一種高精度漲緊裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高精度漲緊裝置，所述的高精度漲緊裝置由步進電機(2?6)，編碼器(2?5)，諧波減速器(2?7)，轉(zhuǎn)盤(2?2)，連桿(2?3)，觸頭(2?4)，力傳感器(2?12)，轉(zhuǎn)盤連接件(2?8)，墊片(2?10)，螺母(2?9)，螺栓(2?14)，緊定螺釘(2?13)，外殼(2?1)及端蓋(2?11)組成。本發(fā)明所述的漲緊裝置可以實現(xiàn)漲緊力的閉環(huán)控制，用以提高其漲緊精度。只要其加工裝配誤差滿足設(shè)計要求，就可以保證三個觸頭穩(wěn)定地同步漲緊，提高輪轂的定位精度。本發(fā)明采用簡單的曲柄滑塊機構(gòu)來實現(xiàn)三個觸頭的同步運動，而且采用通用的元器件實現(xiàn)了漲緊力的閉環(huán)控制，其調(diào)節(jié)精度可以達到很高的程度，足以滿足對現(xiàn)有輪轂的加工精度的要求。
【專利說明】
一種高精度漲緊裝置
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種漲緊裝置，具體地說是在汽車鋁合金輪轂機加工過程中，用于漲緊輪轂中心孔的高精度漲緊裝置。
【背景技術(shù)】
在汽車輪轂機加工過程中，需要用漲緊裝置夾緊輪轂的中心孔。由于輪轂的加工精度要求較高，這就必然要求漲緊裝置具有良好的精度。
一方面，輪轂在加工過程中，需要漲緊裝置能夠提供穩(wěn)定的漲緊力。若漲緊力小于一定數(shù)值時，輪轂不能被很好的夾緊，在加工過程中可能出現(xiàn)松動，從這將嚴(yán)重影響輪轂的加工質(zhì)量;若漲緊力大于一定數(shù)值時，輪轂將會發(fā)生彈性變形甚至塑性變形，直接影響輪轂的尺寸精度。并且若加工過程中漲緊力較大，在加工后，當(dāng)漲緊裝置松開時，輪轂存在應(yīng)力釋放現(xiàn)象，再次影響其加工精度。
另一方面，由于漲緊裝置一般有多個觸頭，為保證輪轂的加工精度，就必須要求這幾個觸頭具有良好的同步性。若幾個觸頭不能同時作用在輪轂內(nèi)孔上，則可能導(dǎo)致輪轂傾斜，使得最終的加工尺寸超差。
鑒于上述兩方面的需求，急需開發(fā)一種高精度的漲緊裝置，以滿足輪轂較高的加工精度要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的是提供一種用于輪轂機加工過程的高精度漲緊裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種新型漲緊裝置，從輪轂加工基座和輪轂的內(nèi)孔穿過，固定在基座上。主要由步進電機，編碼器，諧波減速器，轉(zhuǎn)盤，連桿，觸頭，力傳感器，轉(zhuǎn)盤連接件，墊片，螺母，螺栓，緊定螺釘，外殼及端蓋組成。步進電機后端連接有編碼器，輸出端則連接有諧波減速器，諧波減速器通過螺栓固定在外殼的內(nèi)部結(jié)構(gòu)上，其輸出軸則通過緊定螺釘與轉(zhuǎn)盤連接件連接。轉(zhuǎn)盤與轉(zhuǎn)盤連接件通過螺紋連接，并且用墊片與螺母進行緊固。在轉(zhuǎn)盤的外邊緣均布有三個凸起的偏心軸，偏心軸上連接有連桿，連桿的另外一端則連接在觸頭上凸起的小軸上。觸頭安裝在外殼的圓孔內(nèi)，只能沿著圓孔的軸向移動。這樣，轉(zhuǎn)盤、連桿、觸頭及外殼上的圓孔就組成了一個典型的曲柄滑塊機構(gòu)。當(dāng)電機帶動諧波減速器進行旋轉(zhuǎn)時，連桿就能帶動觸頭進行直線運動，而觸頭的直線運動可以完成漲緊和松開輪轂中心孔的動作。
