本发明专利技术涉及螺丝旋进方法和装置。其中提供了一种螺丝旋进方法，用于将螺丝旋进到对象中，所述方法包括：在螺丝旋进过程的第一阶段，使螺丝以第一转速旋进；在螺丝旋进过程的第二阶段，使螺丝以第二转速旋进，所述第二转速低于所述第一转速，其中，所述第一阶段是从螺丝旋进过程开始到螺丝头部接触到对象的表面之前的阶段，所述第二阶段是从螺丝头部接触到对象的表面到螺丝旋进过程结束的阶段。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于将螺丝旋进到对象中的螺丝旋进方法和装置。
技术介绍
在工业生产中，经常需要将螺丝旋进到对象中，以对对象进行固定或连接。这一过程会使对象产生应变。应变对时间的导数称为应变率，应变率用于表征对象的变形速度。在某些场景下，对象对应变率比较敏感。例如在电子组装中，当螺丝旋进到作为对象的PCB (印刷电路板，printed circuit board)中时,会使PCB板产生一定的应变率,应变率过大将对PCB板造成损害。为降低上述应变率，现有技术中通常通过降低螺丝在整个旋进过程中的转速来延长应变发生的时间，从而降低应变率。但是，转速下降会使螺丝旋进过程的时间显著延长，导致工作效率下降。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提出一种能够在满足螺丝旋进过程的工作效率要求的同时，减小螺丝旋进过程中引起的应变率的方案。本专利技术的一方面提出了一种螺丝旋进方法，用于将螺丝旋进到对象中，所述方法包括:在螺丝旋进过程的第一阶段，使螺丝以第一转速旋进；在螺丝旋进过程的第二阶段，使螺丝以第二转速旋进，所述第二转速低于所述第一转速，其中，所述第一阶段是从螺丝旋进过程开始到螺丝头部接触到对象的表面之前的阶段，所述第二阶段是从螺丝头部接触到对象的表面到螺丝旋进过程结束的阶段。本专利技术的另一方面提出了一种螺丝旋进装置，用于将螺丝旋进到对象中，所述装置包括:旋进部件，其在操作中作用于螺丝头部以使螺丝旋进；以及转速控制部件，其控制所述旋进部件的转速，以使得所述旋进部件在螺丝旋进过程的第一阶段使螺丝以第一转速旋进，并在螺丝旋进过程的第二阶段使螺丝以第二转速旋进，所述第二转速低于所述第一转速，其中，所述第一阶段是从螺丝旋进过程开始到螺丝头部接触到对象的表面之前的阶段，所述第二阶段是从螺丝头部接触到对象的表面到螺丝旋进过程结束的阶段。本专利技术的各实施例将螺丝旋进过程分为第一阶段和第二阶段，并在第一阶段和第二阶段采用了不同的旋进模式，从而实现了在满足螺丝旋进过程的工作效率要求的同时，减小螺丝旋进过程中引起的应变率的有益效果。【附图说明】本申请中所参考的附图只用于示例本专利技术的典型实施例，不应该认为是对本专利技术范围的限制。图1示意性地示出了螺丝在对象中的旋进过程。图2示出了根据本公开的第一实施例的螺丝旋进方法的流程图。图3示出了根据图2所示的实施例的螺丝旋进方法中应变与时间的关系，及其与现有技术的对比。图4示出了根据本专利技术的第二实施例的螺丝旋进方法的流程图。图5a和图5b分别示出了根据图4所示的实施例的螺丝旋进方法的两个示例中应变与时间的关系，及其与现有技术的对比。图6示出了根据本公开第三实施例的一种螺丝旋进装置的示意性结构图。图7示出了根据本公开第四实施例的一种螺丝旋进装置的示意性结构图。图8a示出了转矩控制部件的一个示例的示意性结构图。图8b和图8c示意性地示出了图8a所示的示例的转矩控制部件的工作原理。图9示出了应用根据本公开的实施例的一种电动螺丝刀的示意性结构图。【具体实施方式】下列讨论中，提供大量具体的细节以帮助彻底了解本专利技术。然而，很显然对于本领域技术人员来说，即使没有这些具体细节，并不影响对本专利技术的理解。并且应该认识到，使用如下的任何具体术语仅仅是为了方便描述，因此，本专利技术不应当局限于只用在这样的术语所表示和/或暗示的任何特定应用中。图1示意性地示出了螺丝101在对象102中的旋进过程。在该示例中，螺丝101包括螺丝头部1la和与螺丝头部连接的螺丝杆部101b。本公开总的原理是将螺丝旋进过程分为两个阶段:第一阶段是从螺丝旋进过程开始到螺丝头部1la接触到对象的表面102a之前的阶段(即从图1中的(a)图到(b)图的阶段)，第二阶段是从螺丝头部1la接触到对象的表面102a到螺丝旋进过程结束的阶段(即图1中的(b)图到(C)图的阶段)。