CN108405783A - 压力伺服控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种压力伺服控制系统，用于控制铆钉铆压于工件上的压力，包括：压力传感器；铆压装置，铆压装置包括压头、电机驱动器及藉由电机驱动作升降运动的传动组件，压头设置于传动组件上，压头藉由电机驱动传动组件而同步的作升降运动，压力传感器设置于压头上，压力传感器与电机驱动器电性连接，电机驱动器与电机电性连接；支撑装置，支撑装置具有可升降运动的支撑销；铆压时，铆钉的上部与压头抵压，铆钉的下部与支撑销抵压，铆钉藉由压头及支撑销的抵压而被铆压于工件上，电机驱动器藉由压力传感器实时感测到的压头的压力而控制电机驱动压头进行升降。

Description

压力伺服控制系统

技术领域

本发明涉及铆压技术领域，尤其涉及一种压力伺服控制系统。

背景技术

现有的铆钉铆压设备，将铆钉铆压于工件上时，难以避免压头发生位置过冲的情况，导致铆入工件过深使得将铆钉铆压于工件上的压力过大而损坏工件，导致工件无法再利用，造成严重的成本浪费，降低铆压良率。

因此，亟需提供一种压力伺服控制系统，用于控制铆钉铆压于工件上的压力，能够避免损坏键盘，提高铆压良率，节省成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种压力伺服控制系统，用于控制铆钉铆压于工件上的压力，能够避免损坏键盘，提高铆压良率，节省成本。

为实现上述目的，本发明提供一种压力伺服控制系统，用于控制铆钉铆压于工件上的压力，包括：压力传感器；铆压装置，所述铆压装置包括压头、电机驱动器及藉由电机驱动作升降运动的传动组件，所述压头设置于所述传动组件上，所述压头藉由所述电机驱动所述传动组件而同步的作升降运动，所述压力传感器设置于所述压头上，所述压力传感器与所述电机驱动器电性连接，所述电机驱动器与所述电机电性连接；支撑装置，所述支撑装置具有可升降运动的支撑销；铆压时，所述铆钉的上部与所述压头抵压，所述铆钉的下部与所述支撑销抵压，所述铆钉藉由所述压头及所述支撑销的抵压而被铆压于所述工件上，所述电机驱动器藉由所述压力传感器实时感测到的所述压头的压力而控制所述电机驱动所述压头进行升降。

与现有技术相比，本发明藉由压头抵压铆钉的上部且支撑销抵压铆钉的下部，将铆钉铆压于铆压工位上，实现工件上铆压铆钉的自动化作业，电机驱动器藉由压力传感器实时感测到的压头的压力而控制电机驱动压头进行升降，从而精确控制压头的压力，以避免铆坏工件，能够更好地保护工件，提高铆压良率，节省成本；在此过程中，压力信息无需经过控制器，再由控制器反馈至电机驱动器，藉由压力传感器将压力信息直接反馈给电机驱动器的设计，加快了电机的反应速度，提高铆压铆钉的工作效率。

