自动拧紧机

2024-10-12

自动拧紧机（共8篇）

自动拧紧机篇1

引言

缸盖凸轮轴瓦盖拧紧机是涉及发动机装配自动线领域,凸轮轴瓦盖自动装配的专用机床。主要由工件输送滚道,瓦盖接合面及螺纹孔清理装置,人工装配瓦盖,人工或自动装配瓦盖定位销、人工装配瓦盖螺栓、瓦盖螺栓预拧紧,拧紧装置、扳手变位装置、顶起装置、检测装置、刻印装置等主要部件构成。其中拧紧扳手变位装置结构最为复杂,最为关键。拧紧扳手自动变位主要完成各不同间距瓦盖拧紧的功能。

在发动机装配自动线上,普通缸盖凸轮轴瓦盖拧紧机床在装配单一品种发动机缸盖的瓦盖时出现螺栓间距不同,或者对多品种缸盖的瓦盖进行装配时出现螺栓间距不同的情况下,只能是分开工位,对不同间距的螺栓进行拧紧。这样在每个工位上都要配备安装拧紧轴与拧紧扳手,需要增加设备安装的数量,增大了生产成本。工位的增加也占用生产车间有限的场地,同时也增加了整线生产所需工时。

另外,缸盖凸轮轴瓦盖拧紧机,用于完成缸盖凸轮轴瓦盖的拧紧工序,在按工艺顺序拧紧过程中,因结构和动作的需要自动拧紧扳手需要具备升降功能,传统设计方法是通过一套独立的气缸滑台装置来实现拧紧扳手装置的整体提升,在这种传统设计的拧紧扳手变位装置中,需要通过长行程气缸驱动做为动力源。而且气缸驱动需要气管和阀的控制。同时气缸驱动需要在气缸的原位和伸出位置设置挡铁调整拧紧轴及拧紧扳手所对应螺栓的位置等等一套辅助设备。这样无疑又需要增加资金投入,且这种变位方法只能实现两种间距螺栓的变位。

本文提出了一种新型的拧紧扳手自动变位装置的设计方案。只用一套联动装置,即可实现在一个工位上对多品种和单一品种的多种不同间距螺栓的自动变位拧紧功能。该方案与传统的拧紧装配相比,不仅提高了装配效率,更有效的保证了装配质量。用这种方法简便高效地实现了对多种间距瓦盖螺钉的拧紧功能。装置结构简单紧凑,在实现功能的同时减少了设备数量,从而降低生产成本,提高生产率,节约能源,节省场地,节省资金。

1、拧紧扳手自动变位装置功能概述

本文所述拧紧扳手自动变位装置涉及发动机装配自动线领域,应用于汽车发动机缸盖凸轮瓦盖、前端整体瓦盖(俗称桥架)的装配。

拧紧扳手自动变位装置由一套水平伺服变位滑台、一套自动变位装置、四套自动拧螺栓装置(电动扳手)、四套可调弹性头返回装置等主要机构组成,主要完成缸盖8个凸轮轴轴承盖(凸轮盖)16个固定螺栓和1个前凸轮轴轴承盖(前凸轮盖)4个固定螺栓的拧紧。装配前缸盖如图1 (a)所示。凸轮轴轴承盖、前凸轮轴轴承盖及螺栓如图1 (b)所示。装配后缸盖如图1 (c)所示。缸盖螺栓编号图如图1 (d)所示。拧紧扳手移动轨迹如图1 (e)。

拧紧扳手自动变位装置动作过程:

原始位置,4个可调弹性头返回装置驱动气缸伸出→4个自动拧螺栓装置垂直进给到位→4个自动拧螺栓装置动作,将4个螺栓旋入前端整体瓦盖并达到指定力矩→4个可调弹性头返回装置驱动气缸缩回,将4个套筒提起→自动变位装置水平滑台气缸缩回驱动机械连动机构,将4自动拧螺栓装置调整到正确的位置(沿着X和Y轴),此时4个拧螺栓装置位置在一条线上→4个可调弹性头返回装置驱动气缸伸出→4个自动拧螺栓装置垂直进给→4个自动拧螺栓装置动作,将4个螺栓旋入凸轮瓦盖并达到指定力矩→4个可调弹性头返回装置驱动气缸缩回,将4个套筒提起→水平伺服滑台变位(沿着X轴),将4个自动拧螺栓装置调整到正确的位置→然后将螺栓4x4一个接着一个拧入凸轮瓦盖并指定拧紧力矩。

2、拧紧扳手自动变位装置各部构成及工作原理

拧紧扳手自动变位装置主要由伺服驱动装置、水平伺服变位滑台、自动变位装置、自动拧螺栓装置、可调弹性头返回装置等主要机构组成(如图2所示)。其中所涉及的关键技术包括伺服驱动技术、气动驱动技术、自动变位技术、自动拧紧技术等。通过各技术之间的协调与配合,实现缸盖凸轮轴瓦盖不同间距的螺栓自动装配拧紧功能,大大节省工作节拍,有效地提高了装配质量与效率。

2.1 伺服驱动滑台:

伺服电机驱动,伺服滑台带动拧紧装置,实现拧螺栓装置的水平(沿着X轴方向)进给功能。实现多个不同位置的定位,完成缸盖各个瓦盖位置的变换,保证拧紧位置准确到位。

伺服滑台主要由伺服电机、联轴器、滚珠丝杠、直线导轨、滑台安装板、缓冲装置、位置检测开关、原点位置插销装置等组成。

2.2 自动变位装置:

自动变位装置主要实现各不同间距瓦盖位置的变换。设备工作时拧紧扳手需要自动变位装置,拧紧扳手变位装置是利用气缸作为动力源驱动一连动机构,一个动作实现扳手三个方向的变动,从而满足了桥瓦的拧紧技术要求。

自动变位装置主要由水平气动滑台、直线导轨、滑台板、轴承随动器、导向槽板、连接板、扳手支架、定位块、位置检测开关等组成。(如图3所示)。

2.3 自动拧螺栓装置:

自动拧螺栓装置主要实现缸盖凸轮轴瓦盖螺栓旋入、拧紧并达到指定力矩功能。

自动拧螺栓装置主要由EC电机、齿轮箱、测量传感器、适配器、偏心输出头、传感器电缆等组成。

自动拧螺栓装置的工作原理为通过拧紧电机作为动力源,经多级减速器减速后而获得足够的拧紧扭矩。在电机的输出端装有扭矩传感器,通过扭矩传感器连续检测拧紧扭矩的连续变化,为拧紧控制提供控制参数。在二级齿轮传动机构的输入端装有转角传感器,它主要用于测量螺栓的伸长量,从而完成整个拧紧过程。

