CN108646545A - 一种稳固的机械工程领域的机械配件夹持设备 - Google Patents

一种稳固的机械工程领域的机械配件夹持设备 Download PDF

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吕程
龙婵娟
艾存金
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    • G05B11/01—Automatic controllers electric
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    • G05B11/42—Automatic controllers electric with provision for obtaining particular characteristics, e.g. proportional, integral, differential for obtaining a characteristic which is both proportional and time-dependent, e.g. P. I., P. I. D.
    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明属于机械配件夹持技术领域，公开了一种稳固的机械工程领域的机械配件夹持设备；设置移动架和工作台；移动架下端连接有第一移动滑台，第一移动滑台上螺栓固定有第一电动机；移动架上端连接有第二移动滑台，第二移动滑台上螺栓固定有第二电动机；移动架上螺栓固定有稳定杆；第一移动滑台下端螺栓固定有工作台；工作台设置有滑杆；滑杆上套接有两个连接滑块，连接滑块下端通过螺栓连接有夹紧片；夹紧片安装有橡胶防滑垫；工作台内部两侧安装有夹紧液压缸；所述工作台外部侧面通过螺栓安装有第三电动机。本发明能够将机械配件稳固的夹持住，操作简单，并且自动化程度大，人工劳动强度低，使用便利。

Description

一种稳固的机械工程领域的机械配件夹持设备
技术领域
本发明属于机械配件夹持技术领域，尤其涉及一种稳固的机械工程领域的机械配件夹持设备。
背景技术
在日常的机械生产过程中会使用到机械配件的夹持工具夹持机械配件，以保证机械生产的顺利进行。然而，现有的机械配件夹持装置无法稳固的将机械配件夹持住，并且需要人工施加较大的力，人的劳动强度大，操作繁琐，无法有效提高工作效率；并且，传统的夹持工具在夹持过程中移动不方便，对于机械零件不能灵活的变换位置，降低了设备的通用性。
综上所述，现有技术存在的问题是：
(1)传统的夹持设备无法稳固的将机械配件夹持住，并且需要人工施加较大的力，人的劳动强度大，操作繁琐，无法有效提高工作效率；并且，传统的夹持工具在夹持过程中移动不方便，对于机械零件不能灵活的变换位置，降低了设备的通用性。
(2)传统的夹持设备结构调整精度低，夹持成功率低。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种稳固的机械工程领域的机械配件夹持设备。
本发明是这样实现的，一种稳固的机械工程领域的机械配件夹持方法，所述稳固的机械工程领域的机械配件夹持方法包括：
通过第一移动滑台和第一电动机，采用增量式数字PID增量式算法计算第一移动滑台的横向位置，调整移动架的横向位置；
所述采用增量式数字PID增量式算法的数学模型为：
Δu(k)＝＝Kp[e(k)-e(k-1)]+Kie(k)+Kd[e(k)-e(k-1)+e(k-2)]；
式中，Δu(k)为当前控制量u(k)和此前时刻控制量u(k-1)的变化量Kp、Ki、Kd分别为比例、积分和微分控制参数，e(k)、e(k-1)、e(k-2)分别为当前测量、前次测量和前两次测量的偏差值；
通过第二移动滑台和第二电动机，调整移动架的纵向位置；
将移动架调整到合适位置；启动第三电动机，检查液压缸的液压油泄漏量，夹紧液压缸开始工作；
所述液压油泄漏量表示为：
式中：d为液压缸内径，h为活塞与缸壁间缝隙高度，Δp为缝隙两端压力差，μ为液压油动力黏度，l为缝隙长度；
所述液压缸的油液动力黏度表示为：
式中：μ0为1个大气压下，温度为t0时纯油的动力黏度；μ为压力为p、温度为t、油液中混入气体量为B时的油液动力黏度；λ为黏温系数，α为黏压系数；
使连接滑块在滑杆上滑动，夹紧构件。
进一步，所述液压缸的进油腔的流量连续性方程、活塞-负载质量块的力平衡方程：
其中：d表示活塞直径；h表示活塞与缸体间缝隙高度；βe表示油液有效体积模量；μ表示油液的动力黏度；vt表示负载速度；l表示活塞宽度。
