CN111331555B - 一种可调节扭矩锁紧方法及控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可调节扭矩锁紧方法及控制系统，包括支撑架和位于所述支撑架底端的伺服电机，所述伺服电机的输出端与位于所述支撑架顶端的减速机相连接，所述减速机的顶端设有导向轴，所述导向轴通过联轴器与所述减速机相连接，且所述导向轴的顶端设有活动连杆，所述活动连杆的顶端设有限位块，所述限位块通过铜套螺母与所述活动连杆相连接，且所述限位块上设有与其相匹配的衔接销钉。有益效果：具有自润滑性，防止卡死；锁紧头可以上下一定范围内浮动，和小范围径向浮动，减少被锁紧零件的位置偏差对锁紧效果的影响；高效的控制算法，较大的提升了锁紧的精度与效率；锁紧速度，转速等可以自由调节；到位控制，避免过锁发生。
Description
技术领域
本发明涉及数控车床技术领域，具体来说，涉及一种可调节扭矩锁紧方法及控制系统。
背景技术
数控车床在对工件进行加工时，一般都是由底部的夹具将工件加持住，再对进行旋转加工。然而普通的卡盘加紧直径过小，现有的立式液压卡盘的夹紧直径不到20mm，如果加工不同的尺寸的产品需要更换不同规格的卡爪调整相应的尺寸，费时费力，且耗费人工较大。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种可调节扭矩锁紧方法及控制系统，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
为此，本发明采用的具体技术方案如下：
一种可调节扭矩锁紧方法及控制系统，包括支撑架和位于所述支撑架底端的伺服电机，所述伺服电机的输出端与位于所述支撑架顶端的减速机相连接，所述减速机的顶端设有导向轴，所述导向轴通过联轴器与所述减速机相连接，且所述导向轴的顶端设有活动连杆，所述活动连杆的顶端设有限位块，所述限位块通过铜套螺母与所述活动连杆相连接，所述铜套螺母根据需求选型装入活动连杆中，所述铜套螺母可以依据螺纹规格自由更换，所述铜套螺母可以依据螺纹规格自由更换，且所述限位块上设有与其相匹配的衔接销钉，所述联轴器与所述减速机之间设有支架，所述支架的顶端设有侧支撑件，所述伺服电机的底端设有与其相匹配的控制器；其中，所述限位块上设有引导孔，所述活动连杆的顶端设有螺纹孔，所述限位块的顶端设有若干均匀分布的衔接螺钉，所述限位块内设有与所述衔接螺钉相匹配的衔接螺孔，所述伺服电机通过联轴器、导向轴、活动连杆、带动铜套螺母，铜套螺母旋转螺纹孔锁紧被测件。
根据本发明的另一方面，提供了一种可调节扭矩锁紧方法，其特征在于，用于可调节扭矩控制系统，包括以下步骤：
预先设定需要的扭矩与转速；
将预先准备的工控机处理需求并控制控制器输出伺服电机控制参量；
伺服电机根据控制器输出控制参量运转；
伺服电机与减速机连接，减速机通过支架与支撑架连接；
减速机与导向轴通过联轴器及螺丝连接，活动连杆与导向轴连接；
铜套螺母根据需求选型装入活动连杆中；
被测零件穿过限位块上的引导孔，接触螺纹孔；
伺服电机通过联轴器、导向轴、活动连杆、带动铜套螺母，铜套螺母旋转螺纹孔锁紧被测件；
伺服电机的反馈扭矩到控制器，工控机比对反馈扭矩和设定扭矩；
反馈扭矩与设定扭矩相等时，工控机控制控制器控制伺服电机制动，完成锁紧动作。
根据本发明的另一方面，提供了一种可调节扭矩控制系统，用于可调节扭矩锁紧方法，包括以下步骤：
设定扭矩：T1；
所述伺服电机的额定扭矩：Tm；
所述减速机的减速比：γ；
所述伺服电机反馈扭矩：TM；
设定转速：V1；
算法1：a＝10^4·TI/γTm；a＝round(a)；
算法2：b＝100V1、算法3：c＝γTm/10^4·TM。