2.4 可调弹性头返回装置:

可调弹性头返回装置主要实现自动拧螺栓装置垂直进给功能(沿着Y轴方向)。

可调弹性头返回装置主要由驱动气缸、“U”形拉板、套筒、套筒连接杆等组成。

该装置结合Bosch Rexroth拧紧扳手自身具备的弹性头结构特点,巧妙的利用拧紧扳手的部分弹力行程,通过FESTO双导杆气缸垂直运动,直接驱动套在套筒连接杆上的“U”形拉板,克服拧紧扳手弹簧力,实现拧紧扳手套筒升降功能。该装置结构巧妙可靠,每个拧紧套筒均可独立升降,解决传统设计结构复杂的问题,大大节省工作节拍。同时在拧紧扳手标定时操作也十分方便。

3、结论

现在汽车生产企业的规模不断扩大,生产节拍也不断提高,对自动拧紧装配线的核心技术进行研究,在技术上有所创新,装配中选用控制功能强大、精度高的电动拧紧工具或设备,并制定合理的拧紧工艺和科学的管理方法,才能确保稳定的装配质量,生产出品质一流的产品,降低用户设备的投资,改善和提升我国发动机制造水平,并对带动相关产业的发展有着重要意义。

本文所设计的拧紧扳手自动变位装置能够适应多品种和单一品种的多种不同间距的螺栓拧紧;能够满足发动机生产企业对质量及效率的要求,能够有效地降低企业的生产成本,提高装配质量和效率,符合当前装配线自动化、智能化发展的趋势。该套拧紧扳手自动变位装置的使用,对我国发动机装配技术的发展具有促进作用。

摘要：文章介绍缸盖凸轮轴瓦盖拧紧机拧紧扳手自动变位装置的工作原理,针对发动机缸盖凸轮轴瓦盖装配过程中,对多品种和单一品种的多种不同间距的螺栓拧紧的问题,分析了拧紧扳手自动变位装置的设计要点及关键技术,并对缸盖凸轮轴瓦盖装配机拧紧扳手自动变位装置主要机构做了简单说明。

关键词：拧紧机,凸轮轴瓦盖,扳手,自动变位

参考文献

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[8]王荔岩.发动机装配技术浅谈[J].黑龙江科技信息, 2010(23):49.

自动拧紧机篇2

作者：亿瑞诺一

一.装配自动化的通俗定义

通俗地讲，装配是指将产品的若干个零部件通过紧配、卡扣、螺纹连接、粘合、铆合、焊接等方式组合到一起得到符合预定的尺寸精度及功能的成品（半成品）。由人工处理（接触、整理、抓取、移动、放置、施力等）每一个零部件而实现的装配，严格的讲，只能称为人工装配。不需要由人工处理（接触、整理、抓取、移动、放置等）零部件而完成的装配，可称为自动装配。介于两者之间的为半自动装配。

二.自动装配机的组成（以被装配零部件流动时序来论述）

1.零部件定向排列、输送、擒纵系统

将杂乱无章的零部件按便于机器自动处理的空间方位自动定向排列，随后顺利输送到后续的擒纵机构，为后续的机械手的抓取做准备。

2.抓取-移位-放置机构

将由擒纵机构定点定位好的零（部件）抓住或用真空吸住，随后移动至另一位置（通常为装配工作位置）。

3.装配工作机构

指用来完成装配工作主动作的机构，如将工件压入、夹合、螺联、卡人、粘合、焊接、铆合、粘合、焊接于上一零部件。

4.检测机构

用来对上一步装配好的部件或机器上一步工作成果进行检测，如缺零件检测、尺寸检测、缺损检测、功能检测、清料检测。

5.工件的取出机构

用来将装配好的合格部件、不合格部件从机器上分类取出的机构。

三.自动装配机最常用的传动结构形式

1.按被装配工件在机器中的流动时间连贯性来分，有间隙运动式装配机和连续运动式装配机。

2.按装配机中工作位置数量来分，有单工位装配机和多工位装配机。

3.按装配机中工件的传动轨迹来分，有圆形工作台式装配机和环形工作台式装配机。

四.自动装配机的控制系统

通常采用PLC控制，PLC要接收各种信号的输入，向各执行机构发出指令。机器中配备多种传感器等信号采集器来监视机器中每一执行机构的运行情况，经判断后发出下一步的执行指令。人机界面用来显示机器的运行情况、运行记录，以及用来由操作者向机器发指令。

基于ARM的自动拧紧机控制系统篇3

热力膨胀阀虽然是汽车空调制冷系统中一个看似不起眼的小配件,但是却必不可少。它就像水龙头一样,控制高压液态制冷剂的流量,以保证制冷系统的正常工作。这对其总成的装配质量提出了严格要求,须对其阀体与膜片盖头之间的螺纹联接处的预紧力有严格的控制。由于在传统的装配方法中,工人都是用电动扳手或气动扳手来拧紧阀体的。这种操作方式不仅劳动强度大,并且不易实现适度的预紧,致使生产效率低下,装配质量得不到保证[1]。

本研究在借鉴相关文献的基础上[2,3,4,5],开发研制基于ARM单片机的自动拧紧控制系统,使热力膨胀阀装配的自动化和柔性化程度更高,有效地提高装配质量和生产效率,降低工人的劳动强度。

1 自动拧紧系统的基本结构

整个系统由3部分组成,即控制部分、气路部分、动力及传动部分。其基本结构框图如图1所示。

(1) 控制部分是整个自动拧紧系统的核心,用于控制整个拧紧过程,包括发送控制交流伺服电机转动的脉冲/方向信号以及控制气缸和卡盘的电磁阀开关量信号。

(2) 气路部分用于实现对热力膨胀阀的准确定位,其中气缸用于顶紧热力膨胀阀阀体,卡盘起到夹紧膜片盖头并旋转拧紧螺纹的作用。

(3) 动力及传动部分为整个系统提供动力及传递力矩。其中交流伺服电机把电能转化为机械能,为系统提供动力。扭矩传感器以及交流伺服驱动自带的增量型编码器及时向控制单元反馈扭矩和转角脉冲信号。减速机构用于降低齿轮转速,增大扭矩,同时通过联轴器传递力矩,带动卡盘旋转,完成整个拧紧操作。

