全電式伺服單頭相位摩擦焊的制造方法
【專利摘要】全電式伺服單頭相位摩擦焊機，包括床身、設(shè)置于床身一端的主軸箱、通過皮帶輪帶動主軸箱內(nèi)主軸同步旋轉(zhuǎn)的電機、安裝于主軸箱端面與主軸一起旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)夾具、設(shè)置于床身上的滑臺、依次安裝于滑臺上的移動夾具、零件定位塊、限位桿以及推座，所述床身上表面設(shè)置有絲桿傳動機構(gòu)，滑臺與絲桿傳動機構(gòu)的絲杠連接座相連，絲桿傳動機構(gòu)通過皮帶輪連接安裝于床身內(nèi)的減速機，減速機連接推力伺服電機。自動化程度高、有效提高焊接精度、有效的節(jié)約了電力成本，延長了電機的使用壽命。
【專利說明】全電式伺服單頭相位摩擦焊機

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及單頭相位摩擦焊機制作領(lǐng)域，尤其涉及一種自動化精度高的單頭相位摩擦焊機。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)的單頭相位摩擦焊機由床身，主油缸，主軸箱，拉杠，移動夾具，旋轉(zhuǎn)夾具，推座，滑臺，定位塊等組成。主軸箱，滑臺，主油缸座安裝在床身上；旋轉(zhuǎn)夾具安裝在主軸箱端面，隨主軸一起旋轉(zhuǎn)；移動夾具，零件限位塊，推座，安裝在滑臺上；滑臺可以在床身上滑動，油缸推動推座，帶動滑臺前后滑動；交流三項電機通過同步帶帶動主軸旋轉(zhuǎn)，通過變頻器控制主軸轉(zhuǎn)動，主軸停止時，液壓濕式制動器剎車使主軸停止；焊接零件之前，程序提前設(shè)定好旋轉(zhuǎn)夾具焊接停止時的角度位置，使焊接零件的上表面與移動夾具焊接零件的上表面呈一定的角度，焊接后，兩個焊前零件的上表面有相對的角度；先手動設(shè)定好焊接工藝參數(shù)，手動調(diào)整好摩擦壓力，確認后，開始焊接；主軸電機安裝在主軸箱上，通過同步帶帶動主軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)夾具夾緊工件，油缸推動推座前進，推座帶動滑臺前進，滑臺帶動移動夾具前進，移動夾具夾緊焊接零件向主軸方向移動，兩工件開始摩擦，摩擦結(jié)束后，主軸制動，旋轉(zhuǎn)夾具停在焊接前設(shè)定好的角度，主油缸向前快速的實加較大的頂鍛頂鍛力，保壓幾秒鐘，旋轉(zhuǎn)夾具和移動夾具松開，油缸回原位，焊接結(jié)束。但由于其電機為普通交流電機+變頻器的結(jié)構(gòu)，提供的動力不穩(wěn)定，電機的控制精度較低，不能自我監(jiān)控，自我修正，相位角度誤差大。主軸結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制動時需要液壓摩擦片制動器，摩擦片總是不停的磨損，制動時主軸停止的角度都不一致，同時制動時間不準確。操作復(fù)雜，焊接前要先計算焊接工藝參數(shù)，手動設(shè)定，效率低下。用油缸推動移動夾具進行焊接，油缸的壓力總是有一定的波動，使焊接時零件的摩擦速度不穩(wěn)定，不能保證焊接零件的縮短量及長度。生產(chǎn)效率底，液壓系統(tǒng)存在漏油現(xiàn)象，維修不便。無品質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)，不能檢測焊接過程中的參數(shù)變化，不能發(fā)現(xiàn)不合格產(chǎn)品。自動化程度較低，并且加工精度較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種自動化程度高、有效提高焊接精度、延長電機使用壽命的全電式伺服單頭相位摩擦焊機。
[0004]為實現(xiàn)本發(fā)明目的，提供了以下技術(shù)方案:全電式伺服單頭相位摩擦焊機，包括床身、設(shè)置于床身一端的主軸箱、通過皮帶輪帶動主軸箱內(nèi)主軸同步旋轉(zhuǎn)的電機、安裝于主軸箱端面與主軸一起旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)夾具、設(shè)置于床身上的滑臺、依次安裝于滑臺上的移動夾具、零件定位塊、限位桿以及推座，其特征在于所述床身上表面設(shè)置有絲桿傳動機構(gòu)，滑臺與絲桿傳動機構(gòu)的絲杠連接座相連，絲桿傳動機構(gòu)通過皮帶輪連接安裝于床身內(nèi)的減速機，減速機連接推力伺服電機。
[0005]作為優(yōu)選，所述電機為主軸伺服電機。
[0006]作為優(yōu)選，床身外設(shè)置有監(jiān)控系統(tǒng)和與伺服電機電連接的伺服驅(qū)動系統(tǒng)。
