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，因螺絲刀搭載在機(jī)械手等設(shè) 備上使用，所有操作都通過控制平臺的軟件進(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最常見的是采用傳感器 的方法或是在設(shè)備的控制系統(tǒng)利用軟件程序來解決，但各 有優(yōu)缺點。 采用加裝傳感器來檢測螺絲浮高，需要所有的螺絲在同一 個平面上，否則一個傳感器不能兼顧所有螺釘，即使在同 一個平面內(nèi)，如果要更換其它產(chǎn)品時也要重新調(diào)整傳感器 的位置，比較麻煩，而且精度不高。 利用軟件測量浮高的方法實際相當(dāng)于在機(jī)器中不加裝彈簧 對進(jìn)行Z軸的緩沖，可以利于Z軸精準(zhǔn)運動來測量，但是有 一個風(fēng)險是當(dāng)產(chǎn)品在高度方向有異常時會打壞產(chǎn)品，而且 從機(jī)器的原理上來說也是不合理的。

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

自動螺釘機(jī)設(shè)計原理圖

L1：電機(jī)Z軸運動距離 

L2：螺釘在Z軸方向運動距離

X0：螺釘機(jī)不工作時Z軸彈簧長度 

X1：螺釘機(jī)正常擰螺釘時Z軸彈簧長度 

X1’：浮高時螺釘機(jī)Z軸彈簧長度 

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，螺釘浮高時產(chǎn)生的浮高高度H=X’，所以 如果能準(zhǔn)確測量這個彈簧壓縮量的變化就可以確認(rèn)這個螺釘 是否浮高。 現(xiàn)在我們來研究一下 如何測量X’，彈簧既然能壓縮，就會有 一個固定端，有一個移動端，只要在這兩端之間裝一個光柵 尺，就像數(shù)字式的卡尺一樣能記錄下來彈簧的壓縮量X’。那 么第1顆對應(yīng)壓縮量是X’1,第2顆對應(yīng)的壓縮量是X’2，第n顆 對應(yīng)的壓縮量是X' n,我們把這個測量的數(shù)據(jù)與軟件系統(tǒng)中存 儲的標(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其實就是螺釘不浮高時X’n值，這個我 們可以通過測量一組數(shù)據(jù)來求平均值來確定。當(dāng)然也可以采 其它的變通方式來處理，如把所有螺釘浮高測量值定為一個 確定的數(shù)值A(chǔ)。通過Z軸的精準(zhǔn)運動，讓每個螺釘正常擰入 時光柵尺的讀數(shù)都為A，如在擰螺釘時測量到光柵尺的數(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)計螺釘機(jī)外掛設(shè)備，增加螺釘浮 高檢測功能，將可以大大提高螺絲浮高檢測準(zhǔn)確度。現(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每個螺絲 進(jìn)行目檢，這樣又浪費時間，也可以會漏檢，而且還不能 100%的成功檢測。如果使用了這種設(shè)備，有螺絲浮高機(jī)器 就可以報出來，如果使用了這種帶有浮高檢測功能的外掛設(shè) 備，再加上一把智能螺絲刀，就可能實現(xiàn)螺絲機(jī)自動返修因 打螺絲而造成的不良品。