CN201211606Y - 数控紧固扭力机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种数控紧固扭力机，目的是提供一种高精度且高效率的扭力装配设备，同时能够满足工厂生产流水线的要求。其主要包括步进电机、旋转主轴、工件套筒、固定座和显示器，还包括一扭力控制装置，该扭力控制装置包括有：扭力设定单元、数据测量单元、数据处理单元，数据处理单元接收到数据测量单元测量到的扭力值，并将测量到的扭力值与扭力设定单元中使用者预设的扭力值进行对比判断，输出脉冲控制信号到步进电机以控制旋转主轴的工作。本实用新型扭力设备在保证产品质量，在旋紧的过程中达到高精度的扭力值的前提下，提高了生产效率，保证了流水线的工作进程，并且简单易操作，适合一般工人的上机，另外也适应工厂环境的恶劣条件。

Description

数控紧固扭力机

技术领域

本实用新型涉及一种数控紧固扭力机，是一种针对批量生产的产品中需要在每个工件的螺纹之间进行对接装配的专用设备，如阀门、交通配件、电子电器、机械等领域的一切装配。

背景技术

现有技术中，扭力试验机主要采用步进电机或伺服电机带动主轴对试验品旋转，固定底座中有扭力传感器实时测量试验品的扭力值，并由电脑采集扭力值，形成曲线或报表进行数据分析。主要应用在实验室内，对试验品进行扭力测量、分析和扭力寿命试验；不具备用户设定扭力和在达到设定扭力值时停止电机旋转功能；在传动过程中是旋转主轴带动动态传感器旋转，动态传感器即为动力源，同时也为测力数据，无反馈系统，且动态传感器精确、但成本过高；开放式试验机不适合工厂流水线的恶劣工作环境，影响工作效果；为了达到精确的试验数据降低了工作效率，每个试验品的测试时间比较长；过于复杂的人机界面不适合工厂工人的简单操作，需要较长时间培训或较高的技术工人操作，增加了使用成本。

现有技术中的另一种扭力机为液压扭力机，其工作原理是：电机带动液压泵将液压油的压力升高，通过压力调节阀对油压进行调节到设定压力，并通过油马达将扭矩传递给主轴。在通往油马达的油压力管道上，接一个带控制接点的指针式压力表，通过调整压力接点与表盘上的压力数值位置来设定压力值(通过油马达的功率与压力曲线关系查找出设定压力值)来控制扭力值。液压传动扭力机的缺点是：(1)由于液压油粘度与温度关系密切，温度变化导致粘度的变化，压力也变化，造成压力不稳定，压力不稳定是液压扭力机很难解决的问题。(2)采用指针式压力表，控制的压力精度只能在2.5-5级左右。(3)液压系统漏油是一个对环境保护和设备维护都是一个不好解决的问题。另外，在传动过程中，油马达以固定油压带动主轴旋转为动力源，油马达空载时，转速会很快，当达到设定扭力值时，油压力虽然被断开了，但油马达的惯性大回继续旋转，且无受力测试，容易造成超扭矩。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种高精度且高效率的扭力装配设备，同时能够满足工厂生产流水线的要求。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种数控紧固扭力机，包括步进电机、旋转主轴、工件套筒、固定座和显示器，还包括一扭力控制装置，该扭力控制装置包括有：扭力设定单元、数据测量单元、数据处理单元，数据处理单元接收到数据测量单元测量到的扭力值，并将测量到的扭力值与扭力设定单元中使用者预设的扭力值进行对比判断，输出脉冲控制信号到步进电机以控制旋转主轴的工作。

其中，上述数据测量单元为一扭力传感器，该扭力传感器设置在固定座下方；上述数据处理单元为一单芯片处理器；旋转主轴有两个，对称地设置在两个固定座的上方。

本实用新型由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

因为本实用新型以可编程控制器PLC为控制中心，对整个系统进行自动控制，每条指令的执行响应最快达到1us，扭力传感器的扭力值传输时间在1ms以内；利用PLC的高频脉冲对步进电机进行控制，脉冲输出最高达到200KHZ；所以控制高效、稳定；以步进电机为工作动力头，每个脉冲旋转角度为0.45°，控制精度高，响应时间快；以文本显示器为人机界面，可以根据工件的要求随时设定扭力矩，以适应生产流水线的工序。

本实用新型扭力设备在保证产品质量，在旋紧的过程中达到高精度的扭力值的前提下，提高了生产效率，保证了流水线的工作进程，并且简单易操作，适合一般工人的上机，另外也适应工厂环境的恶劣条件。

附图说明

通过以下对本实用新型的实施例并结合其附图的描述，可以进一步理解本实用新型的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为：

图1为本实用新型数控紧固扭力机的结构示意图。

图2为图1的左视图。

图3为本实用新型数控紧固扭力机的工作流程图。

具体实施方式

如图1、图2所示的本实用新型数控紧固扭力机包括步进电机1、旋转主轴2、工件套筒3、固定座4和显示器(图中未示出)，还包括一扭力控制装置，该扭力控制装置包括有：扭力设定单元、数据测量单元、数据处理单元，其中，数据测量单元为一扭力传感器，该扭力传感器设置在固定座4的下方；数据处理单元为一单芯片处理器；旋转主轴2有两个，对称地设置在两个固定座4的上方。

如图3所示，使用时，使用者放置工件于固定座4上，脚踏开始工作模式，汽缸下降套紧工件旋盖，单芯片处理器控制中心直接控制步进电机1开始旋转，旋转中扭力传感器实时采集扭力值并传送到单芯片处理器，由单芯片处理器进行判断是否达到设定扭力值，达到设定的扭力值后，单芯片处理器停止步进电机转动，气缸上升计数一次，工件紧固工作结束。数控紧固扭力机摒弃了扭力试验机的复杂性，工人只需简单的了解设备的生产过程即可上机操作。数控紧固扭力机同时摒弃了液压扭力机扭力不稳定和不精确性，完全适用生产流水线上一定范围内的工件紧固。

虽然本实用新型已依据本实用新型的较佳实施例在上文中加以说明，但这并不表示本实用新型的范围只局限于上述的结构，只要被本实用新型的权利要求所覆盖的结构均在保护范围之内。本技术领域的技术人员在阅读上述的说明后可很容易地发展出的等效替代结构，而这些等效的替代结构亦是在本案要求的范围之内。

Claims (4)

1.一种数控紧固扭力机，包括步进电机、旋转主轴、工件套筒、固定座和显示器，其特征在于，还包括一扭力控制装置，所述扭力控制装置包括有：扭力设定单元、数据测量单元、数据处理单元，所述数据处理单元接收到数据测量单元测量到的扭力值，并将测量到的扭力值与所述扭力设定单元中使用者预设的扭力值进行对比判断，输出脉冲控制信号到所述步进电机。

2.如权利要求1所述的数控紧固扭力机，其特征在于：所述数据测量单元为一扭力传感器，该扭力传感器设置在所述固定座下方。

3.如权利要求1所述的数控紧固扭力机，其特征在于：所述数据处理单元为一单芯片处理器。

4、如权利要求1所述的数控紧固扭力机，其特征在于：所述旋转主轴有两个，对称地设置在两个固定座的上方。

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