壓旋機制造技術

本實用新型專利技術為了解決現有技術中的壓力機械設備不能重載和應用單一的技術缺點，提出了一種壓旋機。該壓旋機采用主要由第一動力傳動副、第二動力傳動副和行星滾柱絲桿螺母副構成，通過控制第一、第二動力傳動副輸出的運動，實現了主絲桿和安裝法蘭的直線往復運動、旋轉運動和旋轉+直線往復運動這三種主要的運動形式。該壓旋機還內置壓力傳感器與扭矩傳感器去采集整個運動過程的壓力、扭力,并且對輸出壓力、扭力精確控制，因此壓旋機可以進行直線方向的位移、速度、拉壓力、旋轉方向的角度、角速度、扭力這些輸出控制，使得壓旋機的應用并不局限在精密壓力裝配上，還可以作為汽車零部件的旋扭,旋鉚工藝設備、激光焊接工藝中零件定位、保壓設備。

Rotary press

The utility model aims at solving the defects that the pressure equipment in the prior art can not be overloaded and the single technical defect is applied, and a press rotating machine is put forward. The main machine adopts rotary pressure by the first power transmission pair, second power transmission side and the planetary roller screw nut pair, by controlling the first and second power transmission side output movement, the realization of the main screw rod and a mounting flange of the straight reciprocating motion and rotary motion and rotation + straight line reciprocating motion of the three major exercise form. The rotary pressure machine has built-in pressure sensor and torque sensor to collect the whole movement of pressure and torque, and the torque output pressure, precise control, displacement, speed, tension and pressure, so pressure rotary linear direction can machine the direction of rotation angle, angular velocity, the torque output control, the application of rotary pressure machine is not limited in precision pressure assembly, can also be used as auto parts knob, spin riveting process equipment, laser welding parts positioning, packing equipment.

【技術實現步驟摘要】
壓旋機
本技術涉及一種壓力機械設備，尤其是涉及一種采用行星滾柱絲桿螺母副的壓旋機。
技術介紹
目前的壓力機械設備中比較常用的動力執行機構為伺服絲桿電動缸。伺服電機通過機械傳動裝置(如齒輪、同步帶或聯軸器)驅動滾珠絲杠旋轉，絲杠與滑塊間排列分布著滾珠，沿著絲杠螺紋槽滾動并帶動滑塊完成直線運動，從而實現推桿的推拉動作。上述的伺服絲桿電動缸結構雖然已經比較成熟，但是在面對更苛刻的運控挑戰時，依然是捉襟見肘的。比如：伺服的高動態響應和精確位置控制、可與液壓執行器相抗衡的超長使用壽命、與液壓執行器相抗衡的極高的功率密度、寬泛的推力范圍和更長的行程(如：可超過2米)、小體積、低重量、抗沖擊能力、超寬的工作溫度范圍、低噪音和振動。基于動力執行機構的限制，使得這些壓力機械設備不能夠在惡劣環境條件下使用，也不能作為重載傳動。而且伺服絲桿電動缸只能將作直線往復運動，不能作旋轉運動、或旋轉+直線往復運動，限制了壓力機械設備的使用范圍。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種壓旋機，其采用行星滾柱絲桿螺母副作為執行機構，采用兩組電機齒輪組作為動力機構，通過改變兩組電機齒輪組的動力輸出值，使得壓旋機具有直線往復運動、旋轉運動和旋轉+直線往復運動這三種主要運動形式。為達到上述目的，本技術的技術方案如下：壓旋機，包括控制系統、機殼及安裝在機殼中的第一動力傳動副、第二動力傳動副和行星滾柱絲桿螺母副；所述行星滾柱絲桿螺母副包括絲桿螺母、主絲桿、數根行星滾柱、數根滾針和滾針螺母，所述絲桿螺母上套設了一排滾珠軸承，這一排滾珠軸承的外面套設了一個壓力套筒；所述主絲桿的一端固設有一個壓力傳感器，所述壓力傳感器與所述壓力套筒連接；所述主絲桿的另一端為延伸段，所述延伸段從所述機殼中穿出并與安裝法蘭固連；所述第一動力傳動副主要由第一伺服電機、第一主動齒輪和第一從動齒輪構成，所述第一從動齒輪與所述絲桿螺母固連，所述主絲桿的延伸段從所述第一從動齒輪中穿過；所述第二動力傳動副主要由第二伺服電機、第二主動齒輪和第二從動齒輪構成；所述第二伺服電機的轉軸鍵連接了一根扭力軸，所述扭力軸插在所述第二主動齒輪中，所述扭力軸上通過聯軸器固設了一個扭矩傳感器；所述第二從動齒輪中插設了一個固定套筒，所述主絲桿的延伸段從所述第二從動齒輪中穿過，所述固定套筒與所述主絲桿的延伸段之間呈徑向固定、軸向自由的狀態。第一伺服電機與第二伺服電機分別具有一個驅動器，因此第一動力傳動副和第二動力傳動副可以單獨驅動行星滾柱絲桿螺母副運動，也可以聯合驅動。第一動力傳動副單獨驅動行星滾柱絲桿螺母副的工作原理如下：第一伺服電機驅動第一主動齒輪旋轉，第一從動齒輪與第一主動齒輪嚙合反向旋轉，第一從動齒輪帶動絲桿螺母與其同向旋轉，絲桿螺母帶動數根行星滾柱一邊自轉，一邊繞著主絲桿做公轉運動，由于行星滾柱與主絲桿直接通過螺紋嚙