浮高控制技術(shù)——機(jī)載式智能螺絲刀

當(dāng)使用機(jī)載式智能螺絲刀時(shí)，因螺絲刀搭載在機(jī)械手等設(shè) 備上使用，所有操作都通過(guò)控制平臺(tái)的軟件進(jìn)行預(yù)先設(shè)置 和控制，穩(wěn)定性及一致性高，可減少人為操作因素對(duì)擰緊 效果的影響。 

1.常用方法 

目前機(jī)載式螺絲刀的螺釘浮高檢測(cè)最常見(jiàn)的是采用傳感器 的方法或是在設(shè)備的控制系統(tǒng)利用軟件程序來(lái)解決，但各 有優(yōu)缺點(diǎn)。 采用加裝傳感器來(lái)檢測(cè)螺絲浮高，需要所有的螺絲在同一 個(gè)平面上，否則一個(gè)傳感器不能兼顧所有螺釘，即使在同 一個(gè)平面內(nèi)，如果要更換其它產(chǎn)品時(shí)也要重新調(diào)整傳感器 的位置，比較麻煩，而且精度不高。 利用軟件測(cè)量浮高的方法實(shí)際相當(dāng)于在機(jī)器中不加裝彈簧 對(duì)進(jìn)行Z軸的緩沖，可以利于Z軸精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)來(lái)測(cè)量，但是有 一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)是當(dāng)產(chǎn)品在高度方向有異常時(shí)會(huì)打壞產(chǎn)品，而且 從機(jī)器的原理上來(lái)說(shuō)也是不合理的。

2.問(wèn)題分析 從圖中可以看出，螺釘浮高時(shí)產(chǎn)生的浮高高度H=X’，所以 如果能準(zhǔn)確測(cè)量這個(gè)彈簧壓縮量的變化就可以確認(rèn)這個(gè)螺釘 是否浮高。

自動(dòng)螺釘機(jī)設(shè)計(jì)原理圖

L1：電機(jī)Z軸運(yùn)動(dòng)距離 

L2：螺釘在Z軸方向運(yùn)動(dòng)距離

X0：螺釘機(jī)不工作時(shí)Z軸彈簧長(zhǎng)度 

X1：螺釘機(jī)正常擰螺釘時(shí)Z軸彈簧長(zhǎng)度 

X1’：浮高時(shí)螺釘機(jī)Z軸彈簧長(zhǎng)度 

X’：彈簧壓縮量的變化值，即X1-X1'

H：螺釘浮高高度 

W：工作面螺釘落座表面

3.解決方案 

從圖中可以看出，螺釘浮高時(shí)產(chǎn)生的浮高高度H=X’，所以 如果能準(zhǔn)確測(cè)量這個(gè)彈簧壓縮量的變化就可以確認(rèn)這個(gè)螺釘 是否浮高。 現(xiàn)在我們來(lái)研究一下 如何測(cè)量X’，彈簧既然能壓縮，就會(huì)有 一個(gè)固定端，有一個(gè)移動(dòng)端，只要在這兩端之間裝一個(gè)光柵 尺，就像數(shù)字式的卡尺一樣能記錄下來(lái)彈簧的壓縮量X’。那 么第1顆對(duì)應(yīng)壓縮量是X’1,第2顆對(duì)應(yīng)的壓縮量是X’2，第n顆 對(duì)應(yīng)的壓縮量是X' n,我們把這個(gè)測(cè)量的數(shù)據(jù)與軟件系統(tǒng)中存 儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)(X' N)進(jìn)行比較就可以得出第n顆螺釘是否浮 高,如果數(shù)據(jù)X' n>X' N則為第n顆螺釘浮高，X’n<=X’N則為 正常。那么，存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)(X’N)是如何確定的呢?從前面 的分析可以看出X' N其實(shí)就是螺釘不浮高時(shí)X’n值，這個(gè)我 們可以通過(guò)測(cè)量一組數(shù)據(jù)來(lái)求平均值來(lái)確定。當(dāng)然也可以采 其它的變通方式來(lái)處理，如把所有螺釘浮高測(cè)量值定為一個(gè) 確定的數(shù)值A(chǔ)。通過(guò)Z軸的精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)，讓每個(gè)螺釘正常擰入 時(shí)光柵尺的讀數(shù)都為A，如在擰螺釘時(shí)測(cè)量到光柵尺的數(shù)據(jù) 不是A就可能是浮高。

4.結(jié)果

如果能像我們這種方案去設(shè)計(jì)螺釘機(jī)外掛設(shè)備，增加螺釘浮 高檢測(cè)功能，將可以大大提高螺絲浮高檢測(cè)準(zhǔn)確度?，F(xiàn)在手 機(jī)或是平板打螺絲，螺絲刀打完成還要操作員工對(duì)每個(gè)螺絲 進(jìn)行目檢，這樣又浪費(fèi)時(shí)間，也可以會(huì)漏檢，而且還不能 100%的成功檢測(cè)。如果使用了這種設(shè)備，有螺絲浮高機(jī)器 就可以報(bào)出來(lái)，如果使用了這種帶有浮高檢測(cè)功能的外掛設(shè) 備，再加上一把智能螺絲刀，就可能實(shí)現(xiàn)螺絲機(jī)自動(dòng)返修因 打螺絲而造成的不良品。