锁螺丝装置的制作方法

本实用新型涉及一种锁螺丝装置，具体地说，尤其涉及一种基于伺服电机根据锁付阶段输出控制信号对螺丝进行锁附的锁螺丝装置。

背景技术：

目前市售的锁螺丝装置中，大都是采用普通电批搭载在机械臂上实现对螺丝锁附。普通电批是常用的螺丝锁附动力，但在实际使用中还是存在以下缺陷：

1.扭力值调节不方便，需要顺时针/逆时针旋转前端的旋钮，以达到调节扭力大小的目的；

2.扭力值不准确，与刻度显示的值相差大，需要采用扭力计校正，再调节，以达到目标值；

3.无扭力值输出，无法实现后台监控；

4.螺丝锁附完成后，无法判定锁附是否正常；

5.无法分阶段进行锁附，导致锁附完成后容易出现锁附不正常的情况。

因此，急需开发一种克服上述缺陷的锁螺丝装置。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种锁螺丝装置，其中，包括：

机械臂；

伺服电批，装设于所述机械臂上，所述伺服电批具有批嘴；

控制器，电性连接于所述机械臂及所述伺服电批，所述控制器控制所述机械臂带动所述伺服电批及螺丝移动至锁附位置时，所述控制器根据锁附阶段输出控制信号至所述机械臂及所述伺服电批，所述机械臂及所述伺服电批根据各自接收的所述控制信号完成对所述螺丝的锁附工作。

上述的锁螺丝装置，其中，所述伺服电批包括：

基座；

伺服电机，装设于所述基座上；

联轴器，装设于所述基座上且连接于所述伺服电机，所述批嘴连接于所述联轴器。

上述的锁螺丝装置，其中，所述伺服电批还包括：

起子快换头，其一端连接于所述联轴器，所述起子快换头的另一端连接于所述批嘴；

支撑座，装设于所述基座上，所述起子快换头装设于所述支撑座上。

上述的锁螺丝装置，其中，所述锁附阶段包括低速咬合阶段、高速旋转阶段以及扭力逼紧阶段。

上述的锁螺丝装置，其中，当所述伺服电批及螺丝移动至锁附位置时进入所述低速咬合阶段，所述控制器输出第一旋转控制信号及第一进给控制信号分别至所述伺服电机及所述机械臂，所述伺服电机根据第一旋转控制信号低速旋转，所述机械臂根据所述第一进给控制信号低速小距离进给，以使所述螺丝与螺丝孔初步咬合。

上述的锁螺丝装置，其中，所述低速咬合阶段完成后进入所述高速旋转阶段，所述控制器输出第二旋转控制信号及第二进给控制信号分别至所述伺服电机及所述机械臂，所述伺服电机根据第二旋转控制信号高速旋转，所述机械臂根据所述第二进给控制信号快速大距离进给，以使所述螺丝锁附到预锁紧状态。

上述的锁螺丝装置，其中，于所述高速旋转阶段，所述伺服电机的扭力逐步升高，当所述控制器监测到所述伺服电机的扭力升高至到位扭力时进入所述扭力逼紧阶段，所述控制器输出第三旋转控制信号及第三进给控制信号分别至所述伺服电机及所述机械臂，所述伺服电机根据第三旋转控制信号低速旋转，所述机械臂根据所述第三进给控制信号低速小距离进给，以使所述螺丝锁附到最终锁紧状态。

上述的锁螺丝装置，其中，于所述扭力逼紧阶段，所述伺服电机的扭力逐步升高，当所述控制器监测到所述伺服电机的扭力升高至目标扭力，且旋转圈数小于1圈时所述螺丝锁附到最终锁紧状态。

上述的锁螺丝装置，其中，在所述锁附阶段，监测所述伺服电机的旋转圈数，与所述螺丝的螺纹圈数比对。

上述的锁螺丝装置，其中，还包括检测组件，当对所述螺丝的锁附工作完成后，所述检测组件检测所述批嘴的移动距离。

上述的锁螺丝装置，其中，所述检测组件包括：

磁栅尺，装设于所述基座上；

磁条，装设于所述批嘴上；

其中，所述磁栅尺检测所述磁条移动距离以获得所述批嘴的移动距离。

本实用新型针对于现有技术其功效在于：通过采用伺服电机作为锁附动力源，锁附过程细分为三个阶段，实时监控每个阶段中的各项参数、如输出扭力值、电机旋转圈数及锁附深度等，实现数字化监控；利用磁栅尺检测批嘴移动的距离，避免发生浮锁。

附图说明

图1为本实用新型锁螺丝装置的结构框图；

图2为本实用新型锁螺丝装置的结构示意图；

图3为图2中伺服电批的放大结构示意图；

图4为锁附扭力曲线示意图；

图5为正常锁附状态示意图；

图6为浮锁状态示意图。

其中，附图标记为：

机械臂1

伺服电批2

批嘴21

基座22

伺服电机23

联轴器24

起子快换头25

支撑座26

批嘴座27

控制器3

磁栅尺41

磁条42

固定件43

高跷距H

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例对本实用新型作进一步详细描述：本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了实施方式和操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

