本实用新型是有关于一种拧螺丝系统，尤指一种致动器与拧螺丝机于使用中，两者在垂直方向上有匹配的位移量的拧螺丝系统。
背景技术：
锁螺丝机广泛运用于制造业中，对于制造业者而言，锁螺丝机的操作性能、使用效能以及使用寿命事关业者的产能，因此相当重要。
市面上所使用的锁螺丝机，大多无法在拧紧过程中变速使用，往往以一种螺旋速度运转，并无法针对多种被锁物适性的弹性调整。
此外，传统的锁螺丝机是设于机器手臂的垂直轴(z轴)，但因为机器手臂垂直轴的螺距远大于待锁螺丝的螺距，因此机器手臂的位移行程往往无法准确地匹配锁螺丝过程中的垂直行程(z轴行程)与移动的速度。
为了避免此问题，现有技术会在机器手臂的垂直轴与锁螺丝机之间安装一缓冲器，例如弹簧或气压缸，调解机器手臂与锁螺丝机行程与速度无法准确匹配的问题，但弹簧与气压缸会对待锁螺丝施加不必要的垂直方向的施力，增加螺锁难度，并提高崩牙可能性或增加螺牙磨耗的程度。
相对于拧紧螺丝，亦有拧松螺丝的需要，传统的锁螺丝机往往无法准确找到螺丝并结合螺丝帽头凹槽，进一步执行拧松螺丝的作业。
因此，如何设计一种性能佳、操作简便且能改善上述问题的拧螺丝系统，是相关领域的专业人员极需研究的课题。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种拧螺丝系统，设置于机器手臂系统的垂直臂，包含致动器、拧螺丝机及控制器。
致动器设置于垂直臂，致动器具有相对垂直臂静止的静止部及可相对垂直臂在垂直方向上线性位移的可动部；拧螺丝机具有本体、驱动马达及螺丝起子，本体设于可动部而可随可动部在垂直方向上线性位移，驱动马达设于本体，螺丝起子可被驱动马达驱动旋转，且螺丝起子供啮合待拧螺丝；控制器分别电性连接致动器及拧螺丝机。其中，待拧螺丝具有螺纹段，螺纹段具有螺距，控制器用以控制驱动马达驱动螺丝起子旋转默认圈数，同时令致动器驱动可动部在垂直方向上线性位移的相对长度，相对长度等于默认圈数与螺距的乘积，且致动器在垂直方向上移动的速度等于螺丝起子的转速与螺距的乘积。
如上述的拧螺丝系统，在一实施例中，致动器为伺服步进马达。
如上述的拧螺丝系统，在一实施例中，拧螺丝机还包含扭力侦测模块，用以感测待拧螺丝所反馈的扭力值，控制器用以在扭力侦测模块所感测的扭力值达到预设扭力值时，令驱动马达停止驱动螺丝起子旋转。
如上述的拧螺丝系统，在一实施例中，拧螺丝机还包含扭力侦测模块，用以感测待拧螺丝所反馈的扭力值，控制器用以在扭力侦测模块所感测的扭力值达到预设扭力值时，令可动部停止在垂直方向上位移。
如上述的拧螺丝系统，在一实施例中，致动器更包含位移侦测模块，用以感测可动部在垂直方向上的相对位移量，控制器用以在扭力侦测模块所感测的扭力等于预设扭力值时，判断位移侦测模块所感测的相对位移量是否达到预设位移量，并在相对位移量小于预设位移量时，发出警示信号。
如上述的拧螺丝系统，在一实施例中，致动器更具有电流侦测模块，用以感测致动器的工作电流，控制器更用以在电流侦测模块所感测的工作电流达到预设电流时，令可动部停止在垂直方向上的位移。
如上述的拧螺丝系统，在一实施例中，控制器设置至少二拧螺丝参数，且控制器用以在不同拧螺丝参数时，控制螺丝起子以不同参数转动，
如上述的拧螺丝系统，在一实施例中，控制器还同时设置致动器一移动参数，以控制致动器于垂直方向上的移动。
经由上述一个或多个实施例提供的拧螺丝系统，拧螺丝机与致动器能够在垂直方向移动相同的位移量，如此，机器手臂在不用另外装设缓冲器的情况下，通过致动器可准确地匹配拧螺丝机拧螺丝过程中的垂直行程，解决先前技术所遭遇的问题。