进一步，所述第一电动机、第二电动机、第三电动机的定子绕组满足的电压平衡方程为：
式中：分别为相电压和相电流；为空载感应电动势；分别为直轴电流和交轴电流；R1为定子绕组电阻；Xd、Xq分别为直轴同步电抗和交轴同步电抗；
所述第一电动机、第二电动机、第三电动机负序阻抗表示为：
式中：R2d和R2q分别为归算到定子侧时转子直轴电阻和交轴电阻；X′2d和X′2q分别为归算到定子侧时转子直轴漏电抗和交轴漏电抗。
本发明的另一目的在于提供一种所述稳固的机械工程领域的机械配件夹持方法的稳固的机械工程领域的机械配件夹持设备，所述稳固的机械工程领域的机械配件夹持设备设置移动架和工作台；
所述移动架下端连接有第一移动滑台，所述第一移动滑台上螺栓固定有第一电动机；
所述移动架上端连接有第二移动滑台，所述第二移动滑台上螺栓固定有第二电动机。
进一步，所述移动架上螺栓固定有稳定杆。
进一步，所述第一移动滑台下端螺栓固定有工作台。
进一步，所述工作台设置有滑杆；所述滑杆上套接有两个连接滑块，所述连接滑块下端通过螺栓连接有夹紧片；所述夹紧片安装有橡胶防滑垫；所述工作台内部两侧安装有夹紧液压缸；所述工作台外部侧面通过螺栓安装有第三电动机。
本发明的另一目的在于提供一种应用所述稳固的机械工程领域的机械配件夹持方法的工具夹持器。
本发明的另一目的在于提供一种应用所述稳固的机械工程领域的机械配件夹持方法的夹持工具。
本发明的另一目的在于提供一种应用所述稳固的机械工程领域的机械配件夹持方法的机械手夹持器。
本发明的优点及积极效果为：本发明通过在设备上加装稳定杆，使得移动架的刚度和稳定性增加，使得整个设备跟加稳固；通过加装第一移动滑台和第二移动滑台使得设备的运动更加灵活，在加工过程中使用更加方便、灵活。
本发明采用增量式数字PID增量式算法计算第一移动滑台的横向位置，调整移动架的横向位置，采用的数学模型使得第一移动滑台位置调整更加精确，有利于机械配件的夹持，提高工作效率。检查液压缸的液压油泄漏量的数学模型，有助于提高液压缸的使用寿命，对于设备的安全运行有着至关重要的作用。液压缸的进油腔的流量连续性方程、活塞-负载质量块的力平衡方程，利于液压缸的稳定性提高，减小液压缸的振动，提高夹持的稳定性，结构参数响应曲面法优化后的液压缸正常工作能承受的轴向基础振动幅值-频率范围较优化前拓宽了45％。本发明的电动机匹配电容值是负载转矩的函数，即当负载变化时，应选取不同的电容以达到新的平衡状态。
附图说明
图1是本发明实施例提供的稳固的机械工程领域的机械配件夹持设备结构示意图；
图2是本发明实施例提供的稳固的机械工程领域的机械配件夹持设备移动架侧视图结构示意图；
图中：1、移动架；2、工作台；3、第一移动滑台；4、第一电动机；5、第二移动滑台；6、第二电动机；7、稳定杆；8、滑杆；9、连接滑块；10、夹紧片；11、橡胶防滑垫；12、夹紧液压缸；13、第三电动机。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。
下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
如图1和图2所示，本发明实施例提供的稳固的机械工程领域的机械配件夹持设备设置移动架1和工作台2；所述移动架1下端连接有第一移动滑台3，所述第一移动滑台3上螺栓固定有第一电动机4；所述移动架1上端连接有第二移动滑台5，所述第二移动滑台5上螺栓固定有第二电动机6；所述移动架1上螺栓固定有稳定杆7；所述第一移动滑台3下端螺栓固定有工作台2；所述工作台2设置有滑杆8；所述滑杆8上套接有两个连接滑块9，所述连接滑块9下端通过螺栓连接有夹紧片10；所述夹紧片10安装有橡胶防滑垫11；所述工作台2内部两侧安装有夹紧液压缸12；所述工作台2外部侧面通过螺栓安装有第三电动机13。
所述稳固的机械工程领域的机械配件夹持方法包括：
通过第一移动滑台和第一电动机，采用增量式数字PID增量式算法计算第一移动滑台的横向位置，调整移动架的横向位置；
所述采用增量式数字PID增量式算法的数学模型为：
Δu(k)＝Kp[e(k)-e(k-1)]+Kie(k)+Kd[e(k)-e(k-1)+e(k-2)]；
式中，Δu(k)为当前控制量u(k)和此前时刻控制量u(k-1)的变化量Kp、Ki、Kd分别为比例、积分和微分控制参数，e(k)、e(k-1)、e(k-2)分别为当前测量、前次测量和前两次测量的偏差值；
所述液压油泄漏量表示为：
式中：d为液压缸内径，h为活塞与缸壁间缝隙高度，Δp为缝隙两端压力差，μ为液压油动力黏度，l为缝隙长度；
所述液压缸的油液动力黏度表示为：
式中：μ0为1个大气压下，温度为t0时纯油的动力黏度；μ为压力为p、温度为t、油液中混入气体量为B时的油液动力黏度；λ为黏温系数，α为黏压系数。