此外,PC机还可以接收并存储控制单元传递的拧紧结果,根据工艺要求生成拧紧质量分布直方图,曲线可显示及打印,以用于指导生产,避免残次品的出现。

2 拧紧策略原理

自动拧紧控制系统的先进性体现在其拧紧策略上。拧紧策略的研究及软件算法的实现比拧紧控制系统的设计更为重要。螺纹拧紧的实质是将螺纹的轴向预紧力控制在适当的范围,而不论是两个被连接体间的压紧力还是螺纹上的轴向预紧力,在工作现场均很难直接被检测到,只能间接控制。工程上普遍采用的是扭矩控制、扭矩-转角控制等拧紧策略。

2.1 扭矩控制拧紧策略

扭矩法是根据螺纹拧紧扭矩与螺栓所受轴向预紧力之间的关系在生产中发展起来的,是应用最广泛的一种拧紧策略,如图2所示。

(1) 拧紧停止条件:

最终扭矩≥目标扭矩;

(2) 合格拧紧标准:

最小扭矩<最终扭矩<最大扭矩。

2.2 扭矩/转角控制拧紧策略

扭矩/转角法是根据螺纹拧紧转角与配合螺栓所受轴向预紧力之间的关系发展起来的一种拧紧策略,如图3所示。

(1) 拧紧停止条件:

最终转角≥安全转角。

(2) 合格拧紧标准:

最小扭矩<最终扭矩<最大扭矩,并且最小安全转角<最终转角<最大安全转角。

3 控制单元的硬件设计

控制单元主要由A/D采样模块、显示模块、通讯模块、电源模块、存储模块、按键输入模块等模块组成,如图4所示。

(1) 采样模块。

采样模块是实现精确拧紧控制的关键,它关系到整个系统的控制精度,因此,需采用线性度好、精度高的扭矩传感器。扭矩采集采用非接触式扭矩传感器,量程为0～±30 N·m,精度为0.5%。角度采集由交流伺服电机提供的增量型编码器实现,伺服驱动器分频处理的角度脉冲信号通过光耦输入给ARM单片机的内部定时/计数器T0,用来计算角度值。

(2) 电源模块。

在本设计中,将外部220 VAC电源通过开关电源及相应DC/DC模块转换为24 VDC,5 VDC和3.3 VDC,并分别为传感器、集成芯片和单片机等提供电源。

(3) 存储模块。

因控制系统需要保存产品相关参数,采用FM24CL16芯片作为片外串行存储器来保存数据。

(4) 显示模块。

采用分辨率为320×234的真彩液晶,以提供良好的人机交互界面,液晶用QD-13驱动。

(5) 按键输入模块。

通过ZLG7290接口键盘芯片实现对产品参数的输入及其他操作。

(6) 通讯模块。

通过此接口,控制单元可与计算机进行实时通讯,将控制单元的各种参数和拧紧结果发送到计算机,同时可通过打印机打印出拧紧结果。通讯模块采用的是RS232通讯标准。

控制单元的核心部件采用ARM7TDMI-S核的LPC2136单片机。带有2个8路10位A/D转换器,2个32位计数器/定时器,芯片还具有多个串行接口(UART,2个高速ⅡC接口,SPI等),可以通过RS232通讯方式和PC机进行通讯[6,7]。

4 控制单元软件设计

控制单元中ARM单片机的软件主要实现数据的采样、判断、控制、通讯等功能,在本设计中,笔者考虑了系统的有效性和稳定性,以及装配操作安全性等方面的因素。本系统采用模块化设计,主要由以下几个模块组成:参数设置模块、自动运行模块、手动调试模块、系数修正模块。软件的功能模块图如图5所示。

(1) 初始化模块主要包括:各种变量、输入和输出数字I/O口、液晶显示、A/D转换、串行存储器、看门狗等的初始化以及用户主界面的显示。

(2) 参数设置模块用于对系统内存放的产品参数进行修改,以及对自动运行控制策略的选择(扭矩法、扭矩/转角法等),以满足产品更换和生产实际的要求。需要设置的参数主要有:①扭矩参数,包括快慢切换门槛扭矩值、转角起始扭矩值、目标扭矩上下限值等;②时间参数,包括气缸顶紧等待时间、快慢速度切换停顿时间等;③速度参数,包括伺服电机空行程快转速度、慢转速度,快慢两档速度分别可调。

(3) 自动运行模块是实现拧紧自动化的核心模块,是实现自动拧紧工作过程的一个循环。根据拧紧工艺的要求以及气缸顶紧时的安全性的考虑,其自动运行流程图(以采用扭矩/转角法为例)如图6所示。

(4) 手动调试模块在手动调试状态下,可对自动运行循环中的连续动作进行单步控制。

在手动调试界面下,通过面板上的旋钮可分别进行卡盘夹紧/松开,气缸顶紧/松开,交流伺服电机正转/反转、启动/停止等动作,以检查各个部件运动是否正常,且在液晶屏中可实时显示卡盘、气缸的状态以及实时采样的扭矩值和转角值。

(5) 系数修正模块用于修正扭矩传感器的仪表系数以及传感器量程,便于自动拧紧系统的量程扩展。

5 结束语

本自动拧紧控制系统目前已成功运行在热力膨胀阀的装配流水线上,经使用验证,其效果良好。此外,该系统通过更换相关工装夹具部分,也能用在其他用于螺纹联接的零件装配线上,具有一定的通用性。该系统减轻了工人的劳动强度,提高了生产效率和产品合格率,降低了返工率。

参考文献

[1]杨坤怡,杜海若.智能螺栓拧紧机自动控制系统设计[J].机床与液压,2008,36(4):114-116.

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[6]周立功.深入浅出ARM7—LPC213x/214x(上册)[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005.

