小长径比螺丝被广泛用于电子设备装配环节中,但是目前市面上的小长径比自动锁螺丝机大多依靠机械式结构设置扭矩值来进行锁付,缺少锁付质量检测模块,因此容易产生歪锁、浮锁、滑牙、锁付工具工件粘连等异常锁付现象。目前电子设备朝着精密化、微小化的方向发展,因此对小长径比螺丝提出了高质量锁付的要求。本文研究工作基于以上所提出的实际问题,以锁付电视机背板灯条为工程背景,针对小长径比螺丝的锁付质量展开研究。首先,针对小长径比螺丝锁付过程中的偏心问题和初始旋合点随机出现的问题,提出理论修正模型;接着,在已有设备的基础上进行动态反馈的升级改造;然后,在结合机器视觉二次定位的基础上展开锁付实验;最后,根据锁付曲线设置适当的锁付策略,提高了小长径比螺丝的锁付质量。论文主要研究内容如下:(1)在原有龙门式三轴锁螺丝机的基础上,设计开发了一套基于实时采集的扭矩反馈锁付系统,以工控机为上位机,通过运动控制卡控制伺服拧紧机构,利用数据采集卡采集高精度扭矩传感器实时锁付扭矩值,完成动态反馈实时锁付。并且设计一套适用于动态反馈的螺丝机控制程序,实现了寸动、点到点、跟随、插补等运动功能。(2)采用磁吸替代原有气吸方式吸取螺丝,在取钉过程中保证螺丝轴线与批头轴线重合,优化了取钉过程,通过实验证明了磁吸方案的可行性和稳定性。并增加工业摄像机,结合机器视觉进行二次定位,进一步减小由于制造误差造成的锁付定位误差,将定位精度提高到±0.061mm之内。(3)建立了符合小长径比螺丝实际锁付的理论拧紧模型,解决了拧紧过程中随机出现的初始旋合点对峰值扭矩值的影响,运用扭矩时间比算法对锁付预紧力控制精度进行分析,结合实验数据验证了理论模型与实际相符。分析了歪锁、滑牙等锁付曲线的特点,建立检测模型,通过实时监测扭矩实现了歪锁、滑牙等检测报警功能。