專利名稱：一種夾持力自動(dòng)調(diào)節(jié)夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種夾持力自動(dòng)調(diào)節(jié)夾具，屬于夾持力自動(dòng)調(diào)節(jié)夾具的改造技術(shù)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的夾具一般都不能調(diào)節(jié)夾持力，以致在夾持過程中會(huì)出現(xiàn)夾持力不夠的情況，使工件不能有效加緊，工件在加工過程中出現(xiàn)偏移，直接影響加工質(zhì)量；或出現(xiàn)夾持力過大的情況，嚴(yán)重時(shí)會(huì)夾壞工件。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于考慮上述問題而提供一種設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能調(diào)節(jié)夾持力的夾持力自動(dòng)調(diào)節(jié)夾具。本實(shí)用新型的操作簡(jiǎn)單，方便實(shí)用。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:本實(shí)用新型的夾具夾持力自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括有夾具、夾持力檢測(cè)裝置、A/D轉(zhuǎn)換器、中央處理單元、電機(jī)控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、控制電機(jī)，其中夾具包括有夾具體、調(diào)節(jié)螺母及調(diào)節(jié)螺桿，其中夾具體上設(shè)有裝夾槽，調(diào)節(jié)螺母裝設(shè)在夾具體所設(shè)裝夾槽的一側(cè)或兩側(cè)，調(diào)節(jié)螺桿穿過調(diào)節(jié)螺母的螺紋孔組成螺旋傳動(dòng)副，且調(diào)節(jié)螺桿與控制電機(jī)的輸出軸連接，夾持力檢測(cè)裝置裝設(shè)在夾具體上，夾持力檢測(cè)裝置的信號(hào)輸出端通過A/D轉(zhuǎn)換器與中央處理單元的信號(hào)輸入端連接，中央處理單元的信號(hào)輸出端與電機(jī)控制器的信號(hào)輸入端連接，電機(jī)控制器的信號(hào)輸出端通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與控制電機(jī)電連接。上述夾持力檢測(cè)裝置為應(yīng)變片，應(yīng)變片粘貼在夾具上。上述中央處理單元為單片機(jī)。上述中央處理單元還連接有顯示裝置。上述中央處理單元通過蓄電池供電。上述調(diào)節(jié)螺桿與控制電機(jī)之間還設(shè)有聯(lián)軸器。本實(shí)用新型由于采用設(shè)有夾持力檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)，且通過中央處理單元及電機(jī)控制器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器使控制電機(jī)根據(jù)所測(cè)夾持力做正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，以達(dá)到調(diào)節(jié)夾持力的目的，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能調(diào)節(jié)夾持力。此外，本實(shí)用新型夾持力自動(dòng)調(diào)節(jié)夾具的調(diào)整方法操作簡(jiǎn)單。本實(shí)用新型是一種設(shè)計(jì)巧妙，性能優(yōu)良，方便實(shí)用的夾持力自動(dòng)調(diào)節(jié)夾具及其調(diào)整方法。

圖1為本實(shí)用新型的整體圖；圖2為本實(shí)用新型夾具體的正視圖；圖3為本實(shí)用新型夾具體的側(cè)視圖；圖4為本實(shí)用新型的PID控制流程圖；圖5為本實(shí)用新型的加工零件的正視圖；圖6為本實(shí)用新型的加工零件的側(cè)視圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例:本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，本實(shí)用新型的夾具夾持力自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括有夾具1、夾持力檢測(cè)裝置2、A/D轉(zhuǎn)換器3、中央處理單元4、電機(jī)控制器5、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器
