CN106325170A - 一种伺服拧紧控制系统 - Google Patents

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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P19/00—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes
    • B23P19/04—Machines for simply fitting together or separating metal parts or objects, or metal and non-metal parts, whether or not involving some deformation; Tools or devices therefor so far as not provided for in other classes for assembling or disassembling parts
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Abstract

本发明公开了一种伺服拧紧控制系统，包括ARM处理器，以及与该ARM处理器电性连接的数据通信模块、显示模块、储存模块、光电隔离模块、第一电源管理模块、第二电源管理模块、第三电源管理模块和输入/输出连接器；本发明伺服拧紧系统可以实现对扭矩、转角（或螺纹位置）的闭环监测，并通过软件算法、数字处理等方式，达到实际拧紧力的有效控制。

Description

一种伺服拧紧控制系统
技术领域
本发明涉及机械拧紧装配技术领域，特别是一种对螺钉、螺柱、螺栓的伺服拧紧控制系统。
背景技术
比较常见或较传统的拧紧工具，比如手动螺丝刀、气动或电动螺丝刀等，在对拧紧精度要求不高，或无需动态监测实际拧紧力的场合，已有非常广泛的应用。但在对拧紧精度要求较高，对夹紧力或可靠性有严密监控要求的场合，必须增加“监测或反馈环节”以实时监控拧紧的程式或过程并对状态、结果等进行实时报告。
但目前的拧紧工具都不能实现精密拧紧监控，也无法记录或追溯打螺钉的实际数据，无法实现多点、联机等大规模的集中控制的作业场合。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种伺服拧紧控制系统。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种伺服拧紧控制系统，包括ARM处理器，以及与该ARM处理器电性连接的数据通信模块、显示模块、储存模块、光电隔离模块、第一电源管理模块、第二电源管理模块、第三电源管理模块和输入/输出连接器；所述第一电源模块与市电电连接并通过电源模块M1输出ARM处理器的工作电压；所述光电隔离模块包括光电耦合器和光电隔离总线，所述光电耦合器电连接于所述ARM处理器与输入/输出连接器之间；所述第二电源模块通过其内的电源模块M2向所述输入/输出连接器提供+24V的工作电压；所述第三电源管理模块与伺服驱动器电性连接，该伺服驱动器通过所述光电隔离总线与所述ARM处理器电性连接，并且所述第三电源管理模块通过其内的电源模块M3向所述伺服驱动器提供+24V的工作电压。
上述技术方案中，所述数据通信模块包括USB-A接口、USB-B驱动器、RS232/RS485通信接口、RJ45网络接口、开关/LED。
上述技术方案中，所述第一电源管理模块还设置有DC-DC变换器提供+3.3V的工作电压。
上述技术方案中，所述储存模块包括SRAM存储器、Nand-Flash存储器和SD-Card存储器。
上述技术方案中，所述显示模块包括TFT液晶显示屏和触摸屏。
本发明的有益效果是：伺服拧紧系统可以实现对扭矩、转角（或螺纹位置）的闭环监测，并通过软件算法、数字处理等方式，达到实际拧紧力的有效控制。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，一种伺服拧紧控制系统，包括ARM处理器，以及与该ARM处理器电性连接的数据通信模块、显示模块、储存模块、光电隔离模块、第一电源管理模块、第二电源管理模块、第三电源管理模块和输入/输出连接器；所述第一电源模块与市电电连接并通过电源模块M1输出ARM处理器的工作电压；所述光电隔离模块包括光电耦合器和光电隔离总线，所述光电耦合器电连接于所述ARM处理器与输入/输出连接器之间；所述第二电源模块通过其内的电源模块M2向所述输入/输出连接器提供+24V的工作电压；所述第三电源管理模块与伺服驱动器电性连接，该伺服驱动器通过所述光电隔离总线与所述ARM处理器电性连接，并且所述第三电源管理模块通过其内的电源模块M3向所述伺服驱动器提供+24V的工作电压。
其中，所述数据通信模块包括USB-A接口、USB-B驱动器、RS232/RS485通信接口、RJ45网络接口、开关/LED。
其中，所述第一电源管理模块还设置有DC-DC变换器提供+3.3V的工作电压。
其中，所述储存模块包括SRAM存储器、Nand-Flash存储器和SD-Card存储器。
其中，所述显示模块包括TFT液晶显示屏和触摸屏。
本发明的主要功能说明：
1、设置功能：可针对不同螺钉规格、类型等，通过触摸屏设置拧紧螺钉所需的扭矩、转角等界限值，并对监测、判定的状态或结果进行输出方式设置，存储设置等。
2、编程功能：可根据客户工艺要求，对打螺钉的操作程式进行具体编程，比如高速旋紧（正转）--减速旋松（反转）--再加速旋紧（正转），以保证拧紧过程的实际精度。
3、显示功能：本机采用5.6寸TFT-LCD液晶显示屏，所有操作及监测内容均分时、分区地以菜单方式加以显示，具有良好的人机交互界面和美观大方的视觉效果。
4、输入/输出（IO）功能：本机设有8路光电隔离（有源）输入、8路继电器触点（无源）输出，可方便有效地实现不同检测开关、传感器的系统检测与控制，并可短距离连接上位机（如PLC）或下位执行机构（如生产控制中心）。
5、远程通讯功能：可通过RS485、RS232、ETHERNET、ETHERCAT等多种通讯方式，将多个螺钉装配站点进行组网连接，并集中检测和控制；特别适合于无人车间或自动化程度较高的装配场合。
6、大数据存储功能：为方面数据记录或质量追溯，本机设有大容量的数据存储功能，可有效记录所有已打螺钉的扭矩/转角等实际参数，记录时间可持续6-12个月（依不同型号）。
7、图形化动态显示功能：本系统可通过PC联机，在配套演示平台（软件包）上，以图形、曲线的方式，直观、明了地显示打螺钉过程及状态结果，并支持导出、打印功能，以追求更加灵活、更加长久的追溯方式。
8、模块化结构设计的螺丝刀体：由伺服电机驱动的螺丝刀体，对减速器、刀头及其它辅助机构，采用模块化设计方案，即可保证产品不同型号或规格组合的灵活性、多样性，又可保证各模块质量的统一性与稳定性。
以上的实施例只是在于说明而不是限制本发明，故凡依本发明专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (5)