较佳地，所述电机驱动器配有运动控制卡。

较佳地，所述压力传感器配有模拟量数据采集卡。

较佳地，所述压力伺服控制系统还包括变送器，所述变送器与所述压力传感器连接。

较佳地，所述支撑装置还包括驱动机构，所述支撑销与所述驱动机构的输出端连接，所述驱动机构驱动所述支撑销作升降运动。

较佳地，所述压头上设置有用于吸附铆钉的吸附件。

较佳地，所述吸附件为吸嘴。

附图说明

图1是本发明实施例压力伺服控制系统的控制原理示意图。

图2是本发明实施例的工作板、支架、送料安装板、振动盘、传送装置、铆压装置、支撑装置、载具、载具驱动结构以及储放装置的结构示意图。

图3是本发明实施例的铆压装置的结构示意图。

图4是本发明实施例的支撑装置的结构示意图。

图5是本发明实施例的工件以及工件的铆压工位的结构示意图。

图6是本发明实施例的处于下降状态的压头以及支撑销处于上升状态的支撑装置的结构示意图。

图7是本发明实施例的铆钉的示意图。

具体实施方式

为了详细说明本发明的技术内容、构造特征，以下结合实施方式并配合附图作进一步说明。

请参阅图1至图7，本发明提供一种压力伺服控制系统，用于控制将铆钉900铆压于工件上的压力，包括：压力传感器1；铆压装置2，铆压装置2包括压头21、电机驱动器22及藉由电机23驱动作升降运动的传动组件24，压头21设置于传动组件24上，压头21藉由电机23驱动传动组件24而同步的作升降运动，压力传感器1设置于压头21上，压力传感器1与电机驱动器22电性连接，电机驱动器22与电机23电性连接；支撑装置3，支撑装置3具有可升降运动的支撑销31；铆压时，铆钉900的上部91与压头21抵压，铆钉900的下部92与支撑销31抵压，铆钉900藉由压头21及支撑销31的抵压而被铆压于工件上，电机驱动器22藉由压力传感器1实时感测到的压头21的压力而控制电机23驱动压头21进行升降；当压头21下压、支撑销31上升时，压力传感器1感测压头21将铆钉900铆压至工件的压力信息并将压力信息反馈至电机驱动器22，电机驱动器22根据压力信息控制电机23驱动压头21进行下降，进而防止铆坏工件；完成当前铆压工位40的铆压后，压头21上升，支撑销31下降，铆压装置2重新吸附铆钉900，移动工件，使工件上完成铆压后下一个需要铆压的铆压工位40移动至铆压装置2所吸附的铆钉900的正下方，通过压头21下压且支撑销31的上升，从而将铆压装置2上的铆钉900铆压于完成铆压后下一个需要铆压的铆压工位40上，电机驱动器22藉由压力传感器1实时感测到的压头21的压力而控制电机23驱动压头21下降；如此依次对工件上的铆压工位40进行铆压。具体地，本实施例中的铆钉900如图7所示，铆钉900具有上部91和下部92，本实施例的铆钉900也可为其他形状，不以此为限制。

请参阅图2，本发明的压力伺服控制系统控制铆钉上料装置将铆钉900铆压于工件上的压力时，具体地，铆钉上料装置包括支架4a、工作板4b、送料安装板4c、载具5a、载具驱动结构5b、储放装置6、振动盘7以及传送装置8，支架4a固定在工作板4b上，送料安装板4c固定在支架4a上，载具5a固定在载具驱动结构5b的输出端，载具驱动结构5b固定在工作板4b上，储放装置6固定在支架4a上，送料安装板4c上依次设有振动盘7及传送装置8，铆压装置2固定在支架4a上，具体地，储放装置6设置在铆压装置2的侧端，支撑装置3固定在工作板4b上，工件固定在一载具5a上，通过载具驱动结构5b使得工件上的铆压工位40移动至铆压装置2所吸附的铆钉900的正下方；通过储放装置6输送铆钉900给振动盘7，再通过传送装置8吸附振动盘7出口处的铆钉900并传送至铆压装置2的正下方，以使得铆压装置2吸附铆钉900并将铆钉900铆压至工件上。铆压装置2将铆钉900铆压至工件前，先将工件固定在载具5a上；接着，储放装置6输送铆钉900至振动盘7；接着，振动盘7将铆钉900整齐排列地输送至振动盘7的出口；接着，传送装置8吸取位于振动盘7的出口的铆钉900，并将铆钉900送达至铆压装置2的正下方；接着，铆压装置2吸取正下方的铆钉900；最后，载具驱动结构5b驱动载具5a移动，使得工件上的铆压工位40移动至铆压装置2所吸附的铆钉900的正下方。通过上述步骤，使待铆压的工件处于准备状态，完成上述步骤后，再通过压力伺服控制系统使压头21下降且支撑销31上升，电机驱动器22藉由压力传感器1实时感测到的压头21的压力而控制电机23以控制压头21将铆钉900铆压于工件上的压力，此时，铆钉900的上部91与压头21抵压，铆钉900的下部92与支撑销31抵压，铆钉900藉由压头21及支撑销31的抵压而被铆压于工件上。

