一种自带检测功能的螺丝锁付系统及其工作方法与流程

本发明涉及自动化技术领域，具体涉及一种自带检测功能的螺丝锁付系统及其工作方法。

背景技术：

在传统工艺中，通常采用手工对螺丝进行旋转拧接，从而实现两部件或多个部件之间的螺纹连接，这种方式安装效率较低，越来越难以适应大生产的操作要求。目前，也有一些螺丝锁付装置可以满足对流水线上的工件进行螺丝锁付，但由于设备精度和稳定性的原因，经常会出现错位或锁付不紧的现象，而且无法检验产品是否合格，导致不合格产品与合格产品混杂在一起，影响产品质量和生产效率。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种自带检测功能的螺丝锁付系统及其工作方法，通过云服务器判定锁付工件是否合格，提高了产品质量和生产效率。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种螺丝锁付系统，包括：云服务器、自动锁付机、用于二者之间进行信息传输的无线通信模块；所述自动锁付机适于对输送线上的工件进行锁付动作并拍照；以及所述云服务器适于通过无线通信模块获取工件的锁付照片，以判定锁付工件是否合格。

进一步，所述自动锁付机包括：控制模块，分别与控制模块相连的摄像头和锁付机构；其中所述摄像头适于拍摄工件的锁付照片，并由控制模块发送至云服务器；以及所述控制模块适于通过无线通信模块获取锁付工件的不合格信息，以控制锁付机构停止锁付动作。

进一步，所述无线通信模块包括：柔性介质基板、若干辐射单元和馈电线；所述辐射单元包括一对辐射贴片，且所述一对辐射贴片适于并排埋入所述柔性介质基板中；所述辐射贴片的至少一边缘漏出所述柔性介质基板的一面；以及所述馈电线设置在柔性介质基板漏出辐射贴片的一面上，以给各辐射单元馈电。

进一步，所述辐射贴片与柔性介质基板的底面或顶面形成的夹角范围为0～90°。

进一步，同一辐射单元中的两个辐射贴片之间留有缝隙；所述馈电线适于穿过所述缝隙，并通过两侧的电触点电性连接各辐射贴片以进行馈电激励；以及所述缝隙的宽度为d，且d＞λ/2。

进一步，所述辐射单元为7个，该7个辐射单元在x轴方向上组成一排。

进一步，所述辐射单元的每个辐射片的y轴方向的长度为hp，每一对的激励电流设为ip，所述7个辐射单元的每个单元等效在x轴上的点坐标为xp，则经简化换算后，得到所述无线通信模块在远场的辐射矢量为：

其中，θ、ψ为直角坐标转换为球坐标中，所述无线通信模块电磁波在辐射空间的极化及水平坐标角度，k为电磁波相位常数。

又一方面，本发明还提供了一种螺丝锁付系统的工作方法，包括：云服务器和用于锁付工件并拍照的自动锁付机；其中所述云服务器适于通过无线通信模块获取工件的锁付照片，以判定锁付工件是否合格。

本发明的有益效果是，本发明的螺丝锁付系统通过云服务器判定锁付工件是否合格，降低了螺丝锁付过程对人的依赖度，实现了工件的自动锁付和检验，提高了工件锁付的自动化程度和生产效率，保证了工件的合格率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的螺丝锁付系统的原理框图；

图2是本发明的无线通信模块的正透视图；

图3是本发明的无线通信模块的局部放大视图；

图4是本发明的无线通信模块的xoz面示意图；

图5是本发明的无线通信模块的xoy面示意图；

图6是本发明的无线通信模块的副瓣响应图谱；

图中：柔性介质基板1，辐射贴片2，缝隙21，馈电线3。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

图1是本发明的螺丝锁付系统的原理框图。

如图1所示，本实施例1提供了一种螺丝锁付系统，包括：云服务器、自动锁付机、用于二者之间进行信息传输的无线通信模块；所述自动锁付机适于对输送线上的工件进行锁付动作并拍照；以及所述云服务器适于通过无线通信模块获取工件的锁付照片，以判定锁付工件是否合格，还可以通过统计模块计数工件的总数和不合格数量，以统计工件的锁付合格率。

本实施例1的螺丝锁付系统通过云服务器判定锁付工件是否合格，降低了螺丝锁付过程对人的依赖度，实现了工件的自动锁付和检验，提高了工件锁付的自动化程度和生产效率，保证了工件的合格率。

作为自动锁付机的一种可选的实施方式。

见图1，所述自动锁付机包括：控制模块，分别与控制模块相连的摄像头和锁付机构；其中所述摄像头适于拍摄工件的锁付照片，并由控制模块发送至云服务器；以及所述控制模块适于通过无线通信模块获取锁付工件的不合格信息，以控制锁付机构停止锁付动作。

可选的，所述控制模块例如但不限于工控板或plc模块，适于通过相应的驱动电路分别控制锁付机构和输送线进行工作。

具体的，所述云服务器适于由一远程计算机控制，以将工件的锁付照片与标准照片对比，从而判定工件是否合格，并发送工件的不合格信息至控制模块；所述控制模块适于通过无线通信模块获取锁付工件的不合格信息，以控制锁付机构停止锁付动作，并控制输送线停止输送工件。

