螺絲鎖付的品質問題多半不在扭力大小本身,而在於過程沒有被記錄:滑牙、浮鎖、漏鎖、斜鎖在鎖完的當下不一定看得出來,流到下一站才發現時已經難以追溯。這裡的產品共通特徵是內建扭力傳感器或採閉迴路控制,鎖付結果可輸出扭力曲線與數據,並與 MES、ERP 串接。
選型主要看三件事。第一是扭力範圍:精密電子的 M0.6~M1.2 螺絲落在 10~45 mN·m,一般 3C 組裝多在 0.2~3 N·m,汽車與建築用途則可達數十甚至數千 N·m。第二是使用型態:手持(PSSZ TEC、HFC3000II)、自動機用(PRO-FUSE、AFC3000、PRO-Z DK)或兩者皆可。第三是控制深度:只需扭力到位判斷,或需要連垂直 Z 軸的下壓速度與壓力都同步控制(PRO-Z DK 的專利技術)。
週邊配件方面,螺絲供料機負責穩定供料,PRO-CHK 扭力計則用於定期校正與驗證,兩者是維持鎖付品質不可少的環節。
| 產品 | 原廠 | 類別 | 扭力範圍 | 適用螺絲 | 使用型態 | 可選型號數 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| AFC3000 伺服電動起子 | DAI-ICHI DENTSU 日本第一電通 | 螺絲鎖付 | 0.2 ~ 5000(依選型) N·m | — | 直式、Offset、直角式(可搭配或選購) | 1 |
| HFC3000II 大扭手持電動起子 | DAI-ICHI DENTSU 日本第一電通 | 螺絲鎖付 | — | — | 將工具下壓於螺絲即自動啟動/扳機啟動 | 3 |
| PRO-CHK 扭力計 | Vanguard Systems | 螺絲鎖付週邊配件 | 20~5000 mN·m(0.204~51.02 kgf·cm) | — | — | 1 |
| PRO-FUSE 電動精密螺絲鎖付機 | Vanguard Systems | 螺絲鎖付 | 15.0-45.0(一般)/10.0-45.0(自攻、高速)/50.0-180.0(一般… mN·m | S0.6 - M1.2/M1.2 - M2.0/M2.0 - M3.0 mm | 3 種模式(一般、自攻、高速) | 3 |
| PRO-Z DK 先進自動精密螺絲鎖付模組 | 友創工業 Utrun-Tech | 螺絲鎖付 | 10~45/50~180/200~700/600~1500/1700~3200 mN·m | — | — | 5 |
| 手持式智能電動起子 TEC | PSSZ 鉑鍶科技 | 螺絲鎖付 | 0.1~1.0/0.4~2.0/0.6~3.0/1.5~7.5/2.0~10.0/2.4… N·m | — | — | 7 |
| 螺絲供料機 | 友創工業 Utrun-Tech | 螺絲鎖付週邊配件 | — | M1.2 - M3.5 | — | 1 |
先確認螺絲規格與被鎖物材質,再對應扭力範圍。精密電子常用的 M0.6~M1.2 螺絲多落在 10~45 mN·m,M1.2~M2.0 約 50~180 mN·m,M2.0~M3.0 約 200~700 mN·m;一般 3C 組裝多在 0.2~3 N·m;汽車、建築等用途則可到數十至數千 N·m。選型時建議讓實際使用扭力落在工具量程的中段而非上下極限,精度與壽命都會比較理想。
關鍵在於過程被量測而不只看最終扭力。內建扭力傳感器的機種(如 TEC 系列)可即時控制扭力輸出並記錄鎖固歷程與扭力曲線,設定上下限後不良品當場判定。PRO-FUSE 採閉迴路控制,具尋牙檢出精度 0~10 mN·m、扭力提升檢出時間 0.01~1.00 秒,以及正負方向各 0~10 圈的容許圈數設定,可辨識未入牙、圈數不足與滑牙。HFC3000II 則以逆轉配合震動感應入牙來減少斜鎖與牙孔破壞。
可以。TEC 系列配備 I/O、USB B-Type 與 RJ-45 介面並支援 Modbus TCP,可將完整鎖付紀錄輸出給上位系統。AFC3000 的 MFC-S 系列控制器具備符合 IEEE802.3(100BASE-T)的乙太網路埠,可儲存最多 120,000 筆鎖付結果與 100 條扭力曲線,並可加裝擴充單元支援 CC-Link、DeviceNet、PROFIBUS、PROFINET、EtherNet/IP、CC-Link IE、EtherCAT 等現場匯流排。HFC3000II 可儲存 12,000 筆結果數據、100 條曲線與 500 筆異常紀錄,未連 PC 時亦可選配 MFC-CF 模組存於記憶卡。
一般自動鎖螺絲機控制的是旋轉軸的扭力與轉速,垂直方向多半只是一個固定速度的下壓機構。PRO-Z 的專利技術把垂直 Z 軸的運動速度與壓力也納入同步控制,使用者輸入螺絲規格與作動條件後,系統會匹配鎖付動作調整下壓行為,因此能處理傳統做法難以控制的變數。實測以 M0.8 螺絲對同一被鎖物可連續超過 1200 次擰緊與退鎖,平均 0.8 秒/顆。模組可由 Robot Controller 以 TCP 指令整合至機械手臂或 XY Table。
一般建議依品質系統要求定期驗證,常見做法是每日開線前以扭力計確認關鍵工位的實際輸出值,並依內部規範安排週期性校正。PRO-CHK 扭力計測量範圍 20~5000 mN·m、精度 ±0.5%,具峰值、峰值下降、實時輸出與軌道四種測量模式,可設定上下限並以燈號直接判定合格與否,量測值可儲存 800 筆並以 ASCII 格式輸出留存。