2、43，導(dǎo)向定位塊42、43設(shè)置有與花鍵軸41配合的花鍵孔，如圖所示，導(dǎo)向定位塊42、43相背的外側(cè)肩部分別抵靠在止推軸承上，上部的止推軸承通過端蓋定位在支架I上，下部的止推軸承通過套筒和端蓋定位在定位套44內(nèi)，以及驅(qū)動花鍵軸41升降的設(shè)置于定位套44內(nèi)的升降套筒45，而定位套44由通過螺釘固定在支架I上，從而使得導(dǎo)向定位套42、43徑向、軸向定位在支架I上，兩個導(dǎo)向定位塊42、43的相對的內(nèi)側(cè)端部抵靠在末級齒輪323上，實現(xiàn)末級齒輪323的定位。
[0031]升降套筒45設(shè)置于定位套44內(nèi)并可相對定位套44上下滑動，升降套筒45內(nèi)部通過升降止推軸承451套設(shè)在花鍵軸41的下半部分，如圖2所示，升降套筒上、下部分別設(shè)置有止推軸承，上部的止推軸承內(nèi)圈抵靠在花鍵軸41的軸肩上，下部的止推軸承內(nèi)圈抵靠在與花鍵軸41固定連接的夾頭411或花鍵軸41軸端擋板(圖中沒有示出)上，從而使得升降套筒45相對于花鍵軸41軸向固定，且花鍵軸41可相對該升降套筒45旋轉(zhuǎn)運動。定位套44通過固定螺釘固定在機架I上，升降套筒45與推拉塊46相連接，推拉塊46與升降桿25的端部鉸接，實現(xiàn)升降旋緊機構(gòu)4的升降運動。為了提高升降旋緊機構(gòu)的壽命，且降低升降的摩擦，升降套筒45與定位套44之間設(shè)置有襯套452，該襯套452選用具有低摩擦系數(shù)、高耐磨性的材料，例如錫青銅、鉛基合金、鋁基合金、鑄鐵等，也可選用非金屬材料例如酚醛樹脂、聚四氟乙烯等材料，它們具有較低的噪音。
[0032]該伺服電機31中設(shè)置有扭力傳感器，該扭力傳感器與PLC控制系統(tǒng)相通信連接，用于測量工裝5旋緊過程的扭矩。工作時，伺服電機的扭力傳感器給PLC反饋實時扭矩，PLC判斷工作狀態(tài)，在初始旋緊過程中伺服電機采用低轉(zhuǎn)速，扭力傳感器反饋高扭矩信號表示螺紋嚙合不良，伺服電機停止工作并報警；初始旋緊階段后就進入高速旋轉(zhuǎn)階段，在達到設(shè)定的最大扭矩值的70-90%時，優(yōu)選為80%是，伺服電機減速進入低速旋緊階段；在旋緊扭矩到達設(shè)定值后伺服電機再進行幾次脈沖旋轉(zhuǎn)到扭矩最大設(shè)定值，保證最大旋緊扭矩正確。
[0033]本發(fā)明還涉及一種利用旋緊機對工件進行旋緊的方法，包括多個先后步驟，第A步，將工件定位在旋緊機上；第B步，驅(qū)動升降旋緊機構(gòu)4的花鍵軸41下降，帶動工裝5就位；第C步，控制伺服電機低速旋緊，旋緊過程通過扭矩傳感器測量旋轉(zhuǎn)扭矩，并向控制系統(tǒng)發(fā)送測量數(shù)據(jù)，如果在低速旋緊過程中扭矩傳感器檢測到高扭矩時，伺服電機停止工作，控制系統(tǒng)報警，如果在低速旋緊過程中未出現(xiàn)高扭矩信號，伺服電機進入高速旋緊過程；第D步，扭矩傳感器測量到的扭矩值達到最大設(shè)定扭矩時，伺服電機停止工作，升降旋緊機構(gòu)4復(fù)位，工作完成。
[0034]在第C步完成、伺服電機進入高速旋緊過程后，在第D步之前還包括第Cl步，扭矩傳感器再次測量到高扭矩信號時，控制系統(tǒng)控制伺服電機進入低速旋緊過程。
[0035]代替第D步，設(shè)置有第Dl步，在測量到最大設(shè)定扭矩后，控制系統(tǒng)控制伺服電機進入脈沖旋緊階段，在設(shè)定次數(shù)的脈沖旋緊后，當(dāng)扭矩傳感器檢測到扭矩達到最大設(shè)定扭矩值后，伺服電機停止工作，升降旋緊機構(gòu)4復(fù)位，當(dāng)扭矩傳感器檢測到的扭矩沒有達到最大設(shè)定扭矩值時，繼續(xù)脈沖旋緊。
[0036]在所述第C步的控制系統(tǒng)報警時，升降旋緊機構(gòu)4復(fù)位并重復(fù)第B步、第C步，直到無報警信號。
[0037]一個具體工作過程為:
[0038]1.被加工零件放置在工作臺面上。
[0039]2.按啟動按鈕，氣缸I推動傳動機構(gòu)，使工裝5套入工件。
[0040]3.電機經(jīng)減速箱減速后帶動工裝旋轉(zhuǎn)，經(jīng)工裝抱緊后的零件跟著旋轉(zhuǎn)。
