發(fā)布時間：2022-10-13
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螺栓擰緊是汽車生產(chǎn)裝配過程中的常見工序，采用何種擰緊工具來實(shí)現(xiàn)良好的擰緊效果需要根據(jù)不同的擰緊部位、采用的螺栓結(jié)構(gòu)及工藝要求等條件來確定。不同的擰緊工具之間結(jié)構(gòu)與控制方式有較大差異，分別適用于不同的應(yīng)用場合，因此在進(jìn)行伺服擰緊機(jī)系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)工作時，首先應(yīng)分析各汽車部件對于伺服擰緊機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用需求，該需求分析應(yīng)準(zhǔn)確、清晰與具體，這是設(shè)計(jì)出一款適用面寬、性能優(yōu)異的伺服擰緊機(jī)的重要基礎(chǔ)。
伺服擰緊機(jī)主要包含四個部分，分別為控制系統(tǒng)、擰緊系統(tǒng)、升降系統(tǒng)以及支撐單元，其中控制系統(tǒng)與擰緊系統(tǒng)屬于核心部件，而控制系統(tǒng)更是整個伺服擰緊機(jī)系統(tǒng)的“大腦”；升降系統(tǒng)的作用為配合完成擰緊系統(tǒng)的完整進(jìn)給動作，而支撐單元則為其他系統(tǒng)的部件提供了穩(wěn)定的支撐平臺，一般情況下升降系統(tǒng)和擰緊系統(tǒng)均安裝固定在支撐單上之間。擰緊系統(tǒng)的作用為按工藝要求實(shí)現(xiàn)螺紋連接件的緊密連接，其又包含了動力源、減速機(jī)構(gòu)、扭矩傳感器及擰緊裝置四個零部件，這些零部件之間均采用螺紋連接，具體的伺服擰緊機(jī)組成部分如下圖所示。
伺服擰緊機(jī)的工作原理
伺服擰緊機(jī)選用電動機(jī)作為動力源，并利用減速機(jī)構(gòu)的扭矩放大作用將電動機(jī)輸出扭矩增大之后用于螺栓連接件的預(yù)緊力矩加載。升降系統(tǒng)則選用以壓縮空氣為動力來源的氣動升降裝置，主要包括氣缸、連接塊及氣動回路等部件，其作用為控制整個擰緊系統(tǒng)的上下或者左右運(yùn)動進(jìn)給，使得擰緊系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確到達(dá)目標(biāo)工作位置?？刂葡到y(tǒng)用于控制整個螺栓擰緊機(jī)的進(jìn)給動作和擰緊或擰松動作，在螺栓擰緊或者擰松的過程中控制系統(tǒng)將會實(shí)時采集扭矩傳感器的數(shù)值，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、計(jì)算來調(diào)整電動機(jī)的輸出。正常情況下控制系統(tǒng)還會具備一塊用于人機(jī)交互的觸摸屏，能夠?qū)崿F(xiàn)擰緊參數(shù)的設(shè)置與擰緊結(jié)果的反饋。
伺服擰緊機(jī)的結(jié)構(gòu)
（1）控制柜（控制系統(tǒng)）
控制系統(tǒng)作為伺服擰緊機(jī)的兩大核心部件之一，其作用是保證擰緊機(jī)整體的正常運(yùn)行，并控制擰緊機(jī)按照預(yù)設(shè)的動作流程完成相應(yīng)的擰緊動作?？刂乒裰邪惭b固定有控制單元以及滿足控制功能所需要的大部分高低壓元器件，同時還可以安裝風(fēng)扇用于保證柜體內(nèi)的干燥，使得整個控制系統(tǒng)處于一個安全干凈的環(huán)境中。
（2）擰緊系統(tǒng)
擰緊系統(tǒng)為伺服擰緊機(jī)的另一核心部件，屬于擰緊機(jī)整體的執(zhí)行裝置，其又被稱為擰緊軸單元。通?？梢园凑账欧Q緊機(jī)所具有的擰緊軸單元數(shù)量來進(jìn)行分類。
（3）定位夾具及工件旋轉(zhuǎn)單元
定位夾具及工件旋轉(zhuǎn)單元能夠保證工件在進(jìn)入螺紋擰緊工位后相對于機(jī)身保持一個正確的位置，是擰緊系統(tǒng)快速準(zhǔn)確地找到目標(biāo)工作位置的前提。
（4）機(jī)身
機(jī)身前端安裝有固定式導(dǎo)軌，以此來滿足擰緊系統(tǒng)的上下滑動。升降氣缸固定在機(jī)身上，活塞杠與擰緊箱體連接，由電磁閥控制其上下運(yùn)動，因此來滿足擰緊任務(wù)的執(zhí)行。
（5）觸摸屏
觸摸屏用于顯示擰緊扭矩、時間、產(chǎn)品選擇等信息，同時用作調(diào)試界面。