请参照图1-图3，图1为本实用新型锁螺丝装置的结构框图；图2为本实用新型锁螺丝装置的结构示意图；图3为图2中伺服电批的放大结构示意图。如图1-图3所示，本实用新型的锁螺丝装置包含：机械臂1、伺服电批2及控制器3；伺服电批2装设于机械臂1上；控制器3电性连接于机械臂1及伺服电批2，控制器3控制机械臂1带动伺服电批2及螺丝移动至锁附位置时，控制器3根据锁附阶段输出控制信号至机械臂1及伺服电批2，机械臂1及伺服电批2根据各自接收的控制信号完成对螺丝的锁附工作。

进一步地，伺服电批2包括：批嘴21、基座22、伺服电机23、联轴器24；基座22装设于机械臂1上；伺服电机23装设于基座22上；联轴器24装设于基座22上且连接于伺服电机23，批嘴21连接于联轴器24。其中控制器3监测伺服电机2的伺服驱动器的监测电压值，进而实时检测输出扭力值的大小。

在本实施例中，伺服电批2还包括：起子快换头25、支撑座26；起子快换头25的一端连接于联轴器24，起子快换头25的另一端连接于批嘴21；支撑座26装设于基座22上，起子快换头25装设于支撑座26上。

在本实施例中，伺服电批2更包括：批嘴座27，批嘴座27装设于基座22上，批嘴21装设于批嘴座27上且连接于与起子快换头25。

更进一步地，锁螺丝装置还包括检测组件，当对螺丝的锁附工作完成后，检测组件检测批嘴21的移动距离。其中在本实施例中，检测组件包括：磁栅尺41及磁条42，磁栅尺41装设于基座22上；磁条42通过固定件43装设于批嘴座27上，批嘴21运动时磁条42跟随批嘴21一起运动；磁栅尺41检测磁条42移动距离以获得批嘴21的移动距离。

需要说明的是，在本实施例中，以机械臂1为六轴机械臂为较佳的实施方式，但本实用新型并不以此为限。

以下请参照图4并结合图1-图3，具体说明本实用新型锁螺丝装置的工作过程。本实用新型锁螺丝装置的锁附阶段包括低速咬合阶段、高速旋转阶段以及扭力逼紧阶段。

当伺服电批2及螺丝移动至锁附位置时进入低速咬合阶段，控制器3输出第一旋转控制信号及第一进给控制信号分别至伺服电机2及所述机械臂1，伺服电机2根据第一旋转控制信号低速旋转，机械臂1根据第一进给控制信号低速小距离进给，以使螺丝与螺丝孔初步咬合。

当低速咬合阶段完成后进入高速旋转阶段，控制器3输出第二旋转控制信号及第二进给控制信号分别至伺服电机2及机械臂1，伺服电机2根据第二旋转控制信号高速旋转，机械臂1根据第二进给控制信号快速大距离进给，以使螺丝锁附到预锁紧状态。

于高速旋转阶段，伺服电机2的扭力逐步升高，当控制器3监测到伺服电机2的扭力升高至到位扭力时进入扭力逼紧阶段，控制器3输出第三旋转控制信号及第三进给控制信号分别至伺服电机2及机械臂1，伺服电机2根据第三旋转控制信号低速旋转，机械臂1根据第三进给控制信号低速小距离进给，以使螺丝锁附到最终锁紧状态。其中，于扭力逼紧阶段，伺服电机2的扭力逐步升高，当控制器3监测到伺服电机2的扭力升高至目标扭力，且旋转圈数小于1圈时螺丝锁附到最终锁紧状态。

需要说明的是，在各个阶段，控制器还可监测伺服电机2从开始工作到运转结束的旋转圈数，通过与螺丝的螺纹圈数比对，判定锁附过程中是否存在滑牙。当旋转圈数大于螺纹圈数时，判定为锁附过程中存在滑牙。但本实用新型并不以此为限，在其他实施例中还可通过监测伺服电机2从开始工作到运转结束的旋转角度判断锁附过程中是否存在滑牙。

在本实施例中，控制器还包括显示器，显示器显示旋转圈数、螺纹圈数、锁附深度、磁条移动距离、扭力值及扭力曲线等相关参数。

请参照图5及图6，图5为正常锁附状态示意图；图6为浮锁状态示意图。如图5所示，处于正常锁附状态时，批嘴21与螺丝S顶面间具有标准距离；如图6所示，当批嘴21在锁附全过程中实际运动的距离不小于标准距离时，判定为正常锁附，未发生浮锁。当批嘴21在锁附全过程中实际运动的距离小于标准距离时，判定为发生浮锁，发生浮锁时螺丝S具有高跷距H，显示器还可显示高跷距H。可以理解的是，若螺丝S的顶面开有槽口，例如十字型槽，则标准距离中还应包含槽口深度。磁栅尺的使用避免了因校点不一致、产品高度差等因素导致浮锁的误判。

综上所述，本实用新型具有以下优点：

1.设备结构紧凑，具有很强的通用性；

2.实现多机种(不同的尺寸规格、待锁付螺丝数量、锁紧扭力等)生产；

3.扭力输出值无需机械式调节，可节省换线时间，提高生产产量；

4.监控每颗螺丝的锁附过程(扭力曲线)，获得螺丝的锁附扭力、锁附深度等数据，为生产持续改善提供指导；

5.通过监控电机旋转圈数(角度)，能够检测滑牙是否发生；

6.通过磁栅尺检测浮锁状态，大大减少了其他因素对浮锁判断的影响，有效避免不良品流往客户端。

虽然本实用新型已以上述实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，在本实用新型所属技术领域中的相关技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视所附的权利要求书所界定的保护范围为准。