[0041]4.由扭力傳感器給PLC反饋實時扭矩，PLC判斷工作狀態(tài)。即在剛開始的一段時間內(nèi)采用低轉(zhuǎn)速(為了保證內(nèi)外螺紋完全嚙合)，此階段如遇到高扭矩則表示螺紋嚙合不良。系統(tǒng)即停止工作，并報警。如沒有問題則進入高速旋轉(zhuǎn)階段。在80%的扭矩時立即減速保證低速旋緊。在扭矩到達設(shè)定值時進行幾次脈沖到設(shè)定值，以保證扭矩的正確性。
【主權(quán)項】
1.一種旋緊機，包括機架(I)、傳動機構(gòu)(3)和升降旋緊機構(gòu)(4)以及設(shè)置在升降旋緊機構(gòu)(4)上的工裝(5)，在機架(I)中部與該工裝(5)位置相應(yīng)處設(shè)置有用于夾緊工件的夾具臺￠)，在所述機架(I)上具有底座(11)，傳動機構(gòu)(3)與升降旋緊機構(gòu)(4)傳動連接，其特征在于， 還包括升降機構(gòu)(2)，所述升降機構(gòu)與升降旋緊機構(gòu)(4)連接，用于控制升降旋緊機構(gòu)(4)升降，其具有升降動力輸入部分以及與升降動力輸入部分相連接的傳動桿，傳動桿的末端與升降旋緊機構(gòu)(4)相連接； 所述傳動機構(gòu)(3)與升降旋緊機構(gòu)(4)傳動連接，用于驅(qū)動升降旋緊機構(gòu)(4)帶動工裝旋轉(zhuǎn)運動，所述傳動機構(gòu)(3)中設(shè)置有動力裝置以及與該動力裝置電連接的控制系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋緊機，其特征在于，傳動機構(gòu)(3)中的動力裝置為伺服電機，該伺服電機中設(shè)置有扭力傳感器，該扭力傳感器與控制系統(tǒng)相通信連接，用于測量工裝(5)旋緊過程的扭矩，傳動機構(gòu)(3)通過齒輪嚙合與升降旋緊機構(gòu)(4)傳動連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋緊機，其特征在于，所述控制系統(tǒng)為PLC控制系統(tǒng)，伺服電機(31)的扭力傳感器給PLC反饋實時扭矩，PLC判斷工作狀態(tài)，在初始旋緊過程中伺服電機采用低轉(zhuǎn)速，扭力傳感器反饋高扭矩信號表示螺紋嚙合不良，伺服電機(31)停止工作并報警；初始旋緊階段后就進入高速旋轉(zhuǎn)階段，在達到設(shè)定的最大扭矩值的70-90%時，伺服電機減速進入低速旋緊階段；在旋緊扭矩到達設(shè)定值后伺服電機再進行幾次脈沖旋轉(zhuǎn)到扭矩最大設(shè)定值，保證最大旋緊扭矩正確。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的旋緊機，其特征在于，升降機構(gòu)(2)的傳動桿包括傳動推桿(23)、換向杠桿(24)和升降桿(25)，傳動推桿(23)的上端與換向杠桿(24)的一端鉸接，換向杠桿(24)的中部與旋緊機機架(I)鉸接，換向杠桿(24)的另一端與升降桿(25)的下端連接，升降桿(25)的另一端與升降旋緊機構(gòu)(4)下端連接，帶動升降旋緊機構(gòu)(4)上下移動；升降機構(gòu)(2)的動力升降輸入部分包括人力杠桿(21)或/和驅(qū)動缸(22)，人力杠桿(21)或/和驅(qū)動缸(22)與傳動推桿(23)的下端連接，帶動傳動推桿上下移動。5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的旋緊機，其特征在于，所述升降旋緊機構(gòu)(4)包括花鍵軸(41)和驅(qū)動花鍵軸(41)旋轉(zhuǎn)的末級齒輪(323)，花鍵軸(41)的下端設(shè)置有用于安裝工裝(5)的夾頭(411)，花鍵軸(41)上設(shè)置有對軸承定位的兩個導(dǎo)向定位塊(42、43)以及驅(qū)動花鍵軸(41)升降的設(shè)置于定位套(44)內(nèi)的升降套筒(45)，定位套(44)固定在機架(I)上，升降套筒(45)與推拉塊(46)相連接，推拉塊(46)與升降桿(25)的端部鉸接，實現(xiàn)升降旋緊機構(gòu)(4)的升降運動。