本发明的有益效果为：可以自动化控制锁紧扭矩；快捷高效的控制方法；锁紧头可以依据螺纹规格自由更换；锁紧头(铜套螺母)采用同材质，具有自润滑性，防止卡死；锁紧头可以上下一定范围内浮动，和小范围径向浮动，减少被锁紧零件的位置偏差对锁紧效果的影响；高效的控制算法，较大的提升了锁紧的精度与效率；锁紧速度，转速等可以自由调节；到位控制，避免过锁发生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的一种可调节扭矩的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的一种可调节扭矩的剖视图；
图3是根据本发明实施例的一种可调节扭矩的俯视图；
图4是根据本发明实施例的一种可调节扭矩锁紧方法的步骤流程图；
图5是根据本发明实施例的一种可调节扭矩锁紧方法及控制系统的流程图。
图中：
1、支撑架；2、伺服电机；3、减速机；4、导向轴；5、联轴器；6、活动连杆；7、限位块；8、铜套螺母；9、衔接销钉；10、支架；11、侧支撑件；12、控制器；13、引导孔；14、螺纹孔；15、衔接螺钉。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
根据本发明的实施例，提供了一种可调节扭矩锁紧方法及控制系统。
实施例一；
如图1-5所示，根据本发明实施例的可调节扭矩锁紧方法及控制系统，包括支撑架1和位于所述支撑架1底端的伺服电机2，所述伺服电机2的输出端与位于所述支撑架1顶端的减速机3相连接，所述减速机3的顶端设有导向轴4，所述导向轴4通过联轴器5与所述减速机3相连接，且所述导向轴4的顶端设有活动连杆6，所述活动连杆6的顶端设有限位块7，所述限位块7通过铜套螺母8与所述活动连杆6相连接，所述铜套螺母根据需求选型装入活动连杆中，所述铜套螺母8可以依据螺纹规格自由更换，所述铜套螺母8可以依据螺纹规格自由更换，且所述限位块7上设有与其相匹配的衔接销钉9，所述联轴器5与所述减速机3之间设有支架10，所述支架10的顶端设有侧支撑件11，所述伺服电机2的底端设有与其相匹配的控制器12；其中，所述限位块7上设有引导孔13，所述活动连杆6的顶端设有螺纹孔14，所述伺服电机通过联轴器、导向轴、活动连杆、带动铜套螺母，铜套螺母旋转螺纹孔锁紧被测件。
实施例二；
如图1-5所示，所述限位块7的顶端设有若干均匀分布的衔接螺钉15，所述限位块7内设有与所述衔接螺钉15相匹配的衔接螺孔。
根据本发明的另一方面，提供了一种可调节扭矩锁紧方法，其特征在于，用于可调节扭矩控制系统，包括以下步骤：
预先设定需要的扭矩与转速；
将预先准备的工控机处理需求并控制控制器12输出伺服电机2控制参量；
伺服电机2根据控制器12输出控制参量运转；
伺服电机2与减速机3连接，减速机3通过支架10与支撑架1连接；
减速机3与导向轴4通过联轴器5及螺丝连接，活动连杆6与导向轴4连接；
铜套螺母8根据需求选型装入活动连杆6中；
被测零件穿过限位块7上的引导孔13，接触螺纹孔14；
伺服电机2通过联轴器5、导向轴4、活动连杆6、带动铜套螺母8，铜套螺母8旋转螺纹孔14锁紧被测件；
伺服电机2的反馈扭矩到控制器12，工控机比对反馈扭矩和设定扭矩；
反馈扭矩与设定扭矩相等时，工控机控制控制器12控制伺服电机2制动，完成锁紧动作。
根据本发明的另一方面，提供了一种可调节扭矩控制系统，用于可调节扭矩锁紧方法，包括以下步骤：
设定扭矩：T1；
所述伺服电机2的额定扭矩：Tm；
所述减速机3的减速比：γ；
所述伺服电机2反馈扭矩：TM；
设定转速：V1；
算法1：a＝10^4·TI/γTm；a＝round(a)；
算法2：b＝100V1、算法3：c＝γTm/10^4·TM。
实施例三；
如图1-5所示，根据本发明的实施例，还提供了一种可调节扭矩锁紧方法，其特征在于，用于可调节扭矩控制系统，包括以下步骤：
步骤S101，预先设定需要的扭矩与转速；
步骤S103，将预先准备的工控机处理需求并控制控制器12输出伺服电机2控制参量；
步骤S105，伺服电机2根据控制器12输出控制参量运转；
步骤S107，伺服电机2与减速机3连接，减速机3通过支架10与支撑架1连接；
