螺絲旋進方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于將螺絲旋進到對象中的螺絲旋進方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常需要將螺絲旋進到對象中，以對對象進行固定或連接。這一過程會使對象產(chǎn)生應變。應變對時間的導數(shù)稱為應變率，應變率用于表征對象的變形速度。
[0003]在某些場景下，對象對應變率比較敏感。例如在電子組裝中，當螺絲旋進到作為對象的PCB (印刷電路板，printed circuit board)中時,會使PCB板產(chǎn)生一定的應變率,應變率過大將對PCB板造成損害。
[0004]為降低上述應變率，現(xiàn)有技術(shù)中通常通過降低螺絲在整個旋進過程中的轉(zhuǎn)速來延長應變發(fā)生的時間，從而降低應變率。但是，轉(zhuǎn)速下降會使螺絲旋進過程的時間顯著延長，導致工作效率下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的之一是提出一種能夠在滿足螺絲旋進過程的工作效率要求的同時，減小螺絲旋進過程中引起的應變率的方案。
[0006]本發(fā)明的一方面提出了一種螺絲旋進方法，用于將螺絲旋進到對象中，所述方法包括:在螺絲旋進過程的第一階段，使螺絲以第一轉(zhuǎn)速旋進；在螺絲旋進過程的第二階段，使螺絲以第二轉(zhuǎn)速旋進，所述第二轉(zhuǎn)速低于所述第一轉(zhuǎn)速，其中，所述第一階段是從螺絲旋進過程開始到螺絲頭部接觸到對象的表面之前的階段，所述第二階段是從螺絲頭部接觸到對象的表面到螺絲旋進過程結(jié)束的階段。
[0007]本發(fā)明的另一方面提出了一種螺絲旋進裝置，用于將螺絲旋進到對象中，所述裝置包括:旋進部件，其在操作中作用于螺絲頭部以使螺絲旋進；以及轉(zhuǎn)速控制部件，其控制所述旋進部件的轉(zhuǎn)速，以使得所述旋進部件在螺絲旋進過程的第一階段使螺絲以第一轉(zhuǎn)速旋進，并在螺絲旋進過程的第二階段使螺絲以第二轉(zhuǎn)速旋進，所述第二轉(zhuǎn)速低于所述第一轉(zhuǎn)速，其中，所述第一階段是從螺絲旋進過程開始到螺絲頭部接觸到對象的表面之前的階段，所述第二階段是從螺絲頭部接觸到對象的表面到螺絲旋進過程結(jié)束的階段。
[0008]本發(fā)明的各實施例將螺絲旋進過程分為第一階段和第二階段，并在第一階段和第二階段采用了不同的旋進模式，從而實現(xiàn)了在滿足螺絲旋進過程的工作效率要求的同時，減小螺絲旋進過程中引起的應變率的有益效果。
【附圖說明】
[0009]本申請中所參考的附圖只用于示例本發(fā)明的典型實施例，不應該認為是對本發(fā)明范圍的限制。
[0010]圖1示意性地示出了螺絲在對象中的旋進過程。
[0011]圖2示出了根據(jù)本公開的第一實施例的螺絲旋進方法的流程圖。
[0012]圖3示出了根據(jù)圖2所示的實施例的螺絲旋進方法中應變與時間的關(guān)系，及其與現(xiàn)有技術(shù)的對比。
[0013]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的螺絲旋進方法的流程圖。
[0014]圖5a和圖5b分別示出了根據(jù)圖4所示的實施例的螺絲旋進方法的兩個示例中應變與時間的關(guān)系，及其與現(xiàn)有技術(shù)的對比。
[0015]圖6示出了根據(jù)本公開第三實施例的一種螺絲旋進裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖7示出了根據(jù)本公開第四實施例的一種螺絲旋進裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖8a示出了轉(zhuǎn)矩控制部件的一個示例的示意性結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖8b和圖8c示意性地示出了圖8a所示的示例的轉(zhuǎn)矩控制部件的工作原理。
[0019]圖9示出了應用根據(jù)本公開的實施例的一種電動螺絲刀的示意性結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0020]下列討論中，提供大量具體的細節(jié)以幫助徹底了解本發(fā)明。然而，很顯然對于本領域技術(shù)人員來說，即使沒有這些具體細節(jié)，并不影響對本發(fā)明的理解。并且應該認識到，使用如下的任何具體術(shù)語僅僅是為了方便描述，因此，本發(fā)明不應當局限于只用在這樣的術(shù)語所表示和/或暗示的任何特定應用中。