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋緊機，其特征在于，所述導(dǎo)向定位塊(42、43)具有與花鍵軸(41)配合的花鍵孔，其徑向、軸向通過軸承定位在支架(I)上，兩個導(dǎo)向定位塊(42、43)的一個端部抵靠在末級齒輪(323)上，實現(xiàn)末級齒輪(323)的定位； 升降套筒(45)設(shè)置于定位套(44)內(nèi)并可相對定位套(44)上下滑動，升降套筒(45)內(nèi)部通過升降止推軸承(451)套設(shè)在花鍵軸(41)的下部，并相對于花鍵軸(41)固定。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的旋緊機，其特征在于，升降套筒(45)與定位套(44)之間設(shè)置有襯套(452)。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的旋緊機，其特征在于，升降機構(gòu)(2)中還設(shè)置有推桿復(fù)位機構(gòu)(26)，該推桿復(fù)位機構(gòu)(26)為復(fù)位彈簧，其通過支撐架(261)設(shè)置于底座(11)上。9.一種利用權(quán)利要求1-8的旋緊機對工件進行旋緊的方法，其特征在于:第A步，將工件定位在旋緊機上； 第B步，驅(qū)動升降旋緊機構(gòu)(4)的花鍵軸(41)下降，帶動工裝(5)就位； 第C步，控制伺服電機低速旋緊，旋緊過程通過扭矩傳感器測量旋轉(zhuǎn)扭矩，并向控制系統(tǒng)發(fā)送測量數(shù)據(jù)，如果在低速旋緊過程中扭矩傳感器檢測到高扭矩時，伺服電機停止工作，控制系統(tǒng)報警，如果在低速旋緊過程中未出現(xiàn)高扭矩信號，伺服電機進入高速旋緊過程； 第D步，扭矩傳感器測量到的扭矩值達到最大設(shè)定扭矩時，伺服電機停止工作，升降旋緊機構(gòu)(4)復(fù)位，工作完成。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在第C步完成、伺服電機進入高速旋緊過程后，在第D步之前還包括第Cl步，扭矩傳感器再次測量到高扭矩信號時，控制系統(tǒng)控制伺服電機進入低速旋緊過程。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，代替第D步，設(shè)置有第Dl步，在測量到最大設(shè)定扭矩后，控制系統(tǒng)控制伺服電機進入脈沖旋緊階段，在設(shè)定次數(shù)的脈沖旋緊后，當(dāng)扭矩傳感器檢測到扭矩達到最大設(shè)定扭矩值后，伺服電機停止工作，升降旋緊機構(gòu)(4)復(fù)位，當(dāng)扭矩傳感器檢測到的扭矩沒有達到最大設(shè)定扭矩值時，繼續(xù)脈沖旋緊。12.根據(jù)權(quán)利要求9-11任一所述的方法，其特征在于，在所述第C步的控制系統(tǒng)報警時，升降旋緊機構(gòu)4復(fù)位并重復(fù)第B步、第C步，直到無報警信號。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種旋緊機，包括機架、傳動機構(gòu)和升降旋緊機構(gòu)以及設(shè)置在升降旋緊機構(gòu)上的工裝，在機架中部與該工裝位置相應(yīng)處設(shè)置有用于夾緊工件的夾具臺，在所述機架上具有底座，傳動機構(gòu)與升降旋緊機構(gòu)傳動連接，還包括升降機構(gòu)，與升降旋緊機構(gòu)連接，其具有升降動力輸入部分以及與升降動力輸入部分相連接的傳動桿，傳動桿的末端與升降旋緊機構(gòu)相連接；該傳動機構(gòu)與升降旋緊機構(gòu)傳動連接，該傳動機構(gòu)中設(shè)置有動力裝置以及與該動力裝置電連接的控制系統(tǒng)。還公開了一種使用該旋緊機對工件進行旋緊的方法。該旋緊機利用扭矩傳感器對旋緊過程中的扭矩進行測量控制，操作簡單、輸出扭矩穩(wěn)定，工作過程中只需人工上料，其他不需要人工參與。
【IPC分類】B23P19/06
【公開號】CN105171398
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】程文才
【申請人】南通市通潤汽車零部件有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月8日