有关本实用新型的其它功效及实施例的详细内容，配合附图说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本实用新型锁螺丝系统的一实施例的架构示意图；
图2为本实用新型锁螺丝系统的一实施例的外观示意图；
图3为本实用新型锁螺丝系统的控制器一实施例于一拧紧状态的设定示意图；
图4为本实用新型锁螺丝系统的控制器一实施例于一拧松状态的设定示意图。
符号说明
1锁螺丝系统11致动器
111静止部112可动部
1121滑轨1122滑动台
113位移侦测模块114电流侦测模块
12拧螺丝机121本体
122驱动马达123螺丝起子
124扭力侦测模块13控制器
14法兰2待拧螺丝
21螺纹段c默认圈数
d螺距fw距离
p1压力上限值p2搜寻压力
w预备距离s搜寻速度
sp转速sw搜寻距离
tw容任宽度
具体实施方式
请参考图1及图2，图1为本实用新型拧螺丝系统1的一实施例的架构示意图。图2为本实用新型拧螺丝系统1的一实施例的外观示意图。
拧螺丝系统1可设置于机器手臂系统中的垂直臂(图未绘示出)。拧螺丝系统1包含致动器11、拧螺丝机12及控制器13。
致动器11设置在垂直臂，致动器11具有相对垂直臂静止的静止部111及可相对垂直臂在垂直方向上线性位移的可动部112。在此实施例中，可动部112包含滑轨1121以及滑动台1122。
拧螺丝机12具有本体121、驱动马达122及螺丝起子123，本体121设于可动部112而可随可动部112在垂直方向上线性位移，在此实施例中，本体121经由二法兰14装设在可动部112上，因此可动部112带动本体121在垂直方向上移动。
驱动马达122设于本体121内部，驱动螺丝起子123旋转。螺丝起子123供啮合待拧螺丝2(请参阅图3及图4)。
控制器13，分别电性连接致动器11及拧螺丝机12。在一些实施例中，控制器13如计算机。在另一些实施例中，控制器13包含第一控制模块及第二控制模块，分别控制致动器11及拧螺丝机12的运作。
待拧螺丝2具有螺纹段21，螺纹段21具有螺距d，控制器13用以控制驱动马达122驱动螺丝起子123旋转默认圈数，同时令致动器11驱动可动部112在垂直方向上线性位移的相对长度，相对长度等于默认圈数与螺距d的乘积。此外，致动器11在垂直方向上移动的速度为螺丝起子123的转速与螺距的乘积。
也就是说，螺距d为螺纹之间的距离，螺丝起子123驱动待拧螺丝2旋转，待拧螺丝2在旋转过程中，在垂直方向上的位移量相当于可动部112所位移的相当长度。
在一些实施例中，致动器11为伺服步进马达，其兼具有伺服马达的特性以及步进马达的特性。
在图1所示的实施例中，拧螺丝机12还包含扭力侦测模块124，扭力侦测模块124可以感测待拧螺丝2所反馈的扭力值，也就是说，待拧螺丝2转入锁固对象的螺孔里，在待拧螺丝2旋转的过程中，可能会遭遇阻力，待拧螺丝2即会产生所述的反馈扭力值，控制器13里预设扭力值，当控制器13判断扭力侦测模块124所感测的扭力值达到预设扭力值时，即令驱动马达122停止驱动螺丝起子123旋转，以保护螺丝起子123、待拧螺丝2及锁固对象(即避免破坏锁固对象以及崩牙的情况发生)。
此外，在一些实施例中，当发生待拧螺丝2回馈的扭力值达到预设扭力值时，控制器13还可令可动部112停止在垂直方向上位移，即固定拧螺丝机12于垂直方向上的一位置，使其不再向下移动，保护拧螺丝机12。
