專利名稱：一種精密伺服壓機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實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。
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，人們對產(chǎn)品的質(zhì)量要求不斷提高，從而對加工裝配產(chǎn)品提出了更高的要求。對于軸承、螺釘、發(fā)動機張緊輪等等很多關(guān)鍵零部件的裝配，不但要求控制結(jié)果的裝配力，而且要求對裝配過程的力和位移加以控制，所以對裝配設(shè)備提出了更高要求。現(xiàn)有壓裝設(shè)備的壓裝主要由氣壓缸和液壓缸來實現(xiàn)，這種方式帶來的問題是壓裝力是隨著氣壓和液壓壓強的變化而變化的，然而氣壓和液壓壓強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。

實用新型內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)問題，提供了一種改進的精密伺服壓機。本實用新型的目的通過提供以下技術(shù)方案實現(xiàn)一種精密伺服壓機，包括一驅(qū)動裝置、連接所述驅(qū)動裝置的傳動裝置，其中，所述精密伺服壓機還包括一連接所述傳動裝置，并由所述傳動裝置帶動進行往復(fù)運動的力傳感器；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)動裝置的控制器。作為本實用新型的進一步改進，所述精密伺服壓機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。作為本實用新型的進一步改進，所述驅(qū)動裝置為交流伺服電機。作為本實用新型的進一步改進，所述控制器用于控制輸入所述交流伺服電機的電流大小。作為本實用新型的進一步改進，所述傳動裝置包括連接所述驅(qū)動裝置的減速裝置、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沿所述中間件延伸方向進行往復(fù)運動的往復(fù)裝置。作為本實用新型的進一步改進，所述精密伺服壓機還設(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的銷。作為本實用新型的進一步改進，所述減速裝置包括一連接于所述驅(qū)動裝置的減速機、一由所述減速機帶動運動的主同步帶輪，以及一由所述主同步帶輪帶動運動的從同步帶輪。作為本實用新型的進一步改進，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。作為本實用新型的進一步改進，在靠近所述力傳感器的活塞桿上還套設(shè)有滑動軸承。作為本實用新型的進一步改進，所述精密伺服壓機還設(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的銷。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型為一種高精密關(guān)鍵零部件的精密伺服壓機，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)，實現(xiàn)高精度的壓裝位置和壓裝力，并在壓裝過程中實現(xiàn)高精度控制。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明圖1為本實用新型精密伺服壓機一實施方式的局部透視主視圖。圖2為圖1中本實用新型精密伺服壓機G-G剖面線的剖視圖。
具體實施方式
以下參照
本實用新型的最佳實施方式。本實用新型為一種高精密關(guān)鍵零部件的精密伺服壓機，與傳統(tǒng)的氣壓和液壓壓裝設(shè)備相比，該精密伺服壓機可以實現(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，本實用新型一實施方式中，所述精密伺服壓機包括一驅(qū)動裝置 1，優(yōu)選地，該驅(qū)動裝置為交流伺服電機，在該交流伺服電機通電的情況下，可帶動該驅(qū)動裝置1中的驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動，所述驅(qū)動軸與一減速機2嚙合，其可帶動所述減速機2轉(zhuǎn)動，并通過該減速機中設(shè)置的傳動機構(gòu)改變所述驅(qū)動軸輸出的轉(zhuǎn)速，提高轉(zhuǎn)動的扭矩，優(yōu)選地，該傳動機構(gòu)為齒輪傳動機構(gòu)。所述減速機2輸出端連接一主同步帶輪3，所述主同步帶輪3通過皮帶可帶動從同步帶輪4轉(zhuǎn)動，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，在本實用新型的其他實施方式中，可通過其他傳動方式進行傳動。所述精密伺服壓機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帶動轉(zhuǎn)動；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可帶動所述螺母7沿著所述絲桿6的延伸方向做往復(fù)運動，同時，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相對靜止，即是當(dāng)所述絲桿6帶動所述螺母7進行往復(fù)運動時，所述活塞桿8也隨著所述螺母7進行往復(fù)運動；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進行往復(fù)運動的滑動軸承10。 