请参阅图3及图5，压头21上设置有用于吸附铆钉900的吸附件25，具体地，吸附件25优先为图3所示的吸嘴；铆压时，电机23驱动压头21下降，吸附件25吸附铆钉900，然后通过移动工件使铆钉900对准工件上的铆压工位40，压头21下压、支撑销31上升时，压力传感器1感测压头21铆压铆钉900至工件的压力信息并将压力信息反馈给电机驱动器22，电机驱动器22根据压力信息直接控制电机23驱动压头21进行升降，从而控制铆压力度，避免铆坏工件，在此过程中，压力信息无需经过控制器，再由控制器反馈至电机驱动器22，藉由压力传感器1将压力信息直接反馈给电机驱动器22的设计，加快了电机23的反应速度，提高铆压的工作效率。

更具体地，电机驱动器22配有运动控制卡(图未标)，通过运动控制卡与电机驱动器22关联，以实现对压头21的运动位置信息的高速监控，避免压头21发生位置过冲的情况而损坏工件；压力传感器1配有模拟量数据采集卡(图未标)，通过模拟量数据采集卡高速采取压头21铆压铆钉900至工件的压力信息，避免压力传感器1受到电机23运动的干扰而影响感测压力，高效地保证压头21的铆压力的精度；较佳地，压力伺服控制系统还包括变送器(图未标)，变送器与压力传感器1连接；具体地，变送器将压力传感器1输出的模拟信号转化为压力伺服控制系统的标准信号。

请参阅图4，支撑装置3还包括驱动机构，支撑销31与驱动机构的输出端连接，驱动机构驱动支撑销31作升降运动。具体地，驱动结构包括凸轮模块、支撑座323以及基座324，凸轮模块包括凸轮321以及电机322，凸轮模块以及支撑座323固定在基座324上，支撑座323的顶部设有连接件325，连接件325的底部设有弹簧326，弹簧326对高速运转的电机322起缓冲作用，提高稳定度，支撑销31通过四个螺丝固定在连接件325上。铆压时，电机322驱动凸轮321转动，支撑销31在凸轮321驱动下上升，同时压头21下压，继而将吸附件25上的铆钉900铆压于铆压工位40上。

请参阅图3至图6，具体地，本发明的压力伺服控制系统连续控制铆压压力的具体操作：当铆压工位401a位于吸附件25的正下方，压头21下压且支撑销31上升，电机驱动器22藉由压力传感器1实时感测到的压头21的压力而控制电机23驱动压头21下降，将吸附件25上的铆钉900铆压于铆压工位401a上，铆压工位401a完成铆压后，吸附件25吸附位于吸附件25的正下方的铆钉900，工件往右移动，使铆压工位401b位于吸附件25的正下方，压头21下压且支撑销31上升，电机驱动器22藉由压力传感器1实时感测到的压头21的压力而控制电机23驱动压头21下降，将吸附件25上的铆钉900铆压于铆压工位401b上，铆压工位401b完成铆压后，吸附件25吸附位于吸附件25的正下方的铆钉900，工件往右移动，使铆压工位401c位于吸附件25的正下方，压头21下压且支撑销31上升，电机驱动器22藉由压力传感器1实时感测到的压头21的压力而控制电机23驱动压头21下降，将吸附件25上的铆钉900铆压于铆压工位401c上，当完成铆钉900铆压于第一行的铆压工位40后，工件往后或往前移动，使第二行的铆压工位40位于吸附件25的正下方，电机驱动器22藉由压力传感器1实时感测到的压头21的压力而控制电机23驱动压头21下降；本发明也可从工件的左端开始往右进行铆压，或从工件的最后一行的铆压工位40往前进行铆压，不以此为限制。

请参阅图2及图5，在本实施例中，工件为键盘400，键盘400的铆压工位40介于85至104个之间，通过电机驱动器22控制电机23驱动传动组件24的速度，从而实现铆压单个铆钉900至键盘400及切换位置的时间总和为1.5s。