多轴电动拧紧机控制系统篇4

关键词：扭矩,单片机,A/D转换,同步,轴控

1 引言

在汽车制造厂的装配车间, 对安全件来说, 装配时拧紧力矩的准确性、快速性及稳定性指标非常重要。另外, 在多车型共线生产的情况下, 拧紧系统要能在上层系统的指令下自动切换目标扭矩参数, 以在保障品质的同时提高生产效率。多轴电动拧紧控制系统就具备上述优点, 为此越来越多的汽车零部件及整车制造厂引入了该装置。早期国内的多轴电动拧紧机基本被外资品牌垄断, 现在国产的多轴电动拧紧机正在快速发展, 但控制技术参差不齐。在生产现场有“欠拧紧”及“过拧紧”现象, 有上位机显示的扭矩曲线不能很好地反映力矩变化现象。针对这些现象, 本文对国产多轴电动拧紧机系统进行深入分析, 以电动四轴拧紧机为例, 提出了解决这些问题的方案。

2 多轴电动拧紧机基本构成及原理

电动拧紧机机电系统主要由三大部分组成, 分别是上位机监控部分、现场电气控制部分及拧紧头执行终端部分。现场电气控制部分由协调控制系统、轴控单元及伺服驱动控制部分组成。电动拧紧机机电系统原理图如图1所示。协调控制系统通常有两种设计方案, 一种是基于单片机, 一种是基于PLC (可编程逻辑控制器) 。拧紧头包含:电动机、减速器、扭矩传感器[1] (电阻应变式) 等。电动机为三相交流伺服电动机, 包含有转角传感器。

计算机系统主要功能有用户管理、设备运行状态监控、工艺参数设置、工艺参数实时显示、扭矩曲线实时显示及扭矩统计分析等, 其数据来源是轴控系统及人机交互系统。

协调控制系统的主要功能是协调各个轴的同步动作;控制各个轴几乎同时到达设定的准目标扭矩值及目标扭矩值;检测机械及电气系统运行状态, 如过流、过载、现场指示或报警设备的一些运行状态, 如轴输出扭矩是否达到目标值、是否合格等, 并藉此自动执行多轴同步拧紧程序;接收现场操作按钮信号, 如对拧紧机系统进行如本体升降、启停单轴的控制。

轴控单元主要作用是二次放大、采样及模数转换来自拧紧头上的扭矩传感器信号;采集伺服驱动器分频处理的角度脉冲信号;向伺服驱动器输出速度指令信号及其它开关信号;向协调控制系统输出同步请求信号及运行状态信号;接收协调控制系统的启动、停止及继续等控制信号;经RS232串口实时上传扭矩及角度数据给上位机系统。

拧紧头的交流伺服电机主要功能是把由驱动器输入的电能转换成旋转的机械能;拧紧头的减速器用以降低终端转速, 提高扭矩;扭矩传感器用以检测拧紧过程中的扭矩;旋转扭矩由驱动杆传递输出。

3 轴控单元

每个拧紧头配置一套轴控单元, 核心是由AVR[2]系列单片机组成轴控制系统, 该系统主要由开关量输入/输出模块、扭矩信号调理AD转换模块、拧紧角度输入、转速数模转换等模块构成。轴控单元电气原理图如图2所示。

国产轴控系统多采用MCS51系列单片机, 工作频率12MHz时, 执行指令速度不超过1MIPS, 这对扭矩的实时检测控制带来不利的影响, 如“欠拧紧”及“过拧紧”等。对于电动多轴拧紧机系统说, 需要进行核心设计的主要是轴控单元, 而轴控单元的经济性及实用性又取决于轴控CPU的选型及配套电路。本拧紧机轴控单元CPU采用基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位控制器ATmega16。该控制器有如下特点:16K字节的系统内可编程Flash, 512字节EEPROM, 1K字节SRAM。ATmega16的数据吞吐率高达1 MIPS/MHz, 可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾。AD转换采用高速低功耗的AD7862芯片。该芯片是AD公司推出的12位A/D转换芯片, 最高采样率达250kHz。

轴控单元面板上有薄膜输入按钮, 可以现场设定准目标扭矩、目标扭矩及角度等工艺参数, 这些参数存储在EEPROM;有“8”字码LED显示, 实时显示当前扭矩和角度;有LED灯组, 用于该轴控单元的电源、正转、反转、上超差、下超差、扭矩合格及不合格等指示。

4 关键软件设计

4.1 扭矩同步控制

为了避免“欠拧紧”及“过拧紧”, 需对扭矩信号进行合适的硬件滤波及软件滤波;需对扭矩速度指令的输出进行合适的算法设计。“欠拧紧”一般是由于控制系统采样到扭矩尖峰信号 (最大峰值宽度不超过200ms时) , 滤波及扭矩控制程序处理不当, 系统误判输出扭矩已达到设定目标值。“过拧紧”一般是由于系统配置不合适及程序算法设计不合理, 导致实际输出扭矩快接近目标值或已到达目标值时, 轴控系统来不及回调或停止速度指令输出, 导致实际拧紧力矩超过了允许的目标扭矩上限。

为此, 本系统对硬件配置及软件进行了优化设计, 特别是软件算法设计。所有轴控单元的目标扭转值的实现采用分段控制算法, 最后一段采用模糊离散PID控制算法, 最终控制精度达±10N·m。以某重卡后桥骑马螺栓的目标拧紧力矩800N·m为例, 轴控单元设置了4个准目标扭矩值, 分别是40N·m、80N·m、300N·m、650N·m。同步拧紧程序启动后, 当某轴到达40N·m时, 就暂停扭矩输出并立即给协调控制系统一个500ms的脉冲信号, 当所有轴都执行了相同的动作后, 协调控制系统就通知所有轴准备实现下一个准目标值80N·m, 依次类推, 最终实现四轴同步拧紧。关于离散PID控制, 许多资料有所叙述, 本文不再赘述。

4.2 扭矩曲线显示

为了克服上位机扭矩曲线显示不能有效反映扭矩变化的问题, 扭矩曲线图的显示采用横坐标时间不均匀分段措施。本系统起始段20～100N·m的低扭矩曲线所处的时间比较长, 大概20s;第二段扭矩100～600N·m大概10s;而第三段扭矩600～800N·m不到5s。这三段拧紧扭矩虽然时间不等, 但设计上位机软件时, 对不同段的曲线数据进行了实时简化, 基本实现各段的曲线横坐标长度相同。对低扭矩曲线数据, 图形绘制程序一开始对于大于10Nm的数据全显示;但当10个数据点之后, 若数据在±10Nm范围内变化则图形显示保持不变, 若超过该变化范围则显示相应数据点;然后以更新的数据点为基准, 再检查后续采集的拧紧数据是否超±10Nm, 若超范围则更新曲线, 若没有超范围则曲线显示不变;以此类推, 直到采集的拧紧扭矩超过100Nm, 然后进入全显示阶段。

