【产品】集控制和监测功能于一体的智能螺丝刀音圈致动器

时间： 2018-03-31 来源：SMAC 作者：杯中的清泉

SMAC公司的移动式音圈技术全球领先，其移动音圈致动器在力量、位置以及速度方面都可进行编程，以实现程序化执行精确控制，音圈致动器的设计能以纳微米的精准度和重复性执行出色的高速或低速操作，同时其高达数亿次的循环寿命保证致动器在自动化加工装配场合长期稳定地运行。SMAC公司推出的移动音圈致动器具有独特的“软着陆”特性，可以非常精准地检测产品的位置或尺寸，允许致动器轴以很低的可编程力量接触工作件表面，对于高精度和高价值器件的装配操作特别有用。在速度模式下以受控制的较低力量接近操作面，一旦接触到操作面位置的误差增大到预先编程设定值时反馈至控制器，执行轴将保持在操作面位置以精确地控制力量以保护器件免受损坏。

智能螺丝刀相较于手动螺杆驱动和气动驱动等传统技术具有更高的执行效率和可靠性。手动驱动这种手眼近距离扭螺丝容易出现螺钉弹出或螺纹移位，执行效率非常低耗时且耗力，在多螺丝重复装配工作中人工成本高不具有好的经济效益；使用手持式气动螺丝刀装配螺钉比手动拾取螺钉并装入零件更有效率，但使用气动螺丝刀有时也不是很理想，工人在以不正确的扭矩和角度下转配螺钉，使用压缩空气的气动工具和拨盘来估计螺钉的扭矩量可能会剥离螺纹或造成错位，对于精密加工的制造商来说，螺丝的关键位置错位可能导致产品损坏或装配线停止，构成潜在的经济损失风险。

此外，手动和气动组装螺丝的产品在达到质检(QA)部门确认前无法获得装配检查反馈信息，由于人为装配的主观性和QA质检难免会错过关键螺丝装载，可能会导致产品的后续运行故障，特别在汽车工业和航空航天领域一个小螺丝钉可能会给客户带来无法估计的生命和财产损失。通常螺钉和凸耳螺母装配遇到常见的问题是跨线程螺纹失效，为避免穿线失效许多装配工人会手动拧螺丝，难免会以错误的方向和力度旋转螺丝直至听到穿纹响声，那么如何实现自动化使用螺丝刀将螺丝钉正确贴合产品螺纹呢？

图1 SMAC公司展示的智能螺丝刀致动器装配示意图

SMAC智能螺丝刀采用内建的自润式工作机制可支持长寿命、多精度定位和重复性的扭力控制，独有的“软着陆”功能找到产品螺纹表面，致动轴逆时针旋转螺丝向上移动并找到第一个螺纹时下降，线性旋转致动器开始顺时针旋转，施加渐进式的扭矩以保证多个螺钉在同一产品上完美紧固地贴合螺纹。整个转配过程中智能螺丝刀实时监控扭矩和螺距验证，可根据轴的位置和扭矩反馈来检测螺纹的贴合精度，十分满足扭矩力量精确控制和高效循环的自动化螺钉组装的应用需求。

SMAC的智能螺丝刀致动器产品以电力驱动方式执行装配，没有压缩气体和额外的机械部件，同时也无需进行机油或致动轴校准，有效节省了装配维护的时间开销。同时具有高度的可编程性，方便用户对螺钉是否正确插入、轴线性移动高度、旋转角度和所需的扭矩力进行精确控制，同时智能螺丝刀驱动螺杆时监测线性位置、旋转扭矩力和旋转角度并发送到可编程线性控制器(PLC)或数据库，这种一次性完成螺钉装载工作和验证能力消除了昂贵且耗时的下游质量检查，同时显著提高了螺钉的装配效率和可靠性，广泛满足不同螺丝钉自动化组装的应用场合。

图2 SMAC公司推出的智能螺丝刀驱动轴致动器的外观形状

SMAC公司的智能螺丝刀适用于各种尺寸的螺丝装配，不限于1.4毫米或更小尺寸螺丝，例如在手表、眼镜、相机和手机等消费类电子产品的螺丝装载都能够使用。通常SMAC动圈驱动器外型小和智能螺丝刀头也非常小，可将螺丝刀安装到更大的机器人臂上执行特殊的螺丝装配工作。同时也可以做相反的事情，高效而小心地拆卸螺丝，极大地提升产品自动组装和拆卸的工作效率。

SMAC公司为了提升在致动器领域应用的成功率，直接与全球150家公司建立合作关系，SMAC公司正在做适应自动装配需求的音圈致动器开发，特别有助于用户企业进行高产量和高质量产品的生产，SMAC永远不会停止努力加快产品研发和改进速度。

SMAC智能螺丝刀的特点及优势：

· 具备控制和监测功能的智能螺丝刀音圈致动器；

· 较于手动螺杆驱动和气动驱动等传统技术具有更高的执行效率和可靠性；

· 内建的自润式工作机制可支持长寿命、多精度定位和重复性的扭力控制；

· 具有独特的“软着陆”特性，非常精准地检测装配的位置，允许致动器轴以很低的可编程力量接触工作件表面；

· 实时监控扭矩和螺距验证，根据轴的位置和扭矩反馈来检测螺纹的贴合精度；

· 扭矩力量精确控制和高效循环的自动化螺钉组装；

· 以电力驱动方式执行装配，没有压缩气体和额外的机械部件，同时也无需进行机油或致动轴校准；

· 具有高度的可编程性，方便用户对螺钉是否正确插入、轴线性移动高度、旋转角度和所需的扭矩力进行精确控制；

· 智能螺丝刀适用于各种尺寸的螺丝装配；

· 也可以做相反的事情，高效而小心地拆卸螺丝。

SMAC智能螺丝刀的典型应用：

· 自动化螺丝组装和拆解

· 消费类电子产品螺丝组装

· 仪器设备的螺丝组装或拆解

· 小型机械部件的螺丝组装和拆解

技术顾问：史辰雷

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