在本發(fā)明的一個方面，提供了一種高精度漲緊裝置，所述的高精度漲緊裝置由步進電機(2-6)，編碼器(2-5)，諧波減速器(2-7)，轉(zhuǎn)盤(2-2)，連桿(2_3)，觸頭(2_4)，力傳感器(2-12)，轉(zhuǎn)盤連接件(2-8)，墊片(2-10)，螺母(2-9)，螺栓(2_14)，緊定螺釘(2_13)，外殼(2_1)及端蓋(2-11)組成，其特征在于:步進電機(2-6)后端連接有編碼器(2-5)，輸出端則連接有諧波減速器(2-7);諧波減速器(2-7)通過螺栓(2-14)固定在外殼(2-1)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)上，其輸出軸則通過緊定螺釘(2-13)與轉(zhuǎn)盤連接件(2-8)連接;轉(zhuǎn)盤(2-2)與轉(zhuǎn)盤連接件(2-8)通過螺紋連接，并且用墊片(2-10)與螺母(2-9)進行緊固；在轉(zhuǎn)盤(2-2)的外邊緣均布有三個凸起的偏心軸，偏心軸上連接有連桿(2-3)，連桿(2-3)的另外一端則連接在觸頭(2-4)上凸起的小軸上;觸頭(2-4)安裝在外殼(2-1)的圓孔內(nèi)，設(shè)置為只沿著圓孔的軸向移動，這樣，轉(zhuǎn)盤(2-2)、連桿(2-3)、觸頭(2-4)及外殼(2-1)上的圓孔就組成了曲柄滑塊機構(gòu)；當(dāng)步進電機(2-6)帶動諧波減速器(2-7)進行旋轉(zhuǎn)時，連桿(2-3)就帶動觸頭(2-4)進行直線運動，而觸頭(2-4)設(shè)置為其直線運動完成漲緊和松開輪轂(4)內(nèi)孔的動作；以及在觸頭(2-4)中安裝有力傳感器(2-12)，力傳感器(2-12)實時測量觸頭(2-4)與輪轂(4)內(nèi)孔之間的漲緊力的大小，并且實時傳輸給步進電機(2-6)的控制器，一旦漲緊力超出輪轂(4)所能允許的范圍，就控制步進電機(2-6)旋轉(zhuǎn)進行調(diào)節(jié)。
在本發(fā)明優(yōu)選的方面，所述的觸頭(2-4)有三個并且由同一個轉(zhuǎn)盤(2-2)驅(qū)動。
在本發(fā)明優(yōu)選的方面，步進電機的步距角小于或等于0.9°。
在本發(fā)明優(yōu)選的方面，步進電機的步距角通過編碼器(2-5)和諧波減速器(2-7)細分。
本發(fā)明所述的漲緊裝置可以實現(xiàn)漲緊力的閉環(huán)控制，用以提高其漲緊精度。具體地:在觸頭中安裝有力傳感器，力傳感器實時測量觸頭與輪轂中心孔之間的漲緊力的大小，并且實時傳輸給步進電機的控制器。一旦漲緊力超出輪轂所能允許的范圍，就控制電機旋轉(zhuǎn)進行調(diào)節(jié)。步進電機的步距角可以低至0.9°甚至更低，然后再通過編碼器進行細分，最后通過諧波減速器還能大幅度細分電機旋轉(zhuǎn)角度，因此，可以實現(xiàn)很小的角度旋轉(zhuǎn)。這樣，就可以通過控制步進電機的微小轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)觸頭的高精度漲緊力調(diào)節(jié)功能。另外，本發(fā)明所述的漲緊裝置只有一個原動機，三個觸頭都是由同一個轉(zhuǎn)盤驅(qū)動的。因此，只要其加工裝配誤差滿足設(shè)計要求，就可以保證三個觸頭穩(wěn)定地同步漲緊，提高輪轂的定位精度。本發(fā)明采用簡單的曲柄滑塊機構(gòu)來實現(xiàn)三個觸頭的同步運動，而且采用通用的元器件實現(xiàn)了漲緊力的閉環(huán)控制，其調(diào)節(jié)精度可以達到很高的程度，足以滿足對現(xiàn)有輪轂的加工精度的要求。
