CN102581600A - 具有检测功能的精密压装机 - Google Patents

Abstract

一种具有检测功能的精密压装机，包括一机架、压装头、电机以及控制电路，其特征在于：压装头的上方设有一压杆，该压杆的下端与压装头之间经一压力传感器连接；压杆沿竖直方向与机架间经一导向件滑动连接，且压杆的上端面中心开设一盲孔；盲孔中穿置有一丝杠，该丝杠的上端转动支撑于机架上，所述丝杠上穿套配合有一螺母，该螺母与压杆固定连接；电机为伺服电机，该伺服电机相对机架固定，伺服电机的输出轴经同步轮传动机构与丝杠的上端传动连接；并且，还包括一光栅尺位移传感器。本发明既具有压装功能，又具有检测废品的功能，并且压装和检测废品一步到位。

Description

具有检测功能的精密压装机

技术领域

本发明涉及一种压装机，具体涉及一种具有检测功能的精密压装机。

背景技术

压装机，是用于压装零部件（譬如轴套、轴承）的机械设备。现有的压装机按动力源划分，可分为液压压装机、气动压装机以及电动压装机等。液压压装机和气动压装机多是靠机械机构来限定行程，行程固定，不易调节，并且因液体和气体有压缩性，受温度影响较大，故而输出压装的压力值不稳定，会造成产品质量的不稳定。电动压装机采用电机来驱动，压装力和行程可调可控，压装精度比液压、气动压装机高，但现有的电动压装机都不具备在压装的同时精密监测压装力和压装位移来检出废品的检测功能。实际压装中，需要在压装前检测零件本身是否合格，以及在压装后再检测装配好后的组件整体是否合格，现对于检测要么人工检测，要么另配备一台检测机来检测，无法在压装的同时即检出废品，即压装和检测分步完成，既耗时又增加人工/设备成本。

发明内容

本发明目的是提供一种具有检测功能的精密压装机，该压装机可在压装的同时监测压装力和压装位移从而检出废品，使压装和检测一步完成。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种具有检测功能的精密压装机，包括一机架、相对机架沿直线滑动设置的压装头、驱动压装头的电机以及控制电路；所述压装头的上方设有一压杆，该压杆的下端与压装头之间经一压力传感器连接；所述压杆沿竖直方向与机架间经一导向件滑动连接，且压杆的上端面中心开设一盲孔；所述盲孔中穿置有一丝杠，该丝杠的上端相对机架转动支撑，所述丝杠上穿套配合有一螺母，该螺母与压杆的上端固定连接；所述螺母或/和压杆的外周面上设有一防转凹槽，而机架上相对该防转凹槽设有防转嵌入件，该防转嵌入件与防转凹槽嵌入配合；所述电机为伺服电机，该伺服电机相对机架固定，伺服电机的输出轴经同步轮传动机构与丝杠传动连接；并且，还包括一光栅尺位移传感器，该光栅尺位移传感器的标尺光栅平行于压杆设置，且与压杆或压装头连接随之同步运动，而光栅尺位移传感器的光栅读数头相对固定于机架上；所述光栅尺位移传感器和压力传感器的输出均接入所述控制电路，控制电路的输出控制所述伺服电机。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述光栅尺位移传感器，简称光栅尺，是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置，它是由标尺光栅和光栅读数头两部分组成。

2、上述方案中，所述导向件为直线轴承。

3、上述方案中，所述控制电路包括一工控机，所述光栅尺位移传感器和压力传感器的输出均接入工控机，工控机输出控制所述伺服电机。

4、上述方案中，所述压装头为作用于被压零件的部件，它可直接是一压装模具，也可以在压装头上再加装一压装模具。

由于上述技术方案的应用，本发明具有以下效果：

1、由于本发明采用的压杆、丝杠的独特架设方式，结构紧凑，使外形体积小省空间；

2、由于本发明采用伺服电机驱动，加设了压力传感器和光栅尺位移传感器，在压装的过程中实时精确检测压装力和压装位移，由控制电路与设定值或压装力—位移曲线对比从而判断出废品，从而本发明既具有压装功能，又具有检测废品的功能，并且压装和检测废品一步到位，本发明也可仅作为检测设备使用。

附图说明

附图1为本发明实施例结构示意图；

附图2为本发明实施例控制电路的框图。

以上附图中：1、机架；2、压装头；3、压杆；4、压力传感器；5、盲孔；6、丝杠；7、螺母；8、防转凹槽；9、伺服电机；10、主动轮；11、从动轮；12、同步带；13、光栅尺位移传感器；14、标尺光栅；15、过渡法兰；16、光栅读数头；17、套筒构件；18、防转嵌入件；19、导向件。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例：参见附图1、附图2所示：