6、控制電機(jī)7，其中夾具I包括有夾具體11、調(diào)節(jié)螺母及調(diào)節(jié)螺桿13，其中夾具體11上設(shè)有裝夾槽，調(diào)節(jié)螺母裝設(shè)在夾具體11所設(shè)裝夾槽的一側(cè)或兩側(cè)，調(diào)節(jié)螺桿13穿過調(diào)節(jié)螺母的螺紋孔組成螺旋傳動(dòng)副，且調(diào)節(jié)螺桿13與控制電機(jī)7的輸出軸連接，夾持力檢測(cè)裝置2裝設(shè)在夾具體11上，夾持力檢測(cè)裝置2的信號(hào)輸出端通過A/D轉(zhuǎn)換器3與中央處理單元4的信號(hào)輸入端連接，中央處理單元4的信號(hào)輸出端與電機(jī)控制器5的信號(hào)輸入端連接，電機(jī)控制器5的信號(hào)輸出端通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)器6與控制電機(jī)7連接。上述夾持力檢測(cè)裝置2為應(yīng)變片，應(yīng)變片粘貼在夾具I上。上述中央處理單元4為單片機(jī)。上述中央處理單元4還連接有顯示裝置10。上述中央處理單元4通過蓄電池8供電。上述調(diào)節(jié)螺桿13與控制電機(jī)7之間還設(shè)有聯(lián)軸器14。本實(shí)用新型夾具夾持力自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法，包括如下步驟:I)零件裝入夾具I后，在夾具I上安裝夾持力檢測(cè)裝置2 ；2)夾持力檢測(cè)裝置2檢測(cè)夾具I夾持力的大小，并將信號(hào)經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器3輸入到中央處理單元4 ；3)中央處理單元4與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，若有差異，則通過電機(jī)控制器5及電機(jī)驅(qū)動(dòng)器6將控制信號(hào)輸出至控制電機(jī)7，控制電機(jī)7帶動(dòng)調(diào)節(jié)螺桿13旋轉(zhuǎn)，相應(yīng)調(diào)節(jié)螺母移動(dòng)，調(diào)節(jié)螺母帶動(dòng)夾具I的裝夾槽移動(dòng)來調(diào)整夾具上的夾持力大小，使其保持在預(yù)設(shè)值的要求范圍。上述對(duì)控制電機(jī)7的控制方法是采用模糊PID控制，首先進(jìn)行PID參數(shù)初始化，PID參數(shù)包括有Kp、K1、Kd，取壓力初始值，按PID控制原理以及壓力控制特性計(jì)算當(dāng)前的Kp、K1、Kd，然后輸出到電機(jī)進(jìn)行夾緊力的控制，不斷根據(jù)當(dāng)前計(jì)算的壓力值與給定值調(diào)整，多次重復(fù)，直到最接近的壓力值，達(dá)到穩(wěn)定自動(dòng)調(diào)整夾具壓力的目的。本實(shí)用新型夾具夾持力自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法，上述控制電機(jī)的控制方法是采用模糊PID控制，夾具檢測(cè)壓力值與給定壓力值進(jìn)行比較，把比較得到的差值信號(hào)經(jīng)過控一定規(guī)律的計(jì)算后得到相應(yīng)的控制值，將控制量送給控制系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的控制，不停地進(jìn)行上述工作，從而達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)的目的。即表現(xiàn)為當(dāng)控制步進(jìn)電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)夾緊功能；當(dāng)控制步進(jìn)電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則實(shí)現(xiàn)松開功能。圖5為夾具內(nèi)部PID控制流程圖，程序啟動(dòng)后，首先進(jìn)行PID參數(shù)初始化，最主要的是Kp、K1、Kd的初始化，然后進(jìn)入控制循環(huán)體。首先取壓力初始值，按PID控制原理以及壓力控制特性計(jì)算當(dāng)前的Kp、K1、Kd，然后輸出到電機(jī)進(jìn)行夾緊力的控制，不斷根據(jù)當(dāng)前計(jì)算的壓力值與給定值調(diào)整，多次重復(fù)，直到最接近的壓力值，達(dá)到穩(wěn)定自動(dòng)調(diào)整夾具壓力的目的。模糊PID控制原理:[0032]模糊自適應(yīng)PID控制是以誤差e和誤差變化ec作為輸入，并找出PID三參數(shù)與e和ec之間的模糊關(guān)系圖，根據(jù)模糊控制原理對(duì)三參數(shù)進(jìn)行在線修改，從而使被控對(duì)象有良好的動(dòng)、靜態(tài)性能。I)模糊語言變量以誤差e以及誤差變化率ec作為輸入，而輸出分別為PID的三參數(shù)。2)模糊整定控制表根據(jù)實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，建立合適的模糊規(guī)則表，得到KpKi和Kd三參數(shù)分別整定的模糊控制表。表Ikp模糊規(guī)則表