【附圖說明】
以下，結(jié)合附圖來詳細說明本發(fā)明的實施方案，其中:
圖1是本發(fā)明所述的一種高精度漲緊裝置的安裝示意圖。
圖2所示為本發(fā)明所述的一種高精度漲緊裝置的A-A向剖視圖。
圖3所示為當(dāng)連桿中心線運動到與觸頭軸線平行時的B-B向剖視圖。
圖中，1:基座，2:高精度漲緊裝置，3:輪轂加工基座，4:輪轂，A:高精度漲緊裝置的第一剖視方向，2-1:外殼，2-2:轉(zhuǎn)盤，2-3:連桿，2-4:觸頭，B:B-B:高精度漲緊裝置的第二剖視方向，A-A:高精度漲緊裝置的第一剖視面，2-5:編碼器，2-6:步進電機，2-7:諧波減速器，2-8:轉(zhuǎn)盤連接件，2-9:螺母，2-10:墊片，2-11:端蓋，2-12:力傳感器，2_13:緊定螺釘，2_14:螺栓，B-B:高精度漲緊裝置的第二剖視面。
【具體實施方式】
實施例1
下面結(jié)合附圖，詳細說明依據(jù)本發(fā)明提出的裝置的細節(jié)和工作情況。
本實施例提出一種新型漲緊機構(gòu)，其安裝如圖1所示，本發(fā)明所述的高精度漲緊裝置2從輪轂加工基座3和輪轂4的內(nèi)孔穿過，固定在基座I上。主要由步進電機2-6，編碼器2-5，諧波減速器2-7，轉(zhuǎn)盤2-2，連桿2-3，觸頭2-4，力傳感器2_12，轉(zhuǎn)盤連接件2_8，墊片2_10，螺母2~9，螺檢2_14，緊定螺釘2_13，外殼2_1及端蓋2_11組成。步進電機2_6后端連接有編碼器2-5，輸出端則連接有諧波減速器2-7，諧波減速器2-7通過螺栓2-14固定在外殼2-1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)上，其輸出軸則通過緊定螺釘2-13與轉(zhuǎn)盤連接件2-8連接。轉(zhuǎn)盤2-2與轉(zhuǎn)盤連接件2-8通過螺紋連接，并且用墊片2-10與螺母2-9進行緊固。在轉(zhuǎn)盤2-2的外邊緣均布有三個凸起的偏心軸，偏心軸上連接有連桿2-3，連桿2-3的另外一端則連接在觸頭2-4上凸起的小軸上。觸頭2-4安裝在外殼2-1的圓孔內(nèi)，只能沿著圓孔的軸向移動。這樣，轉(zhuǎn)盤2-2、連桿2-3、觸頭2-4及外殼2-1上的圓孔就組成了一個典型的曲柄滑塊機構(gòu)。當(dāng)步進電機2-6帶動諧波減速器2-7進行旋轉(zhuǎn)時，連桿2-3就能帶動觸頭2-4進行直線運動，而觸頭2-4的直線運動可以完成漲緊和松開輪轂4內(nèi)孔的動作。
本實施例所述的漲緊裝置可以實現(xiàn)漲緊力的閉環(huán)控制，用以提高其漲緊精度。具體技術(shù)方案為:在觸頭2-4中安裝有力傳感器2-12，力傳感器2-12實時測量觸頭2-4與輪轂4內(nèi)孔之間的漲緊力的大小，并且實時傳輸給步進電機2-6的控制器。一旦漲緊力超出輪轂4所能允許的范圍，就控制步進電機2-6旋轉(zhuǎn)進行調(diào)節(jié)。步進電機的步距角可以低至0.9°甚至更低，然后再通過編碼器2-5進行細分，最后通過諧波減速器2-7還能大幅度細分步進電機2-6的旋轉(zhuǎn)角度，因此，可以實現(xiàn)很小的角度旋轉(zhuǎn)。這樣，就可以通過控制步進電機2-6的微小轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)觸頭2-4的高精度漲緊力調(diào)節(jié)功能。