4.3 数据通信

上位机软件开发运行环境是Windows XP操作系统, 开发工具是VC++6.0[3], 用多线程多串口通信技术[4]进行数据采集。通信内容主要是扭矩数据及系统运行状态, 轴控单元与上位机之间串口通信采用数据包的形式发送接收数据。数据包有四种类型: (1) 实时扭矩数据包; (2) 实时角度扭矩数据包; (3) 轴控运行状态数据包; (4) 上位机发出的命令数据包, 各种数据包基本格式一样。

电动拧紧系统上电后, 上位机向相关轴控单元发送命令。该数据包格式为:第1字节“@”为数据包起始标识符, 第2字节为命令代码, 第3字节开始为命令内容, 第9字节为异或校验码, 最后一个为命令包结束标识符“*”。

轴控单元发送的数据包格式:第1字节“@”表示数据包的有效开始, 第2字节是数据包的类型代码, 后面紧跟10个采样点 (20字节) 的十六进制数据, 第23字节为异或校验码, 第24个字节是数据包结束标识符“*”。不同的拧紧阶段, 轴控单元发送不同的数据包给上位机, 上位机根据不同的数据包类型代码进行数据包的解析。解析出来的数据以曲线或设备状态的形式体现出来。

5 结论

通过对多轴电动拧紧机工作原理的分析研究, 提出了性价比更高的AVR轴控单元设计方案, 极大地避免了生产过程中可能出现的欠拧紧或过拧紧现象。该多轴电动拧紧机控制系统的设计除了轴控单元外, 其它均为可外购的标准部件, 大大缩短了拧紧机的研发周期, 降低了电动拧紧机装备的设计制造成本。

参考文献

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[3]李现勇.Visual C++串口通信技术与工程实践[M].北京:人民邮电版社, 2002:152-160.

ATLAS拧紧机外伸轴国产化篇5

1.ATLAS拧紧机结构

ATLAS拧紧机由n个驱动器TC+拧紧轴构成 (图1) , 可以同时拧紧n个螺栓, 即1根拧紧轴对应1个螺栓, n值是根据工艺要求来确定。螺栓拧紧控制方式有3种:扭矩控制、角度控制、扭矩+角度控制。

如图2所示, 拧紧轴由马达、传动齿轮单元、测量传感器单元、前端齿轮组件、外伸轴组成。

2.外伸轴断裂原因分析

拧紧机使用过程中, 外伸轴经常断裂, 每年断裂30多件。外伸轴断裂部位统计, 80%在扳头轴肩部位断裂 (图3 B—B线) , 20%在轴端板头Φ6 mm销孔部位断裂 (图3 A—A线) 。

分析外伸轴断裂原因, 可能存在以下3种情况。

(1) 局部结构设计不合理。外伸轴板头轴肩即B—B线位置是两个面相交基本上成1个90°的台阶, 应力集中在圆周线上, 造成此处强度的降低;销孔Φ6 mm偏大, 也可能造成了板头强度的降低。

(2) 外伸轴使用频次达到了寿命周期即材料的疲劳极限, 正常断裂。以拧紧机拧紧缸盖主螺栓为例, 缸盖主螺栓拧紧是1台4轴 (n=4) 拧紧机, 同时拧紧1件缸盖上的4个螺栓, 工艺要求分预拧紧和拧紧2次达到拧紧的目的。每天产量按650台计算, 拧紧轴每月的运转频次234 000次, 平均2个月左右断1根外伸轴, 据此计算外伸轴在使用频次46.8万次左右时出现断裂, 估计外伸轴的设计使用寿命50万次 (原始数据无法查证) , 外伸轴的断裂可能属于达到使用疲劳极限。

(3) 外伸轴本身材料选取不合理。材料选取不合理可能会导致外伸轴的强度和韧性达不到要求, 造成外伸轴使用寿命降低, 此条原因的可能性很小。

综上分析, 外伸轴断裂可能原因为:外伸轴局部结构设计存在缺陷和外伸轴使用达到了疲劳极限。

3.外伸轴国产化研究与试验

(1) 结构改进及加工工艺优化。 (1) 在外伸轴的轴端扳头轴肩部位, 平面与圆柱端面相交的位置 (图4中C处) 增加了1个R6.6 mm圆弧过渡面, 同时改进外伸轴加工工艺采用一刀成型, 这样就可以消除原装进口外伸轴两端面相交出现应力比较集中的问题。 (2) 外伸轴扳头部位的销孔由Φ6 mm改成Φ4 mm (图4) , 孔径的减小提高了外伸轴的强度。

(2) 外伸轴材料的选取及试验。

试验一选用轴类零件常用材料45#钢, 价格便宜, 经过调质或正火后, 可以得到较好的切削性能, 而且能获得较高的强度和韧性等综合机械性能, 淬火后表面硬度可达45~52 HRC。45#钢抗拉强度为σb>600 MPa, 屈服强度为σs>355 MPa, 伸长率为ψ>16%, 冲击功为AK>39 J。用此材料试制1根, 运转6次就断了, 说明此材料不可用。

试验二选用适于中等精度且转速较高的轴类零件材料合金结构钢40Cr, 这类钢经调质或淬火后, 具有较好的综合机械性能, 抗拉强度σb>1 030 MPa, σs>835 MPa, 伸长率ψ>9%, 冲击功AK>39 J。同样试制1根, 运转9次就断了, 说明此材料也不可用。

试验三经历前2次试验的失败后, 对进口外伸轴的材料进行分析寻找突破口。材料成分分析结果表明, 进口外伸轴材料采用欧洲标准, 在国内无法找到与其相同的材料。经过查询大量资料和论证分析, 确定了成分配比与进口材料相近的两种材料20Cr Mn Ti和42Cr Mo。

(1) 采用渗碳钢20Cr Mn Ti, 其淬透性较高, 在保证淬透情况下, 具有较高的强度和韧性, 特别是具有较高的低温冲击韧性。20Cr Mn Ti表面渗碳硬化处理用钢, 良好加工性, 变形微小, 抗疲劳性能相当好。采用此材料试制1根, 运转频次大概在20万次 (25天左右) 出现断裂, 此材料可选用, 但与进口外伸轴性能还有差距。 (2) 采用合金钢材料42Cr Mo钢, 属于超高强度钢, 具有高强度和韧性, 淬透性也较好, 调质处理后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力, 低温冲击韧性良好。抗拉强度σb>1080 MPa, 屈服强度σs>930 MPa, 伸长率δ>12%, 断面收缩率ψ>45%, 冲击功AK>63 J, 冲击韧性值αkv>78, 硬度>217 HB。采用此材料试制1根, 运转频次大概在60万次 (75天左右) 出现断裂, 用此材料制作的外伸轴性能要求优于进口外伸轴, 完全可以替代。