请再参阅图1，在此实施例中，致动器11更包含位移侦测模块113，位移侦测模块113可以感测可动部112在所述垂直方向上的相对位移量，当扭力侦测模块124所感测的扭力等于预设扭力值时，控制器13判断位移侦测模块113所感测的相对位移量是否达到预设位移量，并在相对位移量小于预设位移量时，发出警示信号。
也就是说，业者可经由控制器13设定待拧螺丝2在锁固对象中的螺孔旋转锁固的深度，即预设位移量，诚如上述，待锁螺丝2旋转使用的过程中在垂直方向上移动量等同于可动部112在垂直方向上的位移量(即位移侦测模块113所感侧的相对位移量)，当扭力侦测模块124所感测的扭力等于预设扭力值时，控制器13判断位移侦测模块113所感测的相对位移量是否达到预设位移量，若是已达到预设位移，表示待拧螺丝2已经顺利完成锁固(拧紧)的作业，若相对位移量是小于预设位移量时，则控制器13发出警示信号，表示待拧螺丝2在拧紧的过程中出现问题。在一些实施例中，控制器13中含有警报模块(图未绘示出)，警示信号是经由警报模块，通过声光的效果通知业者。
请再参阅图1，在此实施例中，致动器11更具有电流侦测模块114，电流侦测模块114感测致动器11的工作电流，控制器13更用以在电流侦测模块114所感测的工作电流达到预设电流时，令可动部112停止在垂直方向上的位移。
也就是说，致动器11在使用中，拧螺丝机12在垂直方向上的移动中可能会遭遇到阻力，致使致动器11所提供的工作电流逐渐提升以达使拧螺丝机12在垂直方向上的移动顺畅，然而当工作电流已达预设电流时，此时可能会有破坏拧螺丝机12、待拧螺丝2及锁固对象的风险，控制器13即令可动部112停止移动。
此外，在一些实施例中，控制器13更可以在电流侦测模块114所感测的工作电流达到默认电流时，令驱动马达122停止驱动螺丝起子123旋转。
请参阅图3及图4，图3为本实用新型锁螺丝系统1的控制器13一实施例于一拧紧状态的设定示意图。图4为本实用新型锁螺丝系统1的控制器13一实施例于一拧松状态的设定示意图。
控制器13可设置至少二个拧螺丝参数，并进一步控制螺丝起子123以不同参数转动，同时也控制致动器可动部112以不同参数移动。如图3所示，在一拧紧的状态中，控制器13可以设定的拧螺丝参数如待拧螺丝2的默认圈数c以及对应的转速sp、与被锁对象间的预备距离w、待拧螺丝2于锁固中可容任的压力上限值p1以及在被锁对象的螺牙中，于水平方向的容任宽度tw等。又如图4所示，在一拧松的状态中，拧螺丝参数如待拧螺丝2寻找(朝向)被松脱对象的搜寻速度s及搜寻压力p2、搜寻距离sw、默认圈数c及对应的转速sp及于作业完成后与被松脱对象之间的距离fw等。上述的拧螺丝参数为例示说明，本实用新型并无限定该些的拧螺丝参数。
经由上述一个或多个实施例提供的拧螺丝系统1，拧螺丝机12与致动器11能够在垂直方向移动相同的位移量，如此，机器手臂在不用另外装设缓冲器的情况下，通过致动器11可准确地匹配锁螺丝机12锁螺丝过程中的垂直行程与移动速度。
在一些实施例中，锁螺丝机12还包含扭力侦测模块124，通过所述扭力侦测模块124的运作，当控制器13可令驱动马达122停止驱动螺丝起子123旋转，以保护螺丝起子123、待拧螺丝2及锁固对象(即避免破坏锁固对象以及崩牙的情况发生)。或是令可动部112停止在垂直方向上位移，即固定锁螺丝机12于垂直方向上的一位置，使其不再向下移动，保护锁螺丝机12。
