实现多个螺钉的同时贴合拧紧，即螺钉的螺帽与PCB板贴合；
S2：通过机器视觉检测，判断螺钉的头部与PCB板之间是否到达贴合点，如未到达贴合点，则通过反向转动套筒，将该螺钉旋出，再次重复拧紧动作，如到达贴合点，则将螺钉最终拧紧；
S3：对最终拧紧的螺钉进行检测，判断拧紧后的螺钉是否符合安装标准。
3.根据权利要求2所述的PCB板同步拧紧控制方法，其特征在于：在步骤1中，所述的套筒为低速转动，使得螺钉的螺帽端能够稳定进入自套筒内，防止套筒内无螺钉，在螺钉安装时套筒空转。
4.根据权利要求2所述的PCB板同步拧紧控制方法，其特征在于：在步骤1中，所述的螺钉贴合拧紧时套筒的转动速度较快，减少拧紧时间，提高安装效率。
5.根据权利要求2所述的PCB板同步拧紧控制方法，其特征在于：在步骤2中，所述对螺钉进行最终拧紧时，套筒慢速转动，将螺钉更好地拧紧，提高拧紧精度。
6.根据权利要求2所述的PCB板同步拧紧控制方法，其特征在于：在步骤1中，所述的螺钉贴合拧紧时，通过改变电磁离合器内的电流大小来改变套筒的磁吸力大小，进而控制螺钉拧紧时的扭矩。
7.根据权利要求6所述的PCB板同步拧紧控制方法，其特征在于：所述的螺钉所述的螺钉贴合拧紧时采用对角拧螺钉的形式，保持PCB板的水平度。
8.根据权利要求7所述的PCB板同步拧紧控制方法，其特征在于：所述的螺钉采用对角形式先后拧紧时，将电磁离合器按照对角形式分为两组，第一组电磁离合器先通入电流，第一组电磁离合器带动相应套筒转动，将第一组螺钉拧紧，当第一组螺钉拧紧到达预期扭矩时第二组电磁离合器通电，第二组螺钉开始拧紧并且达到预期扭矩，第一组电磁离合器中电流增大，使得第一组螺钉拧紧达到额定扭矩，紧接着第二组电磁离合器随之增大，第二螺钉拧紧达到额定扭矩，拧紧扭矩通过扭矩检测器来检测。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310630073.8A CN116673725A (zh) | 2023-05-31 | 2023-05-31 | 一种pcb板同步拧紧装置及其控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310630073.8A CN116673725A (zh) | 2023-05-31 | 2023-05-31 | 一种pcb板同步拧紧装置及其控制方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116673725A true CN116673725A (zh) | 2023-09-01 |
Family
ID=87782975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310630073.8A Pending CN116673725A (zh) | 2023-05-31 | 2023-05-31 | 一种pcb板同步拧紧装置及其控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116673725A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117415604A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-01-19 | 广州东芝白云菱机电力电子有限公司 | 一种变频单元自动组装装置 |
-
2023
- 2023-05-31 CN CN202310630073.8A patent/CN116673725A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117415604A (zh) * | 2023-12-19 | 2024-01-19 | 广州东芝白云菱机电力电子有限公司 | 一种变频单元自动组装装置 |
| CN117415604B (zh) * | 2023-12-19 | 2024-02-27 | 广州东芝白云菱机电力电子有限公司 | 一种变频单元自动组装装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN116673725A (zh) | 一种pcb板同步拧紧装置及其控制方法 | |
| CN102770243B (zh) | 电动工具 | |
| CN102015215B (zh) | 油脉冲工具 | |
| RU2469838C2 (ru) | Силовой винтоверт | |
| US20130025892A1 (en) | Power Tool | |
| US20130014967A1 (en) | Power Tool | |
| CA2253691A1 (en) | Apparatus and method for driving a mechanically-driven device in an electrical vehicle | |
| CN112140066B (zh) | 一种电动工具 | |
| CN111089164B (zh) | 一种换挡执行器 | |
| CN1196858C (zh) | 发动机起动控制装置 | |
| CN206677528U (zh) | 一种应用于自动锁螺丝机的自动旋转平台 | |
| EP4144483A1 (en) | Work machine | |
| CN203600146U (zh) | 数显定扭矩锂电冲击扳手 | |
| US11839957B2 (en) | Intelligent electric tool and control method thereof | |
| CN101399517A (zh) | 直线型风扇转速特性曲线设计电路 | |
| CN211649028U (zh) | 一种换挡执行器 | |
| CN207239219U (zh) | 一种锂电充电式电子扭力调节电钻 | |
| WO2002018895A1 (en) | Torque tester | |
| CN112186874A (zh) | 一种单片机控制的电瓶车直流电机调速系统 | |
| CN111168616A (zh) | 一种充电式扭矩扳手的控制系统 | |
| CN101364777A (zh) | 马达启动电路及其方法 | |
| CN218829439U (zh) | 一种驱动电机的固定安装座 | |
| JPH09183072A (ja) | ボルト締結機 | |
| CN214729089U (zh) | 一种安防智能车转向系统舵机 | |
| CN220475628U (zh) | 一种螺丝刀控制电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |