CN216681070U - 一种全伺服螺丝锁附系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种全伺服螺丝锁附系统，包括：直线模组、设置于直线模组的滑块上的底板、设置于底板一端的直线移动模块、设置于底板另一端的旋转模块、与旋转模块的输出端连接的批杆、设置于批杆前端的夹头安装座、以及设置于夹头安装座前端的螺丝夹头，直线移动模块包括设置于所述底板上的第一电机，旋转模块包括设置于所述底板上的第二电机，第一电机以及第二电机均采用伺服电机。本实用新型通过第一电机控制批杆的位置，并通过第二电机控制批杆的扭矩，通过进给圈数记录螺丝的进给位移，从而对批杆位移、螺丝进给以及扭力进行全闭合式控制，提高螺丝锁附工作的可靠性，并可对锁附失败原因进行分析告警。

Description

一种全伺服螺丝锁附系统

技术领域

本实用新型涉及自动化加工设备技术领域，尤其涉及一种全伺服螺丝锁附系统。

背景技术

现在市场上的螺丝锁附系统存在几个问题。非伺服电批不能精准的对扭矩进行控制，也不能准确控制位移量。而伺服电批虽然可以实现扭矩的准确控制，但是不能准确的控制位移量。对于精度要求较高的螺丝锁附工序，现有技术不能实现工作所需的高精度要求，容易产生不良产品。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种全伺服螺丝锁附系统。

本实用新型的技术方案如下：提供一种全伺服螺丝锁附系统，包括：直线模组、设置于所述直线模组的滑块上的底板、设置于所述底板一端的直线移动模块、设置于所述底板另一端的旋转模块、与所述旋转模块的输出端连接的批杆、设置于所述批杆前端的夹头安装座、以及设置于所述夹头安装座前端的螺丝夹头，所述直线移动模块包括设置于所述底板上的第一电机，所述旋转模块包括设置于所述底板上的第二电机，所述第一电机以及第二电机均采用伺服电机。

进一步地，所述直线移动模块还包括：与所述第一电机输出端连接的第一传动机构、与所述第一传动机构的输出端连接的丝杆、以及套设于所述丝杆上的丝杠螺母，所述旋转模块还包括：与所述第二电机的输出端连接的第二传动机构、与所述第二传动机构的输出端连接的光杆、以及与所述光杆一端连接的连接套，所述光杆套设于丝杆外侧，所述连接套与丝杆螺母活动连接，所述光杆与批杆连接，所述第一电机驱动丝杆进行旋转从而驱动丝杆螺母进行直线运动，所述第二电机驱动光杆进行旋转。

进一步地，所述光杆通过若干花键、滚珠花键或键与第二传动机构连接。

进一步地，所述第一电机的输出端的中心轴、第二电机的输出端的中心轴、丝杠的中心轴以及光杆的中心轴在同一平面上，所述平面垂直于底板。

进一步地，所述底板靠近旋转模块的一端设置有导向座，所述导向座上活动设置有导向轴套，所述光杆穿过所述导向轴套，所述导向轴套随着第二传动机构的输出端进行旋转。

进一步地，所述旋转模块旁侧设置有旋转光电感应器，所述旋转光电感应器的感应片固定于第二传动机构的输出端上或导向轴套的端面上。

进一步地，所述直线移动模块旁侧设置有若干行程开关。

进一步地，所述底板靠近批杆一端设置有批杆导向支架，所述批杆穿过批杆导向支架。

进一步地，所述直线模组的旁侧设置有若干传感器，所述直线模组的滑块上对应传感器设置有挡片。

进一步地，所述底板上设置有防护罩体，所述防护罩体罩设于直线移动模块以及旋转模块的外侧。

采用上述方案，本实用新型通过第一电机控制批杆的位置，并通过第二电机控制批杆的扭矩，通过进给圈数记录螺丝的进给位移，从而对批杆位移、螺丝进给以及扭力进行全闭合式控制，提高螺丝锁附工作的可靠性，并可对锁附失败原因进行分析告警。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为防护罩体的安装结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

请参阅图1，本实用新型提供一种全伺服螺丝锁附系统，包括：直线模组1、设置于所述直线模组1的滑块上的底板2、设置于所述底板2一端的直线移动模块3、设置于所述底板2另一端的旋转模块4、与所述旋转模块4的输出端连接的批杆5、设置于所述批杆5前端的夹头安装座6、以及设置于所述夹头安装座6前端的螺丝夹头61。所述直线移动模块3包括设置于所述底板2上的第一电机31，所述旋转模块4包括设置于所述底板2上的第二电机41，所述第一电机31以及第二电机41均采用伺服电机。