本公开认识到，一般情况下，在螺丝旋进过程中在对象上产生的应变率主要来源于第二阶段，即由于螺丝头部接触到对象的表面、并随着进一步旋进逐渐压紧在对象的表面上导致在螺丝头部的附近的对象中产生弹性形变，第一阶段产生的应变率相对于第二阶段基本上可以忽略。基于这一点，本公开在第一阶段和第二阶段采用了不同的旋进模式，从而实现了在满足螺丝旋进过程的工作效率要求的同时，减小螺丝旋进过程中引起的应变率的有益效果。应理解，螺丝旋进过程的开始和结束在不同的应用场景下可能有不同的含义，其均适用于本公开的各实施例。例如，可以以螺丝开始旋转作为螺丝旋进过程的开始，也可以以螺丝开始旋转到螺丝头部接触到对象的表面之前的任何中间点作为螺丝旋进过程的开始。再例如，可以以螺丝停止旋转作为螺丝旋进过程的结束，也可以螺丝紧固到对象中达到一定的强度作为螺丝旋进过程的结束，或者可以以螺丝头部接触到对象的表面后经过特定时间作为螺丝旋进过程的结束等等。应理解，尽管图1示出对象包含螺孔102b，且将螺丝旋进到螺孔中，然而本公开的各实施例同样适用于将具有尖锐末端的螺丝直接旋进到不包含螺孔的对象中的应用场景。第一实施例图2示出了根据本公开的第一实施例的螺丝旋进方法的流程图，该方法用于将螺丝旋进到对象中。所述方法包括主要包括:201，在螺丝旋进过程的第一阶段，使螺丝以第一转速旋进；202，在螺丝旋进过程的第二阶段，使螺丝以第二转速旋进，所述第二转速低于所述第一转速，其中，所述第一阶段是从螺丝旋进过程开始到螺丝头部接触到对象的表面之前的阶段，所述第二阶段是从螺丝头部接触到对象的表面到螺丝旋进过程结束的阶段。图3示出了根据本实施例的螺丝旋进方法中应变与时间的关系，及其与现有技术的对比。图3中横轴代表时间，纵轴代表螺丝旋进过程中对象上产生的应变，曲线的斜率代表应变率，例如对于图3(以及以下的图5a，图5b)所示的线性曲线，曲线的斜率是曲线与时间轴的夹角α，α，，α，，的正切值tg ( a )，tg ( α ’)，tg ( α ”)。此外，假设Ep作为要使螺丝以足够的强度紧固到对象上，对象需产生的最小应变量。图3中以虚线301绘出了现有技术中未考虑降低应变率的螺丝旋进过程，以虚线302绘出现有技术中通过降低整个螺丝旋进过程的转速来降低应变率的螺丝旋进过程，以实线303绘出本实施例的螺丝旋进过程。曲线301中O?tl对应于螺丝旋进过程的上述第一阶段，在此阶段对象产生的应变率相对于第二阶段很小，可视为0，tl?tl+t2对应于上述第二阶段，在此阶段随着螺丝头部逐渐压紧到对象的表面上，在对象上产生的应变量逐渐增大，直到螺丝旋进过程结束，应变量达到Ep，其中第二阶段在对象上产生的应变率为tg(a )。曲线302中O?tl’对应于第一阶段，tl’?tl’ +t2’对应于第二阶段。由于曲线302对应的整个旋进过程的转速相对于曲线301下降，因此曲线302中旋进过程各阶段的时间及总时间相对于曲线301均延长，即tl’ >tl, tl’ +t2’ >tl+t2。由于第二阶段的应变的总量不变而时间变长，因此曲线302在第二阶段的应变率相对于曲线301将降低，即tg(a ’)〈tg(a )。然而曲线302对应的现有技术的缺点是旋进过程的总时间将大大延长(即 tl，+t2，>tl+t2) ο曲线303对应于本实施例的旋进过程，其中O?tl”对应于第一阶段，t本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种螺丝旋进方法，用于将螺丝旋进到对象中，所述方法包括：在螺丝旋进过程的第一阶段，使螺丝以第一转速旋进；在螺丝旋进过程的第二阶段，使螺丝以第二转速旋进，所述第二转速低于所述第一转速，其中，所述第一阶段是从螺丝旋进过程开始到螺丝头部接触到对象的表面之前的阶段，所述第二阶段是从螺丝头部接触到对象的表面到螺丝旋进过程结束的阶段。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张伟锋，蒲柯，彭昊，甄寿德，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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