[0018]另外，本實施例所述的漲緊裝置只有一個原動機，三個觸頭2-4都是由同一個轉(zhuǎn)盤2-2驅(qū)動的，因此，只要其加工裝配誤差滿足設(shè)計要求，就可以保證一定的同步性，提高輪轂4的加工精度。
[0019]本實施例采用簡單的曲柄滑塊機構(gòu)實現(xiàn)了三個觸頭2-4同步運動，而且采用通用的元器件實現(xiàn)了漲緊力的閉環(huán)控制，其調(diào)節(jié)精度可以根據(jù)需要做得很高，足以滿足現(xiàn)有輪轂的加工精度要求。
【主權(quán)項】
1.一種高精度漲緊裝置，所述的高精度漲緊裝置由步進電機(2-6)，編碼器(2-5)，諧波減速器(2-7)，轉(zhuǎn)盤(2-2)，連桿(2-3)，觸頭(2-4)，力傳感器(2-12)，轉(zhuǎn)盤連接件(2_8)，墊片(2-10)，螺母(2_9)，螺檢(2_14)，緊定螺釘(2_13)，外殼(2_1)及端蓋(2_11)組成，其特征在于:步進電機(2-6)后端連接有編碼器(2-5)，輸出端則連接有諧波減速器(2-7);諧波減速器(2-7)通過螺栓(2-14)固定在外殼(2-1)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)上，其輸出軸則通過緊定螺釘(2-13)與轉(zhuǎn)盤連接件(2-8)連接;轉(zhuǎn)盤(2-2)與轉(zhuǎn)盤連接件(2-8)通過螺紋連接，并且用墊片(2-10)與螺母(2-9)進行緊固；在轉(zhuǎn)盤(2-2)的外邊緣均布有三個凸起的偏心軸，偏心軸上連接有連桿(2-3)，連桿(2-3)的另外一端則連接在觸頭(2-4)上凸起的小軸上;觸頭(2-4)安裝在外殼(2-1)的圓孔內(nèi)，設(shè)置為只沿著圓孔的軸向移動，這樣，轉(zhuǎn)盤(2-2)、連桿(2-3)、觸頭(2-4)及外殼(2-1)上的圓孔就組成了曲柄滑塊機構(gòu)；當(dāng)步進電機(2-6)帶動諧波減速器(2-7)進行旋轉(zhuǎn)時，連桿(2-3)就帶動觸頭(2-4)進行直線運動，而觸頭(2-4)設(shè)置為其直線運動完成漲緊和松開輪轂(4)內(nèi)孔的動作；以及在觸頭(2-4)中安裝有力傳感器(2-12)，力傳感器(2-12)實時測量觸頭(2-4)與輪轂(4)內(nèi)孔之間的漲緊力的大小，并且實時傳輸給步進電機(2-6)的控制器，一旦漲緊力超出輪轂(4)所能允許的范圍，就控制步進電機(2-6)旋轉(zhuǎn)進行調(diào)節(jié)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度漲緊裝置，其特征在于，所述的觸頭(2-4)有三個并且由同一個轉(zhuǎn)盤(2-2)驅(qū)動。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度漲緊裝置，其特征在于，步進電機的步距角小于或等于0.9。。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高精度漲緊裝置，其特征在于，步進電機的步距角通過編碼器(2-5)和諧波減速器(2-7)細分。
【文檔編號】B23B31/40GK105880659SQ201610424398
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月15日
【發(fā)明人】周瑞曉, 于志遠, 劉鳴華, 劉會瑩, 劉偉東, 羅鳳寶, 李登堯
【申請人】中信戴卡股份有限公司