權(quán)利要求1.一種夾持力自動(dòng)調(diào)節(jié)夾具，其特征在于包括有夾具(I)、夾持力檢測(cè)裝置(2)、A/D轉(zhuǎn)換器(3)、中央處理單元(4)、電機(jī)控制器(5)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(6)、控制電機(jī)(7)，其中夾具(I)包括有夾具體(11)、調(diào)節(jié)螺母及調(diào)節(jié)螺桿(13)，其中夾具體(11)上設(shè)有裝夾槽，調(diào)節(jié)螺母裝設(shè)在夾具體(11)所設(shè)裝夾槽的一側(cè)或兩側(cè)，調(diào)節(jié)螺桿(13)穿過調(diào)節(jié)螺母的螺紋孔組成螺旋傳動(dòng)副，且調(diào)節(jié)螺桿(13)與控制電機(jī)(7)的輸出軸連接，夾持力檢測(cè)裝置(2)裝設(shè)在夾具體(11)上，夾持力檢測(cè)裝置(2)的信號(hào)輸出端通過A/D轉(zhuǎn)換器(3)與中央處理單元(4)的信號(hào)輸入端連接，中央處理單元(4)的信號(hào)輸出端與電機(jī)控制器(5)的信號(hào)輸入端連接，電機(jī)控制器(5)的信號(hào)輸出端通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(6)與控制電機(jī)(7)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾持力自動(dòng)調(diào)節(jié)夾具，其特征在于上述夾持力檢測(cè)裝置(2)為應(yīng)變片，應(yīng)變片粘貼在夾具(I)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾持力自動(dòng)調(diào)節(jié)夾具，其特征在于上述中央處理單元(4)為單片機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾持力自動(dòng)調(diào)節(jié)夾具，其特征在于上述中央處理單元(4)還連接有顯示裝置(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾持力自動(dòng)調(diào)節(jié)夾具，其特征在于上述中央處理單元(4)通過蓄電池(8)供電。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾持力自動(dòng)調(diào)節(jié)夾具，其特征在于上述調(diào)節(jié)螺桿(13)與控制電機(jī)(7)之間還設(shè)有聯(lián)軸器(14)。
專利摘要本實(shí)用新型是一種夾持力自動(dòng)調(diào)節(jié)夾具。包括有夾具、夾持力檢測(cè)裝置、A/D轉(zhuǎn)換器、中央處理單元、電機(jī)控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、控制電機(jī)，其中夾具包括有夾具體、調(diào)節(jié)螺母及調(diào)節(jié)螺桿，其中夾具體上設(shè)有裝夾槽，調(diào)節(jié)螺母裝設(shè)在夾具體所設(shè)裝夾槽的一側(cè)或兩側(cè)，調(diào)節(jié)螺桿穿過調(diào)節(jié)螺母的螺紋孔組成螺旋傳動(dòng)副，且調(diào)節(jié)螺桿與控制電機(jī)的輸出軸連接，夾持力檢測(cè)裝置裝設(shè)在夾具體上，夾持力檢測(cè)裝置的信號(hào)輸出端通過A/D轉(zhuǎn)換器與中央處理單元的信號(hào)輸入端連接，中央處理單元的信號(hào)輸出端與電機(jī)控制器的信號(hào)輸入端連接，電機(jī)控制器的信號(hào)輸出端通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與控制電機(jī)電連接。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)巧妙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能調(diào)節(jié)夾持力,且操作簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)B23Q17/00GK203019054SQ20122064337
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者劉輝, 程文興, 石明偉 申請(qǐng)人:深圳市欣天科技有限公司