1、引言

隨著現(xiàn)今全球電子產(chǎn)品市場(chǎng)越來越強(qiáng)勁的增長(zhǎng)勢(shì)頭，國(guó)內(nèi)消費(fèi)者對(duì)手機(jī)、相機(jī)、個(gè)人電腦等數(shù)碼產(chǎn)品的需求也越來越旺盛，電子產(chǎn)品制造商不斷推陳出新，制造出體積更小，裝配更精密，功能更強(qiáng)大的數(shù)碼產(chǎn)品來滿足消費(fèi)者需求。這就使得現(xiàn)有的電子行業(yè)裝配技術(shù)也面臨著許多新的挑戰(zhàn)，主要體現(xiàn)在電子產(chǎn)品需要大量的關(guān)鍵部件連接的同時(shí)，其體積越來越小，重量也越來越輕，因而需要使用更小、更短的螺絲進(jìn)行裝配。同時(shí)，由于新型的電子產(chǎn)品更多的使用塑料和聚合物等材料，加上更細(xì)小化的零件和更嚴(yán)格的公差要求，使得傳統(tǒng)的離合器式螺絲刀越來越難以滿足電子行業(yè)裝配需求。特別是在汽車行業(yè)，由于車輛的安全性要求很高，每一個(gè)螺栓的擰緊都要有嚴(yán)格的擰緊力和擰緊角度的要求，以前光靠扭力扳手?jǐn)Q緊的工藝操作已經(jīng)不能滿足當(dāng)今的螺栓數(shù)據(jù)安全性和可追溯性的要求了。目前世界上幾個(gè)有名的汽車廠都采用高精度電動(dòng)槍來保證螺栓數(shù)據(jù)的正確性和穩(wěn)定性，而國(guó)內(nèi)各汽車行業(yè)目前都還沒有相應(yīng)的設(shè)備保證，即使有，也是僅有幾個(gè)工位使用高精度電動(dòng)槍。

2、傳統(tǒng)的離合器式螺絲刀具有如下缺點(diǎn)

(一)扭力精度低，主要靠機(jī)械結(jié)構(gòu)來調(diào)節(jié)目標(biāo)扭力值，誤差大且隨時(shí)間加長(zhǎng)扭力誤差加大。

(二)擰緊工藝固定，無法自動(dòng)調(diào)節(jié)擰緊過程中的扭力變化與方法，也無角度控制功能。

(三)無擰錯(cuò)判斷，對(duì)于螺絲在擰緊過程中的錯(cuò)牙，滑牙，扭力過大等錯(cuò)誤無法自動(dòng)判斷，只能通過操作者肉眼判斷。

(四)無漏擰報(bào)警，在批量生產(chǎn)且一個(gè)產(chǎn)品上多顆螺絲的場(chǎng)合，即使漏擰也無法判斷，只能靠人為查覺。

(五)無自動(dòng)化控制接口，除手按開關(guān)外，無其它外部接口，所以很難與中央控制器連接組成自動(dòng)化生產(chǎn)線。

(六)擰緊記錄無法追蹤，對(duì)于所以擰緊螺絲沒有記錄，所以無法追蹤成品后的每顆螺絲記錄。

由于上述原因，造成傳統(tǒng)離合式螺絲刀無法在高扭力精度，高擰緊合格率。復(fù)雜擰緊工藝，自動(dòng)化生產(chǎn)的場(chǎng)合進(jìn)行應(yīng)用。例如：手機(jī)、硬盤、相機(jī)、筆記本電腦、汽車電子、醫(yī)療、眼鏡和手表等裝配行業(yè)。正是由于擰緊行業(yè)發(fā)展壓力與裝配技術(shù)新的挑戰(zhàn)，新一代智能擰緊工具延生了，那就是精密擰緊系統(tǒng)。這種工具國(guó)外也有幾家已投入市場(chǎng)使用，如：德國(guó)（德派）、美國(guó)（杰根斯）、瑞典（阿特拉斯）、英國(guó)（馬頭）。

我司在結(jié)合螺絲擰緊行業(yè)的豐富經(jīng)驗(yàn)與微電機(jī)制作上的優(yōu)勢(shì)，研發(fā)出一款智能螺絲擰緊系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)采用精密微型伺服馬達(dá)，具有噪聲低、轉(zhuǎn)速快、低速性能好、無粉塵、效率高、扭力精度高、抗震能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，控制器具有觸摸屏人機(jī)界面、可編程的輸入輸出接口、大容量信息存儲(chǔ)、以太網(wǎng)通信等。本系統(tǒng)可適應(yīng)螺絲范圍為0.6-6(mm)，適用產(chǎn)品：照相機(jī)、鐘表、眼鏡、手機(jī)、導(dǎo)航儀、計(jì)算器、汽車零件、打印機(jī)、電視機(jī)、空調(diào)、筆記本電腦、玩具等。如圖一所示。