参见附图1所示，一种具有检测功能的精密压装机，包括一机架1、相对机架1沿直线滑动设置的压装头2、驱动压装头2的电机以及控制电路。

所述压装头2的上方设有一压杆3，该压杆3的下端与压装头2之间经一压力传感器4连接。所述压杆3沿竖直方向与机架1间经一导向件19滑动连接，所述导向件19可以是导向套，但较佳是采用直线轴承。压杆3的上端面中心开设一盲孔5，所述盲孔5中穿置有一丝杠6，该丝杠6的上端转动支撑于机架1上，所述丝杠6上穿套配合有一螺母7，该螺母7与压杆3的上端固定连接，具体如图1，螺母7嵌设于压杆3的盲孔5上端中固定。

所述螺母7或/和压杆3的外周面上设有一防转凹槽8，而机架1上相对该防转凹槽8设有防转嵌入件18，该防转嵌入件18与防转凹槽8嵌入配合，以防止螺母7及压杆3随丝杠6转动。

所述电机具体采用伺服电机9，该伺服电机9相对机架固定，伺服电机9的输出轴经同步轮传动机构与丝杠6的上端传动连接。所述同步轮传动机构可以是一组同步轮，也可以是多组同步轮，如图1所示，所述同步轮传动机构由主动轮10、从动轮11和同步带12组成。所述伺服电机9的输出轴可直接与同步轮传动机构连接，也可以经一减速器与同步轮传动机构连接。

并且，还包括一光栅尺位移传感器13，该光栅尺位移传感器13的标尺光栅14平行于压杆3设置，且与压杆3或压装头2（具体图上是与压杆3下端的过渡法兰15）连接随之同步运动，而光栅尺位移传感器13的光栅读数头16相对固定于机架1上；所述光栅尺位移传感器13和压力传感器4的输出均接入所述控制电路，控制电路的输出控制所述伺服电机9。

并且，在丝杠6、螺母7以及压杆3的外围设有一套筒构件17，即用于对丝杠6、螺母7进行防尘保护。

如附图2所示，所述控制电路具体包括工控机以及声光报警器，所述工控机具有人机交互屏幕，所述光栅尺位移传感器13和压力传感器4的输出均接入工控机，工控机输出控制所述伺服电机9以及声光报警器。

工作时，在所述压装头2下方放置待压装的工件，当压装头2压装工件时，压力传感器4会将压力的大小转换为数字信号发送至与工控机端，从而由工控机对压装过程实时监控压力。同时，当压装头2下压时，光栅尺位移传感器13的标尺光栅14随之下移，光栅读数头16采集位移信号发送给工控机端，从而由工控机对压装过程的位移实时监控。位移信号和压装力信号分别由光栅尺位移传感器13和压力传感器4检测得到，输入到工控机，经过嵌入式工控系统处理后，将压装力—压入位移以数字和曲线形式显示在人机交互屏幕上。在控制系统中可设定产品质量判定方式：如峰值判定、区域判定与曲线判定等。产品质量判定方式下，即仅判断最大压力与最小压力是否在设定值内，在其内即为合格否则不合格；区域判定方式下，当压装力—位移曲线通过所有的设定的矩形区域，判定压装合格；曲线判定方式下，压装力—位移曲线在判定警戒线内，即判定为合格品。进行压装前，首先通过键盘设置好判定方式，安装选择的判定方式进行设置参数；另外还需要设置好压装的速度和保压时间等参数。然后通过操作键盘启动压装过程，伺服电机9按照设定模式，驱动传动机构，进而带动压装头2上下运动，同时嵌入式工控系统读取位移信号和压力信号，并进行处理和判断，当达到设定的压装力或者压入位移或压装时间后，压装头2迅速返回，同时控制系统根据检测的数据判定产品是否合格，不合格，在人机交互屏幕作出报警提示以及声光报警器发出声光报警。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种具有检测功能的精密压装机，包括一机架、相对机架沿直线滑动设置的压装头、驱动压装头的电机以及控制电路，其特征在于：所述压装头的上方设有一压杆，该压杆的下端与压装头之间经一压力传感器连接；所述压杆沿竖直方向与机架间经一导向件滑动连接，且压杆的上端面中心开设一盲孔；所述盲孔中穿置有一丝杠，该丝杠的上端相对机架转动支撑，所述丝杠上穿套配合有一螺母，该螺母与压杆的上端固定连接；所述螺母或/和压杆的外周面上设有一防转凹槽，而机架上相对该防转凹槽设有防转嵌入件，该防转嵌入件与防转凹槽嵌入配合；所述电机为伺服电机，该伺服电机相对机架固定，伺服电机的输出轴经同步轮传动机构与丝杠的上端传动连接；并且，还包括一光栅尺位移传感器，该光栅尺位移传感器的标尺光栅平行于压杆设置，且与压杆或压装头连接随之同步运动，而光栅尺位移传感器的光栅读数头相对固定于机架上；所述光栅尺位移传感器和压力传感器的输出均接入所述控制电路，控制电路的输出控制所述伺服电机。

2.根据权利要求1所述的具有检测功能的精密压装机，其特征在于：所述导向件为直线轴承。

3.根据权利要求1所述的具有检测功能的精密压装机，其特征在于：所述控制电路包括一工控机，所述光栅尺位移传感器和压力传感器的输出均接入工控机，工控机输出控制所述伺服电机。

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