所述活塞桿8可帶動所述力傳感器9沿所述活塞桿8延伸方向進行往復(fù)運動，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，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)字信號后，將所述信號傳至一與所述數(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)字信號判斷所述力的大小，從而控制所述驅(qū)動裝置1，優(yōu)選地，其可控制所述驅(qū)動裝置1的開關(guān)，也可控制所述驅(qū)動裝置1的轉(zhuǎn)速，總而言之，即是控制輸入所述驅(qū)動裝置1的電流大小。另外，為了在壓裝過程中測量壓裝位移，在本實用新型最佳實施方式中，所述精密伺服壓機還包括一設(shè)置于所述驅(qū)動裝置1上的編碼盤12，當(dāng)所述力傳感器9隨著所述活塞桿8進行往復(fù)運動，對所述工件進行壓裝，使得所述工件發(fā)生位移，此時所述力傳感器9的位移量也會轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，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)動裝置1，優(yōu)選地，其可控制所述驅(qū)動裝置1的開關(guān)，也可控制所述驅(qū)動裝置1的轉(zhuǎn)速，總而言之，即是控制輸入所述驅(qū)動裝置1的電流大小。優(yōu)選地，在本實用新型最佳實施方式中，所述減速機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的傳動裝置；所述減速機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。在本實用新型一實施方式中，所述精密伺服壓機還包括一外殼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，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)生相對轉(zhuǎn)動，進一步地提高精度控制。在本實用新型中，所述精密伺服壓機是以工控機配合運動控制卡作為運動控制核心，交流伺服電機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閉環(huán)控制系統(tǒng)，配合友好的操作軟件，可以方便地實現(xiàn)精密的壓裝位移和壓裝力。盡管為示例目的，已經(jīng)公開了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識到，在不脫離由所附的權(quán)利要求書公開的本實用新型的范圍和精神的情況下，各種改進、增加以及取代是可能的。
權(quán)利要求1.一種精密伺服壓機，包括一驅(qū)動裝置、連接所述驅(qū)動裝置的傳動裝置，其特征在于， 所述精密伺服壓機還包括一連接所述傳動裝置，并由所述傳動裝置帶動進行往復(fù)運動的力傳感器；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，其特征在于，所述精密伺服壓機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，其特征在于，所述驅(qū)動裝置為交流伺服電機。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種精密伺服壓機，其特征在于，所述控制器用于控制輸入所述交流伺服電機的電流大小。
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，其特征在于，所述傳動裝置包括連接所述驅(qū)動裝置的減速裝置、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沿所述中間件延伸方向進行往復(fù)運動的往復(fù)裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種精密伺服壓機，其特征在于，所述精密伺服壓機還設(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的銷。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種精密伺服壓機，其特征在于，所述減速裝置包括一連接于所述驅(qū)動裝置的減速機、一由所述減速機帶動運動的主同步帶輪，以及一由所述主同步帶輪帶動運動的從同步帶輪。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種精密伺服壓機，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，其特征在于，在靠近所述力傳感器的活塞桿上還套設(shè)有滑動軸承。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種精密伺服壓機，其特征在于，所述精密伺服壓機還設(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的銷。
專利摘要本實用新型提供了一種精密伺服壓機，包括一驅(qū)動裝置、連接所述驅(qū)動裝置的傳動裝置，其中，所述精密伺服壓機還包括一連接所述傳動裝置，并由所述傳動裝置帶動進行往復(fù)運動的力傳感器；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)動裝置的控制器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型為一種高精密關(guān)鍵零部件的精密伺服壓機，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)，實現(xiàn)高精度的壓裝位置和壓裝力，并在壓裝過程中實現(xiàn)高精度控制。
文檔編號B23P19/02GK202053060SQ201120132370
公開日2011年11月30日 申請日期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 申請人:蘇州泰克諾機電有限公司