CN104384704A - 全电式伺服单头相位摩擦焊机 - Google Patents

Abstract

全电式伺服单头相位摩擦焊机，包括床身、设置于床身一端的主轴箱、通过皮带轮带动主轴箱内主轴同步旋转的电机、安装于主轴箱端面与主轴一起旋转的旋转夹具、设置于床身上的滑台、依次安装于滑台上的移动夹具、零件定位块、限位杆以及推座，所述床身上表面设置有丝杆传动机构，滑台与丝杆传动机构的丝杠连接座相连，丝杆传动机构通过皮带轮连接安装于床身内的减速机，减速机连接推力伺服电机。自动化程度高、有效提高焊接精度、有效的节约了电力成本，延长了电机的使用寿命。

Description

全电式伺服单头相位摩擦焊机

技术领域

本发明涉及单头相位摩擦焊机制作领域，尤其涉及一种自动化精度高的单头相位摩擦焊机。

背景技术

现有技术的单头相位摩擦焊机由床身，主油缸，主轴箱，拉杠，移动夹具，旋转夹具，推座，滑台，定位块等组成。主轴箱，滑台，主油缸座安装在床身上；旋转夹具安装在主轴箱端面，随主轴一起旋转；移动夹具，零件限位块，推座，安装在滑台上；滑台可以在床身上滑动，油缸推动推座，带动滑台前后滑动；交流三项电机通过同步带带动主轴旋转，通过变频器控制主轴转动，主轴停止时，液压湿式制动器刹车使主轴停止；焊接零件之前，程序提前设定好旋转夹具焊接停止时的角度位置，使焊接零件的上表面与移动夹具焊接零件的上表面呈一定的角度，焊接后，两个焊前零件的上表面有相对的角度；先手动设定好焊接工艺参数，手动调整好摩擦压力，确认后，开始焊接；主轴电机安装在主轴箱上，通过同步带带动主轴旋转，旋转夹具夹紧工件，油缸推动推座前进，推座带动滑台前进，滑台带动移动夹具前进，移动夹具夹紧焊接零件向主轴方向移动，两工件开始摩擦，摩擦结束后，主轴制动，旋转夹具停在焊接前设定好的角度，主油缸向前快速的实加较大的顶锻顶锻力，保压几秒钟，旋转夹具和移动夹具松开，油缸回原位，焊接结束。但由于其电机为普通交流电机+变频器的结构，提供的动力不稳定，电机的控制精度较低，不能自我监控，自我修正，相位角度误差大。主轴结构复杂，制动时需要液压摩擦片制动器，摩擦片总是不停的磨损，制动时主轴停止的角度都不一致，同时制动时间不准确。操作复杂，焊接前要先计算焊接工艺参数，手动设定，效率低下。用油缸推动移动夹具进行焊接，油缸的压力总是有一定的波动，使焊接时零件的摩擦速度不稳定，不能保证焊接零件的缩短量及长度。生产效率底，液压系统存在漏油现象，维修不便。无品质监控系统，不能检测焊接过程中的参数变化，不能发现不合格产品。自动化程度较低，并且加工精度较低。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种自动化程度高、有效提高焊接精度、延长电机使用寿命的全电式伺服单头相位摩擦焊机。

为实现本发明目的，提供了以下技术方案：全电式伺服单头相位摩擦焊机，包括床身、设置于床身一端的主轴箱、通过皮带轮带动主轴箱内主轴同步旋转的电机、安装于主轴箱端面与主轴一起旋转的旋转夹具、设置于床身上的滑台、依次安装于滑台上的移动夹具、零件定位块、限位杆以及推座，其特征在于所述床身上表面设置有丝杆传动机构，滑台与丝杆传动机构的丝杠连接座相连，丝杆传动机构通过皮带轮连接安装于床身内的减速机，减速机连接推力伺服电机。

作为优选，所述电机为主轴伺服电机。

作为优选，床身外设置有监控系统和与伺服电机电连接的伺服驱动系统。

作为优选，伺服驱动系统还包括能实现主轴任意角度停止的主轴伺服驱动系统。

本发明有益效果：主轴机构及推力机构采用伺服控制系统，控制精度大幅提高。主轴伺服驱动系统实现速度及位置闭环；推力伺服驱动系统实现位移，推力及速度闭环；保证焊接零件的焊接精度，焊接参数自动生成系统，无需人工手动调节，实现控制自动化，操作简单。主轴结构优化，取消制动机构，使用寿命长。品质监控系统，保证焊接零件质量。提高生产效率，全自动焊接，预留机器人空间。全电式结构，主轴机构及推力机构采用全电式结构，控制精确。数控化，整个焊接过程实现全监控，工艺参数数控可调，可存储，打印。

附图说明

图1为现有技术的结构示意图。

图2为本发明的结构示意图。

具体实施方式

全电式伺服单头相位摩擦焊机，包括床身001、设置于床身001一端的主轴箱002、通过皮带轮003带动主轴箱002内主轴021同步旋转的电机004、安装于主轴箱002端面与主轴021一起旋转的旋转夹具005、设置于床身001上的滑台006、依次安装于滑台006上的移动夹具007、零件定位块008、限位杆009以及推座010，所述床身001上表面设置有丝杆传动机构011，滑台006与丝杆传动机构011的丝杠连接座012相连，丝杆传动机构011通过皮带轮003连接安装于床身001内的减速机013，减速机013连接推力伺服电机014，所述电机004为主轴伺服电机，床身001外设置有监控系统015和与主轴伺服电机004、推力伺服电机014电连接的伺服驱动系统016。同时轴向推力机构也由伺服电机提供推力。伺服驱动系统016还包括能实现主轴任意角度停止的主轴伺服驱动系统。

焊接开始时，输入产品规格，焊接工艺参数自动生成；输入相位角度，确定焊接角度；人工上料，夹具夹紧，推力伺服电机推动滑台向前移动，两工件开始摩擦，摩擦结束，主轴伺服驱动系统确认相位角度，主轴停止，顶锻保压，旋转夹具松开，移动夹具松开，下料。焊接过程中，监控系统监控焊接全过程，超差报警。焊接过程中，主轴伺服驱动系统实现速度及位置闭环；推力伺服驱动系统实现位移，推力及速度闭环；保证焊接零件的焊接精度。

Claims (4)

1.全电式伺服单头相位摩擦焊机，包括床身、设置于床身一端的主轴箱、通过皮带轮带动主轴箱内主轴同步旋转的电机、安装于主轴箱端面与主轴一起旋转的旋转夹具、设置于床身上的滑台、依次安装于滑台上的移动夹具、零件定位块、限位杆以及推座，其特征在于所述床身上表面设置有丝杆传动机构，滑台与丝杆传动机构的丝杠连接座相连，丝杆传动机构通过皮带轮连接安装于床身内的减速机，减速机连接推力伺服电机。

2.根据权利要求1所述的全电式伺服单头相位摩擦焊机，其特征在于所述主轴电机为伺服电机。

3.根据权利要求1所述的全电式伺服单头相位摩擦焊机，其特征在于床身外设置有监控系统和与伺服电机电连接的伺服驱动系统。

4.根据权利要求1所述的全电式伺服单头相位摩擦焊机，其特征在于伺服驱动系统还包括能实现主轴任意角度停止的主轴伺服驱动系统。