此外，在一些实施例中，经由位移侦测模块113，当扭力侦测模块124所感测的扭力等于预设扭力值时，控制器13判断位移侦测模块113所感测的相对位移量是否达到预设位移量，并在相对位移量小于预设位移量时，发出警示信号，表示待拧螺丝2在拧紧的过程中出现问题。
此外，在一些实施例中，经由电流侦测模块114的运作，控制器13可在电流侦测模块114所感测的工作电流达到预设电流时，令可动部112停止在垂直方向上的位移。更进一步的，控制器13还可令驱动马达122停止驱动螺丝起子123旋转，以保护致动器11及拧螺丝机12。
换言之，经由上述多个实施例，本实用新型的拧螺丝系统具有多种功能，可以强化定位的精准度、移动速度与压力的控制，并简化拧螺丝的作业程序，极具效益。
以上所述的实施例及/或实施方式，仅是用以说明实现本实用新型技术的较佳实施例及/或实施方式，并非对本实用新型技术的实施方式作任何形式上的限制，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型内容所公开的技术手段的范围，当可作些许的更动或修改为其它等效的实施例，但仍应视为与本实用新型实质相同的技术或实施例。
1.一种拧螺丝系统，设置于一机器手臂系统的垂直臂，其特征在于，包含：
一致动器，设置于该垂直臂，该致动器具有一相对该垂直臂静止的静止部及一可相对该垂直臂在一垂直方向上线性位移的可动部；以及
一拧螺丝机，具有一本体、一驱动马达及一螺丝起子，该本体设于该可动部而可随该可动部在该垂直方向上线性位移，该驱动马达设于该本体，该螺丝起子可被该驱动马达驱动旋转，且该螺丝起子供啮合一待拧螺丝；以及
一控制器，分别电性连接该致动器及该拧螺丝机；
其中，该待拧螺丝具有一螺纹段，该螺纹段具有一螺距，该控制器用以控制该驱动马达驱动该螺丝起子旋转一默认圈数，且该控制器用以令该致动器驱动该可动部在该垂直方向上线性位移一相对长度，该相对长度等于该默认圈数与该螺距的乘积，且该致动器在该垂直方向上移动的速度等于该螺丝起子的转速与该螺距的乘积。
2.如权利要求1所述的拧螺丝系统，其特征在于，该致动器为一伺服步进马达。
3.如权利要求1所述的拧螺丝系统，其特征在于，该拧螺丝机还包含一扭力侦测模块，用以感测该待拧螺丝所反馈的扭力值，该控制器用以在该扭力侦测模块所感测的该扭力值达到一预设扭力值时，令该驱动马达停止驱动该螺丝起子旋转。
4.如权利要求1所述的拧螺丝系统，其特征在于，该拧螺丝机还包含一扭力侦测模块，用以感测该待拧螺丝所反馈的扭力值，该控制器用以在该扭力侦测模块所感测的扭力值达到一预设扭力值时，令该可动部停止在该垂直方向上位移。
5.如权利要求3或4所述的拧螺丝系统，其特征在于，该致动器更包含一位移侦测模块，用以感测该可动部在该垂直方向上的一相对位移量，该控制器用以在该扭力侦测模块所感测的该扭力等于一预设扭力值时，判断该位移侦测模块所感测的该相对位移量是否达到一预设位移量，并在该相对位移量小于该预设位移量时，发出一警示信号。
6.如权利要求1所述的拧螺丝系统，其特征在于，该致动器更具有一电流侦测模块，用以感测该致动器的工作电流，该控制器更用以在该电流侦测模块所感测的工作电流达到一预设电流时，令该可动部停止在该垂直方向上的位移。
7.如权利要求1所述的拧螺丝系统，其特征在于，该控制器设置至少二拧螺丝参数，且该控制器用以在不同拧螺丝参数时，控制该螺丝起子以不同参数转动。
8.如权利要求7所述的拧螺丝系统，其特征在于，该控制器同时还设置该致动器的一移动参数，以控制该致动器于该垂直方向上的移动。
技术总结