[0007]作為優(yōu)選，伺服驅(qū)動系統(tǒng)還包括能實現(xiàn)主軸任意角度停止的主軸伺服驅(qū)動系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明有益效果:主軸機構(gòu)及推力機構(gòu)采用伺服控制系統(tǒng)，控制精度大幅提高。主軸伺服驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)速度及位置閉環(huán)；推力伺服驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)位移，推力及速度閉環(huán)；保證焊接零件的焊接精度，焊接參數(shù)自動生成系統(tǒng)，無需人工手動調(diào)節(jié)，實現(xiàn)控制自動化，操作簡單。主軸結(jié)構(gòu)優(yōu)化，取消制動機構(gòu)，使用壽命長。品質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)，保證焊接零件質(zhì)量。提高生產(chǎn)效率，全自動焊接，預(yù)留機器人空間。全電式結(jié)構(gòu)，主軸機構(gòu)及推力機構(gòu)采用全電式結(jié)構(gòu)，控制精確。數(shù)控化，整個焊接過程實現(xiàn)全監(jiān)控，工藝參數(shù)數(shù)控可調(diào)，可存儲，打印。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0011]全電式伺服單頭相位摩擦焊機，包括床身001、設(shè)置于床身001—端的主軸箱002、通過皮帶輪003帶動主軸箱002內(nèi)主軸021同步旋轉(zhuǎn)的電機004、安裝于主軸箱002端面與主軸021 —起旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)夾具005、設(shè)置于床身001上的滑臺006、依次安裝于滑臺006上的移動夾具007、零件定位塊008、限位桿009以及推座010，所述床身001上表面設(shè)置有絲桿傳動機構(gòu)011，滑臺006與絲桿傳動機構(gòu)011的絲杠連接座012相連，絲桿傳動機構(gòu)011通過皮帶輪003連接安裝于床身001內(nèi)的減速機013，減速機013連接推力伺服電機014，所述電機004為主軸伺服電機，床身001外設(shè)置有監(jiān)控系統(tǒng)015和與主軸伺服電機004、推力伺服電機014電連接的伺服驅(qū)動系統(tǒng)016。同時軸向推力機構(gòu)也由伺服電機提供推力。伺服驅(qū)動系統(tǒng)016還包括能實現(xiàn)主軸任意角度停止的主軸伺服驅(qū)動系統(tǒng)。
[0012]焊接開始時，輸入產(chǎn)品規(guī)格，焊接工藝參數(shù)自動生成；輸入相位角度，確定焊接角度；人工上料，夾具夾緊，推力伺服電機推動滑臺向前移動，兩工件開始摩擦，摩擦結(jié)束，主軸伺服驅(qū)動系統(tǒng)確認相位角度，主軸停止，頂鍛保壓，旋轉(zhuǎn)夾具松開，移動夾具松開，下料。焊接過程中，監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控焊接全過程，超差報警。焊接過程中，主軸伺服驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)速度及位置閉環(huán)；推力伺服驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)位移，推力及速度閉環(huán)；保證焊接零件的焊接精度。
【權(quán)利要求】
1.全電式伺服單頭相位摩擦焊機，包括床身、設(shè)置于床身一端的主軸箱、通過皮帶輪帶動主軸箱內(nèi)主軸同步旋轉(zhuǎn)的電機、安裝于主軸箱端面與主軸一起旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)夾具、設(shè)置于床身上的滑臺、依次安裝于滑臺上的移動夾具、零件定位塊、限位桿以及推座，其特征在于所述床身上表面設(shè)置有絲桿傳動機構(gòu)，滑臺與絲桿傳動機構(gòu)的絲杠連接座相連，絲桿傳動機構(gòu)通過皮帶輪連接安裝于床身內(nèi)的減速機，減速機連接推力伺服電機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全電式伺服單頭相位摩擦焊機，其特征在于所述主軸電機為伺服電機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全電式伺服單頭相位摩擦焊機，其特征在于床身外設(shè)置有監(jiān)控系統(tǒng)和與伺服電機電連接的伺服驅(qū)動系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全電式伺服單頭相位摩擦焊機，其特征在于伺服驅(qū)動系統(tǒng)還包括能實現(xiàn)主軸任意角度停止的主軸伺服驅(qū)動系統(tǒng)。
【文檔編號】B23K20/12GK104384704SQ201410561677
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月22日
【發(fā)明者】趙艷會, 李偉強, 孫巍, 梁天鵬, 開明飛 申請人:江蘇銳成機械有限公司