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伺服拧紧机的结构原理是什么
2022-10-13 14:45:00

螺栓拧紧是汽车生产装配过程中的常见工序,采用何种拧紧工具来实现良好的拧紧效果需要根据不同的拧紧部位、采用的螺栓结构及工艺要求等条件来确定。不同的拧紧工具之间结构与控制方式有较大差异,分别适用于不同的应用场合,因此在进行伺服拧紧机系统的研究与设计工作时,首先应分析各汽车部件对于伺服拧紧机系统的应用需求,该需求分析应准确、清晰与具体,这是设计出一款适用面宽、性能优异的伺服拧紧机的重要基础。


伺服拧紧机主要包含四个部分,分别为控制系统、拧紧系统、升降系统以及支撑单元,其中控制系统与拧紧系统属于核心部件,而控制系统更是整个伺服拧紧机系统的“大脑”;升降系统的作用为配合完成拧紧系统的完整进给动作,而支撑单元则为其他系统的部件提供了稳定的支撑平台,一般情况下升降系统和拧紧系统均安装固定在支撑单上之间。拧紧系统的作用为按工艺要求实现螺纹连接件的紧密连接,其又包含了动力源、减速机构、扭矩传感器及拧紧装置四个零部件,这些零部件之间均采用螺纹连接,具体的伺服拧紧机组成部分如下图所示。


伺服拧紧机的结构


伺服拧紧机的工作原理

伺服拧紧机选用电动机作为动力源,并利用减速机构的扭矩放大作用将电动机输出扭矩增大之后用于螺栓连接件的预紧力矩加载。升降系统则选用以压缩空气为动力来源的气动升降装置,主要包括气缸、连接块及气动回路等部件,其作用为控制整个拧紧系统的上下或者左右运动进给,使得拧紧系统能够准确到达目标工作位置。控制系统用于控制整个螺栓拧紧机的进给动作和拧紧或拧松动作,在螺栓拧紧或者拧松的过程中控制系统将会实时采集扭矩传感器的数值,并对数据进行分析、计算来调整电动机的输出。正常情况下控制系统还会具备一块用于人机交互的触摸屏,能够实现拧紧参数的设置与拧紧结果的反馈。


伺服拧紧机的结构


伺服拧紧机的结构

1)控制柜(控制系统)

控制系统作为伺服拧紧机的两大核心部件之一,其作用是保证拧紧机整体的正常运行,并控制拧紧机按照预设的动作流程完成相应的拧紧动作。控制柜中安装固定有控制单元以及满足控制功能所需要的大部分高低压元器件,同时还可以安装风扇用于保证柜体内的干燥,使得整个控制系统处于一个安全干净的环境中。

2)拧紧系统

拧紧系统为伺服拧紧机的另一核心部件,属于拧紧机整体的执行装置,其又被称为拧紧轴单元。通常可以按照伺服拧紧机所具有的拧紧轴单元数量来进行分类。

3)定位夹具及工件旋转单元

定位夹具及工件旋转单元能够保证工件在进入螺纹拧紧工位后相对于机身保持一个正确的位置,是拧紧系统快速准确地找到目标工作位置的前提。

4)机身

机身前端安装有固定式导轨,以此来满足拧紧系统的上下滑动。升降气缸固定在机身上,活塞杠与拧紧箱体连接,由电磁阀控制其上下运动,因此来满足拧紧任务的执行。    

5)触摸屏

触摸屏用于显示拧紧扭矩、时间、产品选择等信息,同时用作调试界面。


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