專利名稱：一種精密伺服壓機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種壓裝設(shè)備，尤其是涉及一種可高精度控制的精密伺服壓機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著裝配、制造業(yè)的快速發(fā)展和生活水平的不斷提高，人們對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求不斷提高，從而對(duì)加工裝配產(chǎn)品提出了更高的要求。對(duì)于軸承、螺釘、發(fā)動(dòng)機(jī)張緊輪等等很多關(guān)鍵零部件的裝配，不但要求控制結(jié)果的裝配力，而且要求對(duì)裝配過程的力和位移加以控制，所以對(duì)裝配設(shè)備提出了更高要求?，F(xiàn)有壓裝設(shè)備的壓裝主要由氣壓缸和液壓缸來實(shí)現(xiàn)，這種方式帶來的問題是壓裝力是隨著氣壓和液壓壓強(qiáng)的變化而變化的，然而氣壓和液壓壓強(qiáng)的精確控制比較困難且成本很高；另外，壓縮氣體的彈性和液壓系統(tǒng)的響應(yīng)滯后都導(dǎo)致壓裝位置無法精確控制。為解決上述問題，現(xiàn)有通常的做法是針對(duì)特定的部件采用死限位的方法來控制壓裝位置，但這樣做只能保證壓裝結(jié)果位置的準(zhǔn)確性，卻不能保證在壓裝過程中位置的準(zhǔn)確性要求。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)問題，提供了一種改進(jìn)的精密伺服壓機(jī)。本實(shí)用新型的目的通過提供以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種精密伺服壓機(jī)，包括一驅(qū)動(dòng)裝置、連接所述驅(qū)動(dòng)裝置的傳動(dòng)裝置，其中，所述精密伺服壓機(jī)還包括一連接所述傳動(dòng)裝置，并由所述傳動(dòng)裝置帶動(dòng)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)的力傳感器；與所述力傳感器電性連接的編碼盤；以及和所述力傳感器和編碼盤電性連接的用于控制所述驅(qū)動(dòng)裝置的控制器。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述精密伺服壓機(jī)還包括電性連接于所述力傳感器和所述控制器之間的數(shù)據(jù)采集器。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述驅(qū)動(dòng)裝置為交流伺服電機(jī)。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制器用于控制輸入所述交流伺服電機(jī)的電流大小。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述傳動(dòng)裝置包括連接所述驅(qū)動(dòng)裝置的減速裝置、連接所述減速裝置的中間件、連接所述中間件并由所述中間件帶動(dòng)沿所述中間件延伸方向進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)的往復(fù)裝置。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述精密伺服壓機(jī)還設(shè)有一外殼，所述外殼上與所述中間件延伸方向相同長槽，所述往復(fù)裝置上還設(shè)有一可在所述長槽中滑動(dòng)的銷。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述減速裝置包括一連接于所述驅(qū)動(dòng)裝置的減速機(jī)、一由所述減速機(jī)帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)的主同步帶輪，以及一由所述主同步帶輪帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)的從同步帶輪。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述往復(fù)裝置包括一連接所述中間件的螺母，以及與所述螺母相對(duì)靜止的活塞桿，所述活塞桿在背向所述螺母的一端固定連接有所述力傳感器。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，在靠近所述力傳感器的活塞桿上還套設(shè)有滑動(dòng)軸承。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述精密伺服壓機(jī)還設(shè)有一外殼，所述外殼上與所述活塞桿延伸方向相同長槽，所述活塞桿上還設(shè)有一可在所述長槽中滑動(dòng)的銷。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型為一種高精密關(guān)鍵零部件的精密伺服壓機(jī)，與傳統(tǒng)的氣壓和液壓壓裝設(shè)備相比，其可控制壓裝結(jié)果和壓裝過程中的位置、力、速度加速度等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)高精度的壓裝位置和壓裝力，并在壓裝過程中實(shí)現(xiàn)高精度控制。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明圖1為本實(shí)用新型精密伺服壓機(jī)一實(shí)施方式的局部透視主視圖。圖2為圖1中本實(shí)用新型精密伺服壓機(jī)G-G剖面線的剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下參照