在本实施例中，云服务器判定的工件不合格情况例如但不限于：错位引起的螺丝未锁付、螺丝锁付不紧或未锁死、螺丝倾斜等现象。图2是本发明的无线通信模块的正透视图。

图3是本发明的无线通信模块的局部放大视图。

作为无线通信模块的一种可选的实施方式。

见图2和图3，所述无线通信模块包括：柔性介质基板1、若干辐射单元和馈电线3；所述辐射单元包括一对辐射贴片2，且所述一对辐射贴片2适于并排埋入所述柔性介质基板1中；所述辐射贴片2的至少一边缘漏出所述柔性介质基板1的一面；以及所述馈电线3设置在柔性介质基板1漏出辐射贴片2的一面上，以给各辐射单元馈电。

本实施方式的无线通信模块使得辐射贴片能够跟馈电线进行电接触受到激励，同时透过缝隙的漏出部分辐射效果会更好，更接近于在空气中进行直接传播辐射，及时将工件的锁付照片发送至云服务器，并提高了锁付照片的质量，有助于云服务器准确对比标准照片，提高判定结果的可信度，同时还提高了与控制模块之间的信息传输速度。

参见图3，图3是本发明的无线通信模块的局部放大视图，即图1中虚线框内的放大视图，所述馈电线设置在介质基板的一面上，这一面也是辐射贴片2漏出的那一面，通过该馈电线上的两侧电触点给所述多对辐射贴片2同时供电，根据供电的距离差异，会形成若干相位的差，从而在远场形成不同的方向图叠加效果。

见图3，所述辐射贴片2在埋入介质基板1时与柔性介质基板1底面或顶面成一角度α，α的角度范围为0到90度。角度的灵活调整在具体应用中大有裨益，在不同的场景中，需要的增益性能以及外观特征都不一样，这样对无线通信模块的兼容度有着较高要求，传统设备往往会出现难以驯服，而如果能够巧妙的替换改善角度，这一问题可以得到解决。

进一步，所述同一辐射单元中的两个辐射贴片之间留有缝隙；所述馈电线适于穿过所述缝隙，并通过两侧的电触点电性连接各辐射贴片以进行馈电激励；以及所述缝隙的宽度为d，且d＞λ/2。实质上，由于柔性介质基板较软，一般会造成辐射片的形变，这是传统辐射片难以接受的，形变会造成辐射效果的不可控，但在本案中，对辐射贴片的形变容忍度有了非常大的提升，由于辐射贴片的切入角度原因，使得辐射贴片的形变一般发生在x或y方向，这导致在z轴方向的辐射效果基本不会受到影响，也就大大克服了由于辐射片形变降低辐射效果。具体的，所述缝隙的宽度d等于馈电线的宽度，优选的，d＞λ/2，以获取较好的辐射贴片之间横向的耦合隔离，其中λ为辐射电磁波波长。

图4是本发明的无线通信模块的xoz面示意图。

图5是本发明的无线通信模块的xoy面示意图。

见图4和图5，辐射单元斜切埋入在介质基板1中，在实施例1中，虽然图示在(x，y，z)直角坐标系中，但最后分析结果可以推广变换到球坐标系(r，θ，ψ)中，以使结果直观、便于计算。水平放置的辐射单元阵列排设，辐射单元间的耦合效应是不可以忽略的。如果详细的研究，可以使用的感应电动势法来求解，由于每个辐射单元都有进行馈电激励，如有必要也可以进行独立馈电，所以辐射单元之间的相互耦合可以通过对互阻抗的求解就可以得到，单独的近场也可以分别求得，本实施例未对其做出改进，在此不再赘述。

见图5，本实施例1中将辐射单元简化的等效为较小的辐射点来加快设计辐射单元的每个辐射片的y轴方向的长度为hp(p＝1、2、3……7)，本实施例1中的辐射单元在x轴方向上为7个组成一排，每一个的激励电流设为ip(p＝1、2、3……7)，这一排辐射单元的每个单元等效在x轴上的点坐标为xp(p＝1、2、3……7)，则经简化换算后，得到所述无线通信模块在远场的辐射矢量为：

其中，θ、ψ为直角坐标转换为球坐标中，所述无线通信模块的电磁波在辐射空间的极化及水平坐标角度，k为电磁波相位常数。

图6是本发明的无线通信模块的副瓣响应图谱。

见图6，经过阻抗适配后，辐射单元的数量优选为7时，副瓣电平被有效抑制至-8db左右。综上所述，本实施例中的无线通信模块具有结构简单、副瓣效果好、调节便利、辐射增益改善明显和广泛的应用前景。

综上所述，本实施例的螺丝锁付系统通过云服务器判定锁付工件是否合格，降低了螺丝锁付过程对人的依赖度，实现了工件的自动锁付和检验，提高了工件锁付的自动化程度和生产效率，保证了工件的合格率；通过将辐射贴片埋入柔性介质基板中，并跟馈电线进行电接触受到激励，透过缝隙的漏出部分辐射效果会更好，更接近于在空气中进行直接传播辐射，大大克服了由于辐射片形变降低辐射效果，辐射增益改善明显，及时将工件的锁付照片发送至云服务器，并提高了锁付照片的质量，有助于云服务器准确对比标准照片，提高判定结果的可信度，同时还提高了与控制模块之间的信息传输速度。

实施例2

在实施例1的基础上，本实施例2提供了一种螺丝锁付系统的工作方法，包括：云服务器和用于锁付工件并拍照的自动锁付机；其中所述云服务器适于通过无线通信模块获取工件的锁付照片，以判定锁付工件是否合格。

关于螺丝锁付系统的具体结构及实施过程参见实施例1的相关论述，此处不再赘述。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。