圖1

3、我司的智能螺絲擰緊系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)

如圖二所示

(一)12種任務(wù)模式，每個(gè)任務(wù)多達(dá)8種不同扭力參數(shù)，用戶可根據(jù)需要配置每個(gè)螺絲的擰緊工藝。該功能適合于具有多種螺絲的產(chǎn)品。

(二)同時(shí)具有扭力控制與角度控制，單一的扭力指標(biāo)無法判斷螺絲的正確擰緊，為避免錯(cuò)牙、漏墊等現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，扭力在加入角度監(jiān)視是必不可以的步驟。同時(shí)對(duì)于自攻螺絲的擰緊過程也必須以角度控制與扭力控制混合使用為最佳。

(三)具有用于流程控制的可編程IO，方便與其它控制設(shè)備連接，組成自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備。從而替代復(fù)雜的人工操作，即提高效率也提高產(chǎn)品裝配合格率。

(四)具有錯(cuò)擰、漏擰判斷功能，可判定每個(gè)螺絲的擰緊狀態(tài)，針對(duì)不合格的螺絲會(huì)產(chǎn)生報(bào)警或重?cái)Q。

(五)具有大容量的螺絲擰緊信息存儲(chǔ)與工廠控制的交互式網(wǎng)絡(luò)接口，可保存近期的螺絲擰緊記錄，便于經(jīng)后查詢。網(wǎng)絡(luò)接口方便遠(yuǎn)程控制。

(六)具有擰緊過程中的扭力、角度、功率、等數(shù)據(jù)曲線顯示功能，輔助擰緊扭力參數(shù)的設(shè)定。

(七)具有手持、自動(dòng)兩種安裝方式，適于現(xiàn)代工業(yè)的大部分應(yīng)用場(chǎng)合。

4、企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀

在玩具、電子、塑膠、通訊設(shè)備、小家電、家具等傳統(tǒng)勞動(dòng)力密集型企業(yè)，裝配工序中打螺絲一直是一只手使用電批或風(fēng)批，另一只手抓螺絲并對(duì)準(zhǔn)批嘴鎖螺絲。在一只手做“抓取、移動(dòng)、等待、對(duì)準(zhǔn)”這些打螺絲必需的動(dòng)作時(shí)，其所耗費(fèi)的時(shí)間占打螺絲所需時(shí)間的三分之一或是更多，特別是針對(duì)材料為不銹鋼或是銅等磁鐵不能吸附的螺絲時(shí)，其所耗時(shí)需要更多，而每條生產(chǎn)線上打螺絲的工位又非常之多。

因此，長(zhǎng)期以來，如何提高鎖螺絲的速度，是擺在基層管理人員面前一個(gè)非常棘手的問題，同時(shí)這也是如何實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線自動(dòng)化的一個(gè)重要問題。

在現(xiàn)有各生產(chǎn)廠家中，針對(duì)打螺絲工位提高產(chǎn)線產(chǎn)能最常用的方法就是：在有限提升工人的熟練程度后，增加人手。而人手的增加，將伴隨著直接生產(chǎn)成本、管理成本及其它成本如人工、房租、水電、稅金、保險(xiǎn)的增加。為此，使用一種能節(jié)約人手，提高生產(chǎn)線產(chǎn)能的自動(dòng)擰緊系統(tǒng)是一種必然。

5、自動(dòng)擰緊系統(tǒng)發(fā)展

新生產(chǎn)方式的思想觀念就是以利潤(rùn)主義為推動(dòng)的企業(yè)改革的原動(dòng)力，在當(dāng)今屬自由競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)的環(huán)境下，要達(dá)到目標(biāo)利潤(rùn)就必須努力來達(dá)到目標(biāo)成本。工廠要降低成本，必須從企業(yè)內(nèi)部可掌控的部分，如：人工、設(shè)備及管理成本來作為改善的對(duì)象。

從以上分析可知，由手動(dòng)取螺絲改為手持式自動(dòng)擰緊系統(tǒng)供應(yīng)螺絲之作業(yè)方式能有效提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。