步骤S109，减速机3与导向轴4通过联轴器5及螺丝连接，活动连杆6与导向轴4连接；
步骤S111，铜套螺母8根据需求选型装入活动连杆6中；
步骤S113，被测零件穿过限位块7上的引导孔13，接触螺纹孔14；
步骤S115，伺服电机2通过联轴器5、导向轴4、活动连杆6、带动铜套螺母8，铜套螺母8旋转螺纹孔14锁紧被测件；
步骤S117，伺服电机2的反馈扭矩到控制器12，工控机比对反馈扭矩和设定扭矩；
步骤S119，反馈扭矩与设定扭矩相等时，工控机控制控制器12控制伺服电机2制动，完成锁紧动作。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，可以自动化控制锁紧扭矩；快捷高效的控制方法；锁紧头可以依据螺纹规格自由更换；锁紧头(铜套螺母8)采用同材质，具有自润滑性，防止卡死；锁紧头可以上下一定范围内浮动，和小范围径向浮动，减少被锁紧零件的位置偏差对锁紧效果的影响；高效的控制算法，较大的提升了锁紧的精度与效率；锁紧速度，转速等可以自由调节；到位控制，避免过锁发生。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种可调节扭矩控制系统，其特征在于，包括支撑架(1)和位于所述支撑架(1)底端的伺服电机(2)，所述伺服电机(2)的输出端与位于所述支撑架(1)顶端的减速机(3)相连接，所述减速机(3)的顶端设有导向轴(4)，所述导向轴(4)通过联轴器(5)与所述减速机(3)相连接，且所述导向轴(4)的顶端设有活动连杆(6)，所述活动连杆(6)的顶端设有限位块(7)，所述限位块(7)通过铜套螺母(8)与所述活动连杆(6)相连接，所述铜套螺母(8)根据需求选型装入所述活动连杆(6)中，所述铜套螺母(8)根据，所述铜套螺母(8)可以依据螺纹规格自由更换，且所述限位块(7)上设有与其相匹配的衔接销钉(9)，所述联轴器(5)与所述减速机(3)之间设有支架(10)，所述支架(10)的顶端设有侧支撑件(11)，所述伺服电机(2)的底端设有与其相匹配的控制器(12)；其中，所述限位块(7)上设有引导孔(13)，所述活动连杆(6)的顶端设有螺纹孔(14)，所述伺服电机(2)通过所述联轴器(5)、导向轴(4)、和活动连杆(6)带动铜套螺母(8)，所述铜套螺母(8)旋转螺纹孔(14)锁紧被测件，所述限位块(7)的顶端设有若干均匀分布的衔接螺钉(15)，所述限位块(7)内设有与所述衔接螺钉(15)相匹配的衔接螺孔。
2.一种可调节扭矩锁紧方法，其特征在于，用于权利要求1所述的可调节扭矩控制系统，包括以下步骤：
预先设定需要的扭矩与转速；
将预先准备的工控机处理需求并控制控制器(12)输出伺服电机(2)控制参量；
伺服电机(2)根据控制器(12)输出控制参量运转；
伺服电机(2)与减速机(3)连接，减速机(3)通过支架(10)与支撑架(1)连接；
减速机(3)与导向轴(4)通过联轴器(5)及螺丝连接，活动连杆(6)与导向轴(4)连接；
铜套螺母(8)根据需求选型装入活动连杆(6)中；
被测零件穿过限位块(7)上的引导孔(13)，接触螺纹孔(14)；
伺服电机(2)通过联轴器(5)、导向轴(4)、活动连杆(6)、带动铜套螺母(8)，铜套螺母(8)旋转螺纹孔(14)锁紧被测件；
伺服电机(2)的反馈扭矩到控制器(12)，工控机比对反馈扭矩和设定扭矩；
反馈扭矩与设定扭矩相等时，工控机控制控制器(12)控制伺服电机(2)制动，完成锁紧动作。
3.根据权利要求2所述的一种可调节扭矩锁紧方法，其特征在于，包括以下步骤：
设定扭矩：T1；
所述伺服电机(2)的额定扭矩：Tm；
所述减速机(3)的减速比：γ；
所述伺服电机(2)反馈扭矩：TM；
设定转速：V1；
算法1：a＝10^4·TI/γTm；a＝round(a)；
算法2：b＝100V1、算法3：c＝γTm/10^4·TM。
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