[0021]圖1示意性地示出了螺絲101在對象102中的旋進過程。在該示例中，螺絲101包括螺絲頭部1la和與螺絲頭部連接的螺絲桿部101b。本公開總的原理是將螺絲旋進過程分為兩個階段:第一階段是從螺絲旋進過程開始到螺絲頭部1la接觸到對象的表面102a之前的階段(即從圖1中的(a)圖到(b)圖的階段)，第二階段是從螺絲頭部1la接觸到對象的表面102a到螺絲旋進過程結(jié)束的階段(即圖1中的(b)圖到(C)圖的階段)。本公開認識到，一般情況下，在螺絲旋進過程中在對象上產(chǎn)生的應變率主要來源于第二階段，即由于螺絲頭部接觸到對象的表面、并隨著進一步旋進逐漸壓緊在對象的表面上導致在螺絲頭部的附近的對象中產(chǎn)生彈性形變，第一階段產(chǎn)生的應變率相對于第二階段基本上可以忽略。基于這一點，本公開在第一階段和第二階段采用了不同的旋進模式，從而實現(xiàn)了在滿足螺絲旋進過程的工作效率要求的同時，減小螺絲旋進過程中引起的應變率的有益效果。
[0022]應理解，螺絲旋進過程的開始和結(jié)束在不同的應用場景下可能有不同的含義，其均適用于本公開的各實施例。例如，可以以螺絲開始旋轉(zhuǎn)作為螺絲旋進過程的開始，也可以以螺絲開始旋轉(zhuǎn)到螺絲頭部接觸到對象的表面之前的任何中間點作為螺絲旋進過程的開始。再例如，可以以螺絲停止旋轉(zhuǎn)作為螺絲旋進過程的結(jié)束，也可以螺絲緊固到對象中達到一定的強度作為螺絲旋進過程的結(jié)束，或者可以以螺絲頭部接觸到對象的表面后經(jīng)過特定時間作為螺絲旋進過程的結(jié)束等等。
[0023]應理解，盡管圖1示出對象包含螺孔102b，且將螺絲旋進到螺孔中，然而本公開的各實施例同樣適用于將具有尖銳末端的螺絲直接旋進到不包含螺孔的對象中的應用場景。
[0024]第一實施例
[0025]圖2示出了根據(jù)本公開的第一實施例的螺絲旋進方法的流程圖，該方法用于將螺絲旋進到對象中。所述方法包括主要包括:
[0026]201，在螺絲旋進過程的第一階段，使螺絲以第一轉(zhuǎn)速旋進；
[0027]202，在螺絲旋進過程的第二階段，使螺絲以第二轉(zhuǎn)速旋進，所述第二轉(zhuǎn)速低于所述第一轉(zhuǎn)速，
[0028]其中，所述第一階段是從螺絲旋進過程開始到螺絲頭部接觸到對象的表面之前的階段，所述第二階段是從螺絲頭部接觸到對象的表面到螺絲旋進過程結(jié)束的階段。
[0029]圖3示出了根據(jù)本實施例的螺絲旋進方法中應變與時間的關(guān)系，及其與現(xiàn)有技術(shù)的對比。圖3中橫軸代表時間，縱軸代表螺絲旋進過程中對象上產(chǎn)生的應變，曲線的斜率代表應變率，例如對于圖3(以及以下的圖5a，圖5b)所示的線性曲線，曲線的斜率是曲線與時間軸的夾角α，α，，α，，的正切值tg ( a )，tg ( α ’)，tg ( α ”)。此外，假設Ep作為要使螺絲以足夠的強度緊固到對象上，對象需產(chǎn)生的最小應變量。
[0030]圖3中以虛線301繪出了現(xiàn)有技術(shù)中未考慮降低應變率的螺絲旋進過程，以虛線302繪出現(xiàn)有技術(shù)中通過降低整個螺絲旋進過程的轉(zhuǎn)速來降低應變率的螺絲旋進過程，以實線303繪出本實施例的螺絲旋進過程。
[0031]曲線301中O?tl對應于螺絲旋進過程的上述第一階段，在此階段對象產(chǎn)生的應變率相對于第二階段很小，可視為0，tl?tl+t2對應于上述第二階段，在此階段隨著螺絲頭部逐漸壓緊到對象的表面上，在對象上產(chǎn)生的應變量逐漸增大，直到螺絲旋進過程結(jié)束，應變量達到Ep，其中第二階段在對象上產(chǎn)生的應變率為tg(a )。
[0032]曲線302中O?tl’對應于第一階段，tl’?tl’ +t2’對應于第二階段。由于曲線302對應的整個旋進過程的轉(zhuǎn)速相對于曲線301下降，因此曲線302中旋進過程各階段的時間及總時間相對于曲線301均延長，即tl’ >tl, tl’ +t2’ >tl+t2。由于第二階段的應變的總量不變而時間變長，因此曲線302在第二階段的應變率相對于曲線301將降低，即tg(a ’)〈tg(a )。然而曲線302對應的現(xiàn)有技術(shù)的缺點是旋進過程的總時間將大大延長(即 tl，+t2，>tl+t2) ο
[0033]曲線303對應于本實施例的旋進過程，其中O?tl”對應于第一階段，tl”?tl”+t2”對應于第二階段。本實施例通過提高第一階段螺絲旋進的轉(zhuǎn)速將第一階段的時間tl”相對于曲線301縮短(即使得，并通過降低第二階段螺絲旋進的轉(zhuǎn)速使第二階段的時間相對于曲線301延長(即使得t2”H2)，從而使第二階段的應變率相對于曲線301減小(即使得tg(a”)〈tg(a))，從而在未延長旋進過程的總時間(即tl”+t2” =tl+t2)的情況下，降低了應變率。
[0034]圖3僅為說明本實施例的原理的一個示例，本