自动拧紧机篇6

电控螺栓拧紧机是一种采用电动控制技术进行螺栓拧紧的新型控制设备, 相比传统采用风动扳手、扭矩扳手 (搭配增力器) 等工具进行螺栓预紧及定扭紧固而言, 其操作简单、便捷, 螺栓预紧及定扭紧固一步到位, 且拧紧力矩精度非常高, 可有效实现准确扭矩控制, 另外其智能化的操作系统, 可保证螺栓零出错拧紧。目前, 电控螺栓拧紧机已成功应用于HXD1型系列大功率机车法兰组件安装中, 取代传统的风动扳手预紧及扭矩扳手 (搭配国产增力器) 定扭紧固的操作模式, 对影响机车行车安全的走行部拧紧等级为A级的安装螺栓进行紧固, 有力保证了螺栓拧紧的可靠性。

1 电控螺栓拧紧机主要构成、性能及参数

电控螺栓拧紧机采用工装台基础, 主要构成、性能与参数及功能特性如下:

1.1 设备配置 (表1)

1.2 设备结构

电控螺栓拧紧机采用移动式小车, 小车设置有多关节机械臂, 可确保拧紧轴覆盖相关工作区域。拧紧轴和反作用装置均安装在机械臂的前端, 拧紧机输出头的前端安装一抗反作用力装置, 操作员工在拧紧过程中将套筒对位, 同时调节该反作用力装置的位置, 以卡住待拧螺栓头, 可抵消拧紧完成时产生的反作用力。整个机械臂安装在直线导轨上, 由气缸驱动, 可保证拧紧机在沿导轨方向的自由滑动及升降, 可实现拧紧机对相关拧紧工位螺栓的拧紧。

1.3 性能与参数

电控螺栓拧紧机采用硬臂系列PBF平衡器主机、配合工装台基础、装备专用拧紧枪夹头, 用于驱动分装线链轮安装拧紧助力工作。

1) 该设备针对不同重量的工件, 只要在系统额定负载范围内均可调节适应平衡。

2) 系统具有全程平衡、运动平滑、结构刚性等特点, 可将拧紧工具“悬浮”在空中, 方便移载和定位。

3) 该设备针对拧紧机的扭矩设计, 可以有效吸收拧紧机在工作中产生的反作用力。

4) 系统配有安全保护阀组, 具有失气保护功能, 当主供气源失气时, 工件不会突然坠落。

5) 系统操作简单, 抓取拧紧机后, 可直接手动移动拧紧机并进行上下操作。系统的控制手柄与夹具集成在一起, 操作人员可双手同时控制拧紧机定位。

6) 系统采用工装台基础, 实现环形作业区域的覆盖。

7) 系统有效作业半径R=700 mm。

8) 系统有效作业行程H=400 mm。

9) 系统额定重力负载P=30 kg (拧紧枪重量) 。

10) 系统抗扭能力M≤2 500 Nm。

1.4 功能特性

1) 可以通过个人电脑快速编程得到完美程序, 新的用户友好使用界面显示屏大, 拧紧结果醒目, 可通过软件与PC机相连, 使维修工作量最小。

2) 综合质量保证功能, 有出错信号及报警功能, 防漏拧功能, 不合格品控制。

3) 可快速编程, 便于设置参数, 可根据工艺要求任意增减套筒数及程序数。

4) 具有拧紧状态存贮, 拧紧数据存贮, 打印功能。可与外部系统连通, 有PC打印机接口。

5) 通过设备上的状态指示器, 操作者可得知工作状态。绿灯亮表示合格, 红灯亮表示力矩高, 黄灯亮代表力矩低, 红灯黄灯一起亮则是系统故障。

6) 与程序选择器共同使用可编制不低于8套力矩程序。具有批计数功能, 每一程序拧紧的螺栓定为一批, 将数量输入程序, 只有在完成每批的数量后, 批次灯才会亮。

7) 拧紧机在螺栓拧紧过程中, 可以实现分步拧紧, 扭距控制及角度监控。

8) 拧紧机在螺栓拧紧过程中, 可以实现分步拧紧, 在扭矩小于设定的预拧紧扭矩极限时, 设备以较快速度完成预拧紧动作, 预拧紧完成后系统可自动切换到扭矩拧紧模式, 以较慢的速度完成螺栓拧紧, 中间不需要人工参与。

9) 使用连接件控制功能可在整个循环过程中设置速度, 变步速度来满足对衰减进行的补偿。

2 基本操作原理

2.1 基本操作规程

1) 使用电控螺栓拧紧机作业时, 先将拧紧机或拧紧工具固定在机械手端部回转夹头上, 再打开气源, 将机械手调至平衡状态。

2) 推动台车系统到位, 使设备处于等待状态。

3) 操作小车侧边扶手, 移动台车系统至合适位置, 避开干涉点, 同时把持工具辅助手柄将拧紧套筒移动至螺栓头下方, 仰视观察反力杆的位置, 按逆时针方向将其抵靠于工件上坚固部位, 以抵消拧紧时的反作用力。

4) 启动上升下降按钮, 调整工具高度, 将套筒套住螺丝, 操作人员随即离开工具和臂杆摆动范围, 至拧紧台车后方启动拧紧机 (或者由其他辅助人员启动) , 同时系统自动切换为高压状态, 提供一定的向上顶升力, 以保证拧紧时套筒与螺栓不会意外滑脱。

5) 工作完成后系统自动切换为平衡状态, 此时操作人员可以启动上升下降按钮将臂杆降低, 使套筒脱离, 然后移动工具至下一拧紧螺栓, 重复上一次操作。

图1为拧紧示意图 (仰视图) :

2.2 防护及安全保护功能

1) 专用夹具根据拧紧机的外形尺寸和工艺要求, 运用人机工程学、动力学原理设计制造, 结构精巧、操作简单可靠。

2) 系统具有断气保护功能, 在外供气源突然切断的情况下, 不会造成因系统及夹具突然坠落, 而导致设备或人员伤害。

3 电控螺栓拧紧机在机车法兰组件安装中的应用

电控螺栓拧紧设备现已广泛应用于汽车、重型工程机械重要等级为A的螺栓拧紧工艺中, 国内稍具规模的汽车企业和重型工程机械企业的发动机和整车装配都得到了很好的应用。我国自主研制的HXD1型系列大功率机车也开始在机车法兰组件安装上进行应用, 用于法兰组件拧紧重要等级A级、紧固力矩MA=2 350 Nm的M36×180安装螺栓的紧固, 取代了传统的风动扳手预紧及扭矩扳手 (搭配增力器) 定扭紧固的操作模式。图2为电控螺栓拧紧机在HXD1型系列大功率机车法兰组件安装中的应用。电控螺栓拧紧机的应用, 极大降低了作业人员的劳动强度, 提高了机车法兰组件安装的可靠性, 确保了机车的平稳、安全运行。

4 电控螺栓拧紧机与传统使用风动扳手、扭矩扳手 (搭配国产增力器) 的螺栓拧紧对比

4.1 情况介绍

HXD1型系列大功率机车, 由于牵引装置采用低位牵引结构, 导致其法兰组件距地面位置很低, 加上安装螺栓M36×180的紧固力矩MA=2 350 Nm, 且螺栓拧紧重要等级为A级, 需通过严格控制拧紧扭矩来保证法兰组件与车体拉杆座可靠地联接在一起。说明:法兰组件又称牵引座, 是连接机车车体与转向架的重要部件, 对机车行车安全具有重要作用。

4.2 传统使用风动扳手、扭矩扳手 (搭配国产增力器) 存在的不足

1) 传统的法兰组件安装螺栓拧紧, 需先使用风动扳手对M36×180的安装螺栓进行预紧, 然后再用扭矩扳手 (搭配国产增力器) 进行定扭紧固, 操作步骤繁杂极易造成操作失误, 且作业强度非常大。

2) 扭矩扳手搭配Z-400A国产增扭器进行M36×180的安装螺栓定扭紧固, 因Z-400A国产增扭器其工作效率仅为 (85±5) %, 其扭矩精度为±15%, 输出力矩极不稳定, 很难有效保证螺栓的拧紧力矩。机车运行过程中, 伴随着剧烈的震动, M36×180的安装螺栓存在松脱的风险。

3) 因法兰组件M36×180的安装螺栓拧紧力矩为MA=2 350 Nm, 力矩非常之大, 现有检测手段无法直接或间接测量螺栓拧紧力矩, 技术上很难保证法兰组件安装螺栓拧紧质量的可靠性。

4.3 电控螺栓拧紧机的优势

相比传统使用风动扳手、扭矩扳手 (搭配国产增力器) 进行法兰组件M36×180的安装螺栓拧紧, 电控螺栓拧紧机具有无可比拟的优势:

1) 电控螺栓拧紧机程序管控、操作便捷, 无需花费大力气进行设备操作, 且螺栓预紧及定扭紧固能一步到位, 大大降低了作业人员劳动强度, 同时简便的操作步骤极大降低了出错的风险。

2) 电控螺栓拧紧机扭矩精度高达±3%, 相比传统使用的Z-400A国产增扭器扭矩精度±15%而言, 其能极大地保证法兰组件M36×180安装螺栓的拧紧力矩, 即使机车运行过程中存在剧烈震动, 也能有效消除风险, 确保行车安全。

3) 电控螺栓拧紧机内置的传感器可确保扭矩的可追踪, 并且可将扭矩数据存贮起来, 无需进行检验, 可有效确保法兰组件安装螺栓拧紧质量的稳定、可靠。另外整个设备具有出错校验功能, 可实现零出错拧紧。

5 结语

电控螺栓拧紧机的应运, 极大提高了机车法兰组件安装螺栓的拧紧精度, 确保了机车行车安全, 同时也大大降低了作业人员的劳动强度, 确保了员工的身心健康。电控螺栓拧紧机在我国电力机车的其他方面也正逐步得到应用、推广。

摘要：介绍了电控螺栓拧紧机的主要构成、性能与参数、功能特性及基本操作原理, 以及电控螺栓拧紧机在机车法兰组件安装上的应用情况, 并与用扭矩扳手 (搭配Z-400A国产增扭器) 进行法兰组件螺栓拧紧的方式做了对比分析, 突出了电控螺栓拧紧机在机车螺栓拧紧方面的先进性。

关键词：电控螺栓拧紧机,机车法兰组件,螺栓拧紧

参考文献

[1]成大先.机械设计手册 (4版) [M].北京:化学工业出版社, 2002.

水表机芯螺钉自动拧紧设备的设计篇7

1 整体机械结构

图1 是水表机芯螺钉自动拧紧设备整体机械结构图, 主要包括机架、8 工位转盘、拧紧装置、分钉装置、螺钉排序装置等几部分, 只要工人把规格为ST2.2 的自攻螺钉放入离心振动盘中, 开动电源和气源后, 就可以把螺钉逐个通过软管送到出钉口, 风批带动螺丝刀拧紧。

1-步进电动机;2-小齿轮;3-圆转盘;4-工件安置槽;5-出钉口升降气缸;6-出钉口下限位开关;7-出钉口支架;8-出钉口;9-拧钉螺丝刀;10-出钉口导向块;11-螺丝刀升降气缸;12-风批支架;13-风批升降导向块;14-风批支架连杆;15-均布风批;16-软管;17-导杆;18-主支架;19-送钉软管;20-分钉装置支架;21-振动盘;22-分钉装置主体;23-分钉装置行钉轨;24-行钉孔;25-分钉滑块;26-分钉气缸;27-定位开关;28-出钉口主体;29-橡胶圈;30-出钉口夹持器。

振动盘通过线圈的通断电产生交变磁场, 带动圆盘振动, 把螺钉逐个送出, 通过行钉轨使螺钉按钉尖向下、钉头向上排列, 在重力的作用下, 沿行钉轨滑向分钉装置。在每个行钉轨上安装计数开关, 可以记录螺钉数量, 同时, 如果螺钉需要较少时, 可以关闭振动盘, 节约能源, 避免螺钉积压。

分钉装置是连接振动盘与出钉口的桥梁, 由气缸、分钉滑块构成, 气缸带动分钉滑块往复移动, 根据需要把行钉轨中的螺钉逐个送入软管, 在压缩空气的作用下送到出钉口中。

拧紧装置由气缸、风批、螺丝刀、出钉口、检测开关等构成, 负责把螺钉拧入水表机芯中。当水表机芯放到转盘并转到螺丝刀下面后, 发出信号, 在出钉口有螺钉的情况下, 气缸带动出钉口下移, 同时风批支架在气缸的带动下向下移动, 风批在压缩空气的推动下旋转并带动螺丝刀把螺钉拧紧。风批支架到达下限位开关即完成拧紧, 此时出钉口和风批均上升, 圆转盘旋转45 度, 把下一个工位转到螺丝刀下面。圆转盘在导轨上, 步进电动机通过齿轮带动转盘准确转动位置。