结合图1至图7，在铆钉上料装置对键盘400进行铆压过程中，本发明的压力伺服控制系统进行压力控制，详细步骤具体描述如下：

首先，载具5a接收待铆压的键盘400后；

接着，储放装置6输送铆钉900至振动盘7；

接着，振动盘7将铆钉900整齐排列地输送至振动盘7的出口；

接着，传送装置8吸取位于振动盘7的出口的铆钉900，并将铆钉900送达至吸附件25的正下方；

接着，铆压装置2的电机23驱动压头21下降，吸附件25吸取正下方的铆钉900，被吸附于吸附件25的铆钉900跟随吸附件25上升；

接着，传送装置8远离吸附件25的正下方；

接着，视觉定位系统精确定位后，铆压装置2的电机23驱动压头21下降，同时，载具驱动结构5b移动载具5a使得键盘400的铆压工位40对准位于吸附件25的正下方；

接着，支撑销31上升，且压头21缓慢地下压，电机驱动器22藉由压力传感器1实时感测到的压头21的压力而控制电机23以驱动压头21下压，此时，铆钉900的上部91与压头21抵压，铆钉900的下部92与支撑销31抵压，铆钉900藉由压头21及支撑销31的抵压而被铆压于工件上；

铆压完成后，压头21快速上升，支撑销31下降；

最后，载具驱动结构5b将铆压完成的键盘400移开。

与现有技术相比，本发明藉由压头21抵压铆钉900的上部91且支撑销31抵压铆钉900的下部92，将铆钉900铆压于铆压工位40上，实现工件上铆压铆钉900的自动化作业，电机驱动器22藉由压力传感器1实时感测到的压头21的压力而控制电机23驱动压头21进行升降，从而精确控制压头21的压力，以避免铆坏工件，能够更好地保护工件，提高铆压良率，节省成本；在此过程中，压力信息无需经过控制器，再由控制器反馈至电机驱动器22，藉由压力传感器1将压力信息直接反馈给电机驱动器22的设计，加快了电机23的反应速度，提高铆压铆钉900的工作效率；本发明结合视觉定位系统工作，藉由视觉定位系统定位吸附件44的位置以及工件上的铆压工位40的位置，运动控制卡内部嵌入式实时程序能够在电机驱动器22处于扭矩模式时，高速获取压头21的位置信息，并通过电路实现电机驱动器22的高速安全响应，防止压头21发生位置过冲损坏工件，藉此作为铆压过程的第二重保护，从而能够在高速下实现压头21的精确定位以及压力控制，能够更好地保护工件，提高工件的生产效率，且保障工件的高质量。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，均属于本发明所涵盖的范围。

Claims (7)

1.一种压力伺服控制系统，用于控制铆钉铆压于工件上的压力，其特征在于，包括：

压力传感器；

铆压装置，所述铆压装置包括压头、电机驱动器及藉由电机驱动作升降运动的传动组件，所述压头设置于所述传动组件上，所述压头藉由所述电机驱动所述传动组件而同步的作升降运动，所述压力传感器设置于所述压头上，所述压力传感器与所述电机驱动器电性连接，所述电机驱动器与所述电机电性连接；

支撑装置，所述支撑装置具有可升降运动的支撑销；

铆压时，所述铆钉的上部与所述压头抵压，所述铆钉的下部与所述支撑销抵压，所述铆钉藉由所述压头及所述支撑销的抵压而被铆压于所述工件上，所述电机驱动器藉由所述压力传感器实时感测到的所述压头的压力而控制所述电机驱动所述压头进行升降。

2.如权利要求1所述的压力伺服控制系统，其特征在于，所述电机驱动器配有运动控制卡。

3.如权利要求1所述的压力伺服控制系统，其特征在于，所述压力传感器配有模拟量数据采集卡。

4.如权利要求1所述的压力伺服控制系统，其特征在于，还包括变送器，所述变送器与所述压力传感器连接。

5.如权利要求1所述的压力伺服控制系统，其特征在于，所述支撑装置还包括驱动机构，所述支撑销与所述驱动机构的输出端连接，所述驱动机构驱动所述支撑销作升降运动。

6.如权利要求1所述的压力伺服控制系统，其特征在于，所述压头上设置有用于吸附铆钉的吸附件。

7.如权利要求6所述的压力伺服控制系统，其特征在于，所述吸附件为吸嘴。