液压缸的进油腔的流量连续性方程、活塞-负载质量块的力平衡方程：
其中：d表示活塞直径；h表示活塞与缸体间缝隙高度；βe表示油液有效体积模量；μ表示油液的动力黏度；vt表示负载速度；l表示活塞宽度。
第一电动机、第二电动机、第三电动机的定子绕组满足的电压平衡方程为：
式中：分别为相电压和相电流；为空载感应电动势；分别为直轴电流和交轴电流；R1为定子绕组电阻；Xd、Xq分别为直轴同步电抗和交轴同步电抗；
所述第一电动机、第二电动机、第三电动机负序阻抗表示为：
式中：R2d和R2q分别为归算到定子侧时转子直轴电阻和交轴电阻；X′2d和X′2q分别为归算到定子侧时转子直轴漏电抗和交轴漏电抗。
本发明的工作原理：使用时，稳固的机械工程领域的机械配件夹持设备，通过第一移动滑台3和第一电动机4，调整移动架1的横向位置；通过第二移动滑台5和第二电动机6，调整移动架1的纵向位置，最终将移动架1调整到合适位置。启动第三电动机13，夹紧液压缸12开始工作；使连接滑块9在滑杆8上滑动，以夹紧构件。橡胶防滑垫11使夹紧更加稳定。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种稳固的机械工程领域的机械配件夹持方法，其特征在于，所述稳固的机械工程领域的机械配件夹持方法包括：
通过第一移动滑台和第一电动机，采用增量式数字PID增量式算法计算第一移动滑台的横向位置，调整移动架的横向位置；
所述采用增量式数字PID增量式算法的数学模型为：
Δu(k)＝KP[e(k)-e(k-1)]＋Kie(k)＋
Kd[e(k)-e(k-1)+e(k-2)]；
式中，Δu(k)为当前控制量u(k)和此前时刻控制量u(k-1)的变化量Kp、Ki、Kd分别为比例、积分和微分控制参数，e(k)、e(k-1)、e(k-2)分别为当前测量、前次测量和前两次测量的偏差值；
通过第二移动滑台和第二电动机，调整移动架的纵向位置；
将移动架调整到合适位置；启动第三电动机，检查液压缸的液压油泄漏量，夹紧液压缸开始工作；
所述液压油泄漏量表示为：
式中：d为液压缸内径，h为活塞与缸壁间缝隙高度，Δp为缝隙两端压力差，μ为液压油动力黏度，l为缝隙长度；
所述液压缸的油液动力黏度表示为：
式中:μ0为1个大气压下，温度为t0时纯油的动力黏度；μ为压力为p、温度为t、油液中混入气体量为B时的油液动力黏度；λ为黏温系数，α为黏压系数；
使连接滑块在滑杆上滑动，夹紧构件。
2.如权利要求1所述的稳固的机械工程领域的机械配件夹持方法，其特征在于，所述液压缸的进油腔的流量连续性方程、活塞-负载质量块的力平衡方程：
其中：d表示活塞直径；h表示活塞与缸体间缝隙高度；βe表示油液有效体积模量；μ表示油液的动力黏度；vt表示负载速度；l表示活塞宽度。
3.如权利要求1所述的稳固的机械工程领域的机械配件夹持方法，其特征在于，所述第一电动机、第二电动机、第三电动机的定子绕组满足的电压平衡方程为：
式中：分别为相电压和相电流；为空载感应电动势；分别为直轴电流和交轴电流；R1为定子绕组电阻；Xd、Xq分别为直轴同步电抗和交轴同步电抗；
所述第一电动机、第二电动机、第三电动机负序阻抗表示为：
式中：R2d和R2q分别为归算到定子侧时转子直轴电阻和交轴电阻；X′2d和X′2q分别为归算到定子侧时转子直轴漏电抗和交轴漏电抗。
4.一种如权利要求1所述稳固的机械工程领域的机械配件夹持方法的稳固的机械工程领域的机械配件夹持设备，其特征在于，所述稳固的机械工程领域的机械配件夹持设备设置移动架和工作台；
所述移动架下端连接有第一移动滑台，所述第一移动滑台上螺栓固定有第一电动机；
所述移动架上端连接有第二移动滑台，所述第二移动滑台上螺栓固定有第二电动机。
5.如权利要求1所述的稳固的机械工程领域的机械配件夹持设备，其特征在于，所述移动架上螺栓固定有稳定杆。
6.如权利要求1所述的稳固的机械工程领域的机械配件夹持设备，其特征在于，所述第一移动滑台下端螺栓固定有工作台。
7.如权利要求1所述的稳固的机械工程领域的机械配件夹持设备，其特征在于，所述工作台设置有滑杆；所述滑杆上套接有两个连接滑块，所述连接滑块下端通过螺栓连接有夹紧片；所述夹紧片安装有橡胶防滑垫；所述工作台内部两侧安装有夹紧液压缸；所述工作台外部侧面通过螺栓安装有第三电动机。
8.一种应用权利要求1～3任意一项所述稳固的机械工程领域的机械配件夹持方法的工具夹持器。
9.一种应用权利要求1～3任意一项所述稳固的机械工程领域的机械配件夹持方法的夹持工具。
10.一种应用权利要求1～3任意一项所述稳固的机械工程领域的机械配件夹持方法的机械手夹持器。
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