本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方式。本實(shí)用新型為一種高精密關(guān)鍵零部件的精密伺服壓機(jī)，與傳統(tǒng)的氣壓和液壓壓裝設(shè)備相比，該精密伺服壓機(jī)可以實(shí)現(xiàn)高精度的壓裝位置和壓裝力，主要應(yīng)用于汽車裝配業(yè)中關(guān)鍵零部件的裝配。如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型一實(shí)施方式中，所述精密伺服壓機(jī)包括一驅(qū)動(dòng)裝置 1，優(yōu)選地，該驅(qū)動(dòng)裝置為交流伺服電機(jī)，在該交流伺服電機(jī)通電的情況下，可帶動(dòng)該驅(qū)動(dòng)裝置1中的驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)軸與一減速機(jī)2嚙合，其可帶動(dòng)所述減速機(jī)2轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過該減速機(jī)中設(shè)置的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)改變所述驅(qū)動(dòng)軸輸出的轉(zhuǎn)速，提高轉(zhuǎn)動(dòng)的扭矩，優(yōu)選地，該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。所述減速機(jī)2輸出端連接一主同步帶輪3，所述主同步帶輪3通過皮帶可帶動(dòng)從同步帶輪4轉(zhuǎn)動(dòng)，優(yōu)選地，所述主同步帶輪3的半徑小于所述從同步帶輪4的半徑，且在所述主同步帶輪3和所述從同步帶輪4之間設(shè)有張緊輪5，所述張緊輪5用于調(diào)整連接所述主同步帶輪3和從同步帶輪4的皮帶，當(dāng)然，在本實(shí)用新型的其他實(shí)施方式中，可通過其他傳動(dòng)方式進(jìn)行傳動(dòng)。所述精密伺服壓機(jī)還包括一端固定連接所述從同步帶輪4的絲桿6，該絲桿6可由所述從同步帶輪4帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)；一螺母7套設(shè)在所述絲桿6外圍，并與所述絲桿6螺紋連接， 使得所述絲桿6可帶動(dòng)所述螺母7沿著所述絲桿6的延伸方向做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，所述螺母 7的外圍還連接有一活塞桿8，所述活塞桿8與所述螺母7相對(duì)靜止，即是當(dāng)所述絲桿6帶動(dòng)所述螺母7進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，所述活塞桿8也隨著所述螺母7進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)；另外，在所述活塞桿8背向所述螺母7的一端還固定連接有至少一個(gè)力傳感器9，且在連接所述力傳感器9 一端的附近，所述活塞桿8上還套設(shè)有便于所述活塞桿8進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)的滑動(dòng)軸承10。 所述活塞桿8可帶動(dòng)所述力傳感器9沿所述活塞桿8延伸方向進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，在所述力傳感器9的下方可放置待測壓力的工件，當(dāng)所述力傳感器9壓裝所述工件時(shí)，所述力傳感器9 受力，并可將所述力的大小轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)發(fā)送至與所述力傳感器9電性連接的數(shù)據(jù)采集器，所述數(shù)據(jù)采集器在采集到所述力的數(shù)字信號(hào)后，將所述信號(hào)傳至一與所述數(shù)據(jù)采集器電性連接的控制器，并由所述控制器根據(jù)所述數(shù)字信號(hào)判斷所述力的大小，從而控制所述驅(qū)動(dòng)裝置1，優(yōu)選地，其可控制所述驅(qū)動(dòng)裝置1的開關(guān)，也可控制所述驅(qū)動(dòng)裝置1的轉(zhuǎn)速，總而言之，即是控制輸入所述驅(qū)動(dòng)裝置1的電流大小。另外，為了在壓裝過程中測量壓裝位移，在本實(shí)用新型最佳實(shí)施方式中，所述精密伺服壓機(jī)還包括一設(shè)置于所述驅(qū)動(dòng)裝置1上的編碼盤12，當(dāng)所述力傳感器9隨著所述活塞桿8進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，對(duì)所述工件進(jìn)行壓裝，使得所述工件發(fā)生位移，此時(shí)所述力傳感器9的位移量也會(huì)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并輸入至與所述力傳感器9電性連接的編碼盤12，并由所述編碼盤12測出所述工件的位移量，從而將所述位移量轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳至與所述編碼盤 12電性連接的所述控制器，并由所述控制器根據(jù)所述數(shù)字信號(hào)判斷該位移量是否處于合適的位移區(qū)間，從而控制所述驅(qū)動(dòng)裝置1，優(yōu)選地，其可控制所述驅(qū)動(dòng)裝置1的開關(guān)，也可控制所述驅(qū)動(dòng)裝置1的轉(zhuǎn)速，總而言之，即是控制輸入所述驅(qū)動(dòng)裝置1的電流大小。優(yōu)選地，在本實(shí)用新型最佳實(shí)施方式中，所述減速機(jī)2、主同步帶輪3、從同步帶輪 4、絲桿6、螺母7、活塞桿8可統(tǒng)稱為所述精密伺服壓機(jī)的傳動(dòng)裝置；所述減速機(jī)2、主同步帶輪3、從同步帶輪4可統(tǒng)稱為減速裝置；所述螺母7和活塞桿8可統(tǒng)稱為往復(fù)裝置。在本實(shí)用新型一實(shí)施方式中，所述精密伺服壓機(jī)還包括一外殼11，所述外殼11套設(shè)于所述螺母7、活塞桿8、滑動(dòng)軸承9的外圍，且如圖1所示，所述外殼11上還設(shè)有一于所述絲桿6、活塞桿8延伸方向相同的長槽13，優(yōu)選地，所述長槽13與所述絲桿6及所述活塞桿8相互平行；所述活塞桿8在垂直其延伸方向上還設(shè)有一銷14，該銷14可穿過所述長槽 13，且可在所述長槽13中滑動(dòng)，通過這樣的設(shè)置，即可防止所述螺母7和所述力傳感器9發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)一步地提高精度控制。