通过直线模组1将底板2移动到相应的工作位置后，通过直线移动模块3的第一电机31进行直线位移的控制，并通过旋转模块4的第二电机41进行扭矩的控制。假设L1为批杆5的批头复位位置、L2为批杆5的批头进行螺丝锁附的起始位置、L3为批杆5的批头进行螺丝锁附的终止位置、L4为螺丝到位的最大深度位置、s为螺丝的螺距、θ为锁附螺丝所转动的角度、n为螺丝转动的圈数、L为螺丝的长度，则螺丝锁附系统的具体工作步骤如下：

1、螺丝送到位后，第一电机31将批杆5从L1位置送到L2位置。

2、当检测到扭力变化后，批杆5在第二电机41的驱动下进行旋转，从而开始对螺丝进行旋紧锁附。

3、第一电机31与第二电机41按照被拧螺丝的螺距s进行关联运动，即第二电机41驱动批杆5转动一圈的同时，第一电机31驱动批杆5向下移动一个被拧螺距。螺丝的长度L＝L₄-3＝×s,Δn＝Δθ/360°,ΔL＝Δθ×s/360°。

4、螺丝运行到L3位置时，螺丝旋紧到位。

5、螺丝检测判断：螺丝的规格长度L，螺丝的运动长度为L3-L2，

1)螺丝的规格长度小于螺丝的运动长度，即L＜L3-L2，扭矩增大到设定值则判定为浮空；

2)螺丝的规格长度等于螺丝的运动长度，即L＝L3-L2，批杆不再位移进给而继续旋转，扭矩增大到设定值判定为合格，扭矩增大达不到设定值则判定为滑牙。

通过第一电机31控制批杆5的位置，并通过第二电机41控制批杆5的扭矩，通过进给圈数记录螺丝的进给位移，从而对批杆5位移、螺丝进给以及扭力进行全闭合式控制，提高螺丝锁附工作的可靠性，并可对锁附失败原因进行分析告警。

所述直线移动模块3还包括：与所述第一电机31输出端连接的第一传动机构32、与所述第一传动机构32的输出端连接的丝杆33、以及套设于所述丝杆33上的丝杠螺母34。所述旋转模块4还包括：与所述第二电机41的输出端连接的第二传动机构42、与所述第二传动机构42的输出端连接的光杆43、以及与所述光杆43一端连接的连接套44。所述光杆43套设于丝杆33外侧，所述连接套44与丝杆螺母34活动连接，所述光杆43与批杆5连接。所述第一电机31驱动丝杆33进行旋转从而驱动丝杆螺母34进行直线运动，所述第二电机41驱动光杆43进行旋转。工作时，通过启动第一电机31，驱动丝杆33进行旋转，从而驱动丝杆螺母34并带动光杆43进行直线往复运动，同时通过启动第二电机41，驱动光杆43进行旋转，以此实现光杆43的圆周及直线运动，满足对批杆5进行直线进给以及旋转的使用需求。通过第一电机31与第二电机41同时或者可控交替启动，从而满足螺丝锁附工作的精度需求，实现直线运动与旋转运动的任意组合运动，以此保证加工精度，降低工艺加工难度。

所述光杆43通过若干花键、滚珠花键或键与第二传动机构42连接。通过花键、滚珠花键或键的连接，实现旋转自由度的控制，满足光杆43在第二电机41的驱动下进行旋转的需求。

所述第一电机31的输出端的中心轴、第二电机41的输出端的中心轴、丝杠33的中心轴以及光杆43的中心轴在同一平面上，所述平面垂直于底板2。通过这种设置方式，使得螺丝锁附系统的整体结构更加紧凑，同时可以让螺丝锁附系统整体在工作过程中重心更加稳定，以此提高运动的稳定性，提高对加工精度的控制。

所述底板2靠近旋转模块4的一端设置有导向座21，所述导向座21上活动设置有导向轴套22，所述光杆43穿过所述导向轴套22，所述导向轴套22随着第二传动机构42的输出端进行旋转。通过导向轴套22跟随第二传动机构42的输出端进行旋转，以此在工作过程中为光杆43提供防护，避免光杆43因直线移动及旋转过程中发生磨损而影响移动精度。

所述旋转模块4旁侧设置有旋转光电感应器，所述旋转光电感应器的感应片固定于第二传动机构42的输出端上或导向轴套22的端面上。通过设置旋转光电感应器，从而对光杆43的旋转角度进行检测，以提高对批杆5的旋转角度与转动圈数的精确控制。

所述直线移动模块3旁侧设置有若干行程开关35。通过设置行程开关35，从而对第一电机31的工作状态进行控制，限制丝杆螺母34在第一电机31的驱动下的极限位置，避免因丝杆螺母34在移动过程中与其他零部件碰撞而导致机构的损坏，提高螺丝锁附系统整体使用寿命。

所述底板2靠近批杆5一端设置有批杆导向支架23，所述批杆5穿过批杆导向支架23，以此对批杆5的移动进行导向与纠偏，防止批杆5在移动过程中发生偏位或在转动时发生摆动等不良情况，提高螺丝锁附精度。

所述直线模组1的旁侧设置有若干传感器11，所述直线模组1的滑块上对应传感器11设置有挡片12。通过挡片12移动到传感器11的设置位置时，传感器11检测到挡片12并输出相应的信号，对直线模组1的运行状态进行控制，从而实现直线模组1的滑块的极限位置的限位。

请参阅图2，所述底板2上设置有防护罩体13，所述防护罩体13罩设于直线移动模块3以及旋转模块4的外侧。通过防护罩体13为直线移动模块3以及旋转模块4提供防护，避免外界的杂质、灰尘等落在丝杆33或光杆43上而影响移动精度。

综上所述，本实用新型通过第一电机控制批杆的位置，并通过第二电机控制批杆的扭矩，通过进给圈数记录螺丝的进给位移，从而对批杆位移、螺丝进给以及扭力进行全闭合式控制，提高螺丝锁附工作的可靠性，并可对锁附失败原因进行分析告警。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全伺服螺丝锁附系统，其特征在于，包括：直线模组、设置于所述直线模组的滑块上的底板、设置于所述底板一端的直线移动模块、设置于所述底板另一端的旋转模块、与所述旋转模块的输出端连接的批杆、设置于所述批杆前端的夹头安装座、以及设置于所述夹头安装座前端的螺丝夹头，所述直线移动模块包括设置于所述底板上的第一电机，所述旋转模块包括设置于所述底板上的第二电机，所述第一电机以及第二电机均采用伺服电机。

2.根据权利要求1所述的全伺服螺丝锁附系统，其特征在于，所述直线移动模块还包括：与所述第一电机输出端连接的第一传动机构、与所述第一传动机构的输出端连接的丝杆、以及套设于所述丝杆上的丝杠螺母，所述旋转模块还包括：与所述第二电机的输出端连接的第二传动机构、与所述第二传动机构的输出端连接的光杆、以及与所述光杆一端连接的连接套，所述光杆套设于丝杆外侧，所述连接套与丝杆螺母活动连接，所述光杆与批杆连接，所述第一电机驱动丝杆进行旋转从而驱动丝杆螺母进行直线运动，所述第二电机驱动光杆进行旋转。

3.根据权利要求2所述的全伺服螺丝锁附系统，其特征在于，所述光杆通过若干花键、滚珠花键或键与第二传动机构连接。

4.根据权利要求2所述的全伺服螺丝锁附系统，其特征在于，所述第一电机的输出端的中心轴、第二电机的输出端的中心轴、丝杠的中心轴以及光杆的中心轴在同一平面上，所述平面垂直于底板。

5.根据权利要求2所述的全伺服螺丝锁附系统，其特征在于，所述底板靠近旋转模块的一端设置有导向座，所述导向座上活动设置有导向轴套，所述光杆穿过所述导向轴套，所述导向轴套随着第二传动机构的输出端进行旋转。

6.根据权利要求5所述的全伺服螺丝锁附系统，其特征在于，所述旋转模块旁侧设置有旋转光电感应器，所述旋转光电感应器的感应片固定于第二传动机构的输出端上或导向轴套的端面上。

7.根据权利要求1所述的全伺服螺丝锁附系统，其特征在于，所述直线移动模块旁侧设置有若干行程开关。

8.根据权利要求1所述的全伺服螺丝锁附系统，其特征在于，所述底板靠近批杆一端设置有批杆导向支架，所述批杆穿过批杆导向支架。

9.根据权利要求1所述的全伺服螺丝锁附系统，其特征在于，所述直线模组的旁侧设置有若干传感器，所述直线模组的滑块上对应传感器设置有挡片。

10.根据权利要求1所述的全伺服螺丝锁附系统，其特征在于，所述底板上设置有防护罩体，所述防护罩体罩设于直线移动模块以及旋转模块的外侧。

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