出钉口专门为水表机芯设计, 由出钉口主体、橡胶圈、出钉口夹持器三部分构成, 整套装置共装有三个出钉口分别与水表机芯相应的位置一一对应。

2 控制原理

控制部分选用工业PLC为控制器, 完成对振动盘的开关控制、记录每个行钉轨道的螺钉数量、缺钉时报警提醒、风批、转盘、出钉口位置的确定、工位中有无水表机芯的确认等, 具体工作过程如下:

通上电源后, 振动盘开关打开, 如果60 秒后行钉轨 ( 三个行钉轨任意一个) 计数开关没有检测到螺钉, 控制器认为振动盘中缺少螺钉, 则停止振动盘, 报警, 提醒给振动盘加螺钉;当有螺钉通过时, 计数开始, 同时检测出钉口中有无螺钉, 如没有, 则电磁气控阀动作, 为出钉口送钉, 如仍未检测到螺钉, 则报警, 当三个行钉轨中螺钉数量积累到设定数目时, 停振动盘。一切准备就绪后, 启动转盘开关, 检测到转盘到位且工位中有水表机芯时, 出钉口气缸和风批支架气缸动作, 完成螺钉拧紧。

3 结束语

试验证明, 该自动拧紧设备可以实现自动送钉功能, 使用者只要把散螺钉放入振动盘, 把水表机芯放入转盘工位中, 打开开关, 即可通过出钉口和风批连续拧紧螺钉, 每分钟最多可以完成水表机芯五个左右, 大大降低了劳动强度, 提高了工作效率。

摘要：针对目前水表机芯手动安装螺钉的情况, 设计了一种带转盘的8工位自动送螺钉自动拧紧设备, 通过振动盘把散螺钉排序后送到出钉口, 然后由风批带动螺丝刀拧紧。该设备代替手工操作后, 达到了降低劳动强度, 提高劳动效率的目的。

自动拧紧机篇8

关键词：凸轮轴,自动变位,设计,组成

引言

随着科技进步及发展,汽车更新换代速度也在不断加快。汽车生产越来越具有小批量、多品种、高质量的特点。这就要求汽车生产企业从汽车零部件的制造到整车的装配建立一条柔性系统,增强企业的应变能力[1]。

在发动机自动装配生产线上,普通的拧紧机床只能满足单一品种发动机缸盖瓦盖螺栓间距不变时的情况,而当对多品种缸盖瓦盖进行装配时,对于间距不同的螺栓只能分开在不同工位上进行拧紧。不仅增加了设备的安装数量,也提高了生产成本,同时对工厂场地面积也提出了较高的要求。如何在同一台机床上,满足不同品种发动机缸盖瓦盖的装配,成为发动机生产设备企业研发的重点与难点[2,3,4,5]。本文设计了一种新型的发动机缸盖瓦盖自动拧紧设备,能够满足间距不同的螺栓在同一工位上安装的要求。

1、拧紧扳手凸轮轴自动变位装置工作原理

如图1所示为拧紧扳手凸轮轴自动变位装置结构示意图。在凸轮轴上安装有至少两段凸轮以及一个感应块。支板端部向下设有凸块。凸轮上开有圆周曲线的凹槽,其曲线展开线为斜线,斜线之间的夹角根据产品的不同而改变。将凸块插入凸轮轴上的凹槽中,电机通过传动带连接凸轮轴的一端,凸轮轴的另一端与毗邻的另一根凸轮轴的一端相连。

该装置通过减速电机、齿形带及带轮的传动,实现凸轮的凸轮轴凹槽中的位置变动,从而实现凸轮轴自动变位。并且在凸轮圆周凹槽中,每隔一定角度设置有直线缓冲区域,避免了电机停止时缓冲带来的拧紧轴位置误差。

2、拧紧扳手凸轮轴自动变位装置制造目标

装配工艺的安排,对最终装配质量起着关键的作用。目前,发动机生产厂家对装配线越来越重视,对装配质量要求也越来越高,如何在同一工位上实现发动机缸盖瓦盖不同间距螺栓之间的装配引起了发动机生产厂家的重视。拧紧扳手凸轮轴自动变位装置主要实现以下目标:通过电气控制系统,实现拧紧扳手之间的自动变位,并避免电机停止时缓冲带来的拧紧轴位置误差。

3、拧紧扳手凸轮轴自动变位装置结构模块

拧紧扳手凸轮轴自动变位装置主要目标是满足小批量、多品种、高质量装配的要求。根据上面所述的制造目标,该装置主要由凸轮轴自动变位模块、伺服驱动模块、电气控制模块、误差调整模块等部分组成。现将主要模块介绍如下:

3.1 凸轮轴自动变位模块

凸轮轴自动变位模块是拧紧扳手凸轮轴自动变位装置的设计难点与关键,主要功能是实现凸轮轴的变位,使其满足不同品种发动机装配要求。

将至少两根凸轮轴安装在支板上,凸轮轴上带有两个凸轮及一个感应块,凸轮上开有凹槽。将支板下方固定的凸块插入凸轮轴的凹槽中。通过电机带动凸轮轴旋转,凸块沿着凸轮轴凹槽曲线运动,从而调整凸轮轴相对于支板的位置及凸轮轴之间的间距。凸轮轴之间不同间距满足了不同种类产品装配的的需求。

3.2 扭矩监控模块

由于不同品种的发动机装配时,其所需的拧紧力矩不同。针对这个问题,在拧紧工具上预先设定一个扭矩值。从图2可以看出,在拧紧的过程中需要实时的监控扭矩的大小,使其保持在合理的范围内。扭矩过小,则不能满足要求;扭矩过大,则可能将螺栓损坏。

该过程主要是通过扭矩传感器来实现的。将旋压式扭矩传感器固定在工具套筒上,在工具与紧固件的轴线上测量扭矩,感应元件将测得的信号传递给监控部件,由监控部件发出指令配合控制模块控制拧紧装置的动作。

3.3 电气控制模块

与传统的需要通过气缸来调整凸轮轴变位的装置不同,本设计通过电气控制系统来实现凸轮轴的变位。

该电气控制系统包括电源供电回路、保护回路、信号回路、制动停车回路等组成。

电源供电回路。供电回路的供电电源分为AC380V和AC220V两种。