1、引言

隨著現(xiàn)今全球電子產(chǎn)品市場(chǎng)越來(lái)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(lái)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(lái)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(lái)越小，重量也越來(lái)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(lái)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(lái)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(méi)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(lái)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(wú)法自動(dòng)調(diào)節(jié)擰緊過(guò)程中的扭力變化與方法，也無(wú)角度控制功能。

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

(四)無(wú)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(wú)法判斷，只能靠人為查覺(jué)。

(五)無(wú)自動(dòng)化控制接口，除手按開(kāi)關(guān)外，無(wú)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(wú)法追蹤，對(duì)于所以擰緊螺絲沒(méi)有記錄，所以無(wú)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(wú)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(pán)、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(wú)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(wú)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(guò)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(guò)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(lái)，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(wèn)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(wèn)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(lái)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(lái)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。