[發明專利]雙頭螺柱擰緊裝置及控制方法

在審

• 申請號: 202211259520.5
• 申請日: 2022-10-14
• 公開（公告）號: CN115383454A
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 馬定;黃躍進;黃永謙
• 申請（專利權）人: 大連德新機電技術工程有限公司
• 主分類號: B23P19/06
• 分類號: B23P19/06
• 代理公司: 大連創達專利代理事務所(普通合伙) 21237
• 代理人: 綦宗書

1.雙頭螺柱擰緊裝置，其特征在于：包括

擰緊驅動裝置，包括外殼、固定于所述外殼的驅動裝置、與所述外殼活動連接的芯軸、以及連接于所述芯軸的擰緊套筒，所述驅動裝置傳動連接至所述芯軸，以使所述芯軸相對于所述外殼旋轉；

高度測量裝置，安裝于所述擰緊驅動裝置，所述高度測量裝置用于檢測位移壓縮量數值，所述位移壓縮量數值用于計算雙頭螺柱的露出高度H；以及

擰緊控制器，包括擰緊控制模塊及PLC控制模塊，所述擰緊控制模塊電連接至所述擰緊驅動裝置，所述擰緊控制模塊用于采集所述擰緊驅動裝置的當前擰緊扭矩T及閾值角度A，所述PLC控制模塊電連接至所述高度測量裝置，所述PLC控制模塊用于采集所述位移壓縮量數值，并計算當前露出高度H；

所述擰緊控制器用于根據當前擰緊扭矩T、閾值角度A及當前露出高度H控制所述擰緊驅動裝置的擰緊速度與停止、并判定擰緊是否合格。

2.根據權利要求1所述的雙頭螺柱擰緊裝置，其特征在于：所述驅動裝置的輸出端連接有主動齒輪，所述主動齒輪與芯軸外側套裝的被動齒輪嚙合。

3.根據權利要求1所述的雙頭螺柱擰緊裝置，其特征在于：所述高度測量裝置包括

第一位移傳感器，用于測量所述擰緊驅動裝置的外殼基準點的位移壓縮量數值h1；以及

第二位移傳感器，用于測量所述擰緊驅動裝置的芯軸基準點的位移壓縮量數值h2。

4.根據權利要求3所述的雙頭螺柱擰緊裝置，其特征在于：所述外殼包括與所述芯軸轉動連接的固定部、可相對所述固定部沿所述芯軸的軸向發生位移的浮動部、以及設置在所述固定部與所述浮動部之間的第一彈性元件；所述第一位移傳感器用于測量所述第一彈性元件的位移壓縮量數值h1。

5.根據權利要求4所述的雙頭螺柱擰緊裝置，其特征在于：所述芯軸外側套裝并固定第一限位板，所述固定部上安裝有第二限位板，所述第一限位板與第二限位板之間設置有第二彈性元件；所述第二位移傳感器用于測量所述第二彈性元件的位移壓縮量數值h1。

6.根據權利要求3-5中任一項所述的雙頭螺柱擰緊裝置，其特征在于：所述第一位移傳感器及所述第二位移傳感器均為滿量程100mm，精度0.05%FS的接觸式位移傳感器。

7.雙頭螺柱擰緊控制方法，其特征在于：包括擰緊階段控制方法，所述擰緊階段控制方法包括

實時采集當前擰緊扭矩T；

實時采集擰緊驅動裝置的外殼基準點的位移壓縮量數值h1及擰緊驅動裝置的芯軸基準點的位移壓縮量數值h2，并計算當前露出高度H；

獲取擰緊扭矩工藝設定參數，并與所述當前擰緊扭矩T對比；

獲取露出高度工藝設定參數，并與所述當前露出高度H對比；

根據對比結果判斷是否調整擰緊速度，若需要調整，則控制擰緊驅動裝置切換擰緊速度；

直至當前擰緊扭矩T等于擰緊扭矩工藝設定參數，或當前露出高度H等于露出高度工藝設定參數，則控制擰緊驅動裝置停止擰緊。

8.根據權利要求7所述的雙頭螺柱擰緊控制方法，其特征在于：還包括扭矩及轉角法判定方法，所述扭矩及轉角法判定方法包括

設定閾值扭矩；

采集當前擰緊扭矩T，并與所述閾值扭矩進行比較；

當所述當前擰緊扭矩T超過所述閾值扭矩時，角度編碼器清零開始記錄擰緊角度數值；

當擰緊結束后停止角度記錄，獲得最終擰緊轉角；

確定所述最終擰緊轉角為閾值角度A，若閾值角度A超出角度工藝范圍，則擰緊不合格，若閾值角度A在角度工藝范圍內，則擰緊合格。