1.一种伺服拧紧控制系统，其特征在于：包括ARM处理器，以及与该ARM处理器电性连接的数据通信模块、显示模块、储存模块、光电隔离模块、第一电源管理模块、第二电源管理模块、第三电源管理模块和输入/输出连接器；所述第一电源模块与市电电连接并通过电源模块M1输出ARM处理器的工作电压；所述光电隔离模块包括光电耦合器和光电隔离总线，所述光电耦合器电连接于所述ARM处理器与输入/输出连接器之间；所述第二电源模块通过其内的电源模块M2向所述输入/输出连接器提供+24V的工作电压；所述第三电源管理模块与伺服驱动器电性连接，该伺服驱动器通过所述光电隔离总线与所述ARM处理器电性连接，并且所述第三电源管理模块通过其内的电源模块M3向所述伺服驱动器提供+24V的工作电压。
2.根据权利要求1所述的一种伺服拧紧控制系统，其特征在于：所述数据通信模块包括USB-A接口、USB-B驱动器、RS232/RS485通信接口、RJ45网络接口、开关/LED。
3.根据权利要求1所述的一种伺服拧紧控制系统，其特征在于：所述第一电源管理模块还设置有DC-DC变换器提供+3.3V的工作电压。
4.根据权利要求1所述的一种伺服拧紧控制系统，其特征在于：所述储存模块包括SRAM存储器、Nand-Flash存储器和SD-Card存储器。
5.根据权利要求1所述的一种伺服拧紧控制系统，其特征在于：所述显示模块包括TFT液晶显示屏和触摸屏。
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