在本實(shí)用新型中，所述精密伺服壓機(jī)是以工控機(jī)配合運(yùn)動(dòng)控制卡作為運(yùn)動(dòng)控制核心，交流伺服電機(jī)與高解析度編碼器作為位移反饋，高精密輪輻式力傳感器作為壓裝過程中的壓裝力反饋，以上三者組成了一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，配合友好的操作軟件，可以方便地實(shí)現(xiàn)精密的壓裝位移和壓裝力。盡管為示例目的，已經(jīng)公開了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識(shí)到，在不脫離由所附的權(quán)利要求書公開的本實(shí)用新型的范圍和精神的情況下，各種改進(jìn)、增加以及取代是可能的。
權(quán)利要求1.一種精密伺服壓機(jī)，包括一驅(qū)動(dòng)裝置、連接所述驅(qū)動(dòng)裝置的傳動(dòng)裝置，其特征在于， 所述精密伺服壓機(jī)還包括一連接所述傳動(dòng)裝置，并由所述傳動(dòng)裝置帶動(dòng)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)的力傳感器；與所述力傳感器電性連接的編碼盤；以及和所述力傳感器和編碼盤電性連接的用于控制所述驅(qū)動(dòng)裝置的控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精密伺服壓機(jī)，其特征在于，所述精密伺服壓機(jī)還包括電性連接于所述力傳感器和所述控制器之間的數(shù)據(jù)采集器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種精密伺服壓機(jī)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置為交流伺服電機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種精密伺服壓機(jī)，其特征在于，所述控制器用于控制輸入所述交流伺服電機(jī)的電流大小。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一種所述的精密伺服壓機(jī)，其特征在于，所述傳動(dòng)裝置包括連接所述驅(qū)動(dòng)裝置的減速裝置、連接所述減速裝置的中間件、連接所述中間件并由所述中間件帶動(dòng)沿所述中間件延伸方向進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)的往復(fù)裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種精密伺服壓機(jī)，其特征在于，所述精密伺服壓機(jī)還設(shè)有一外殼，所述外殼上與所述中間件延伸方向相同長槽，所述往復(fù)裝置上還設(shè)有一可在所述長槽中滑動(dòng)的銷。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種精密伺服壓機(jī)，其特征在于，所述減速裝置包括一連接于所述驅(qū)動(dòng)裝置的減速機(jī)、一由所述減速機(jī)帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)的主同步帶輪，以及一由所述主同步帶輪帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)的從同步帶輪。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種精密伺服壓機(jī)，其特征在于，所述往復(fù)裝置包括一連接所述中間件的螺母，以及與所述螺母相對(duì)靜止的活塞桿，所述活塞桿在背向所述螺母的一端固定連接有所述力傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種精密伺服壓機(jī)，其特征在于，在靠近所述力傳感器的活塞桿上還套設(shè)有滑動(dòng)軸承。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種精密伺服壓機(jī)，其特征在于，所述精密伺服壓機(jī)還設(shè)有一外殼，所述外殼上與所述活塞桿延伸方向相同長槽，所述活塞桿上還設(shè)有一可在所述長槽中滑動(dòng)的銷。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種精密伺服壓機(jī)，包括一驅(qū)動(dòng)裝置、連接所述驅(qū)動(dòng)裝置的傳動(dòng)裝置，其中，所述精密伺服壓機(jī)還包括一連接所述傳動(dòng)裝置，并由所述傳動(dòng)裝置帶動(dòng)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)的力傳感器；與所述力傳感器電性連接的編碼盤；以及和所述力傳感器和編碼盤電性連接的用于控制所述驅(qū)動(dòng)裝置的控制器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型為一種高精密關(guān)鍵零部件的精密伺服壓機(jī)，與傳統(tǒng)的氣壓和液壓壓裝設(shè)備相比，其可控制壓裝結(jié)果和壓裝過程中的位置、力、速度、加速度等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)高精度的壓裝位置和壓裝力，并在壓裝過程中實(shí)現(xiàn)高精度控制。
文檔編號(hào)B23P19/02GK202053060SQ201120132370
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月29日
發(fā)明者曹義軍 申請(qǐng)人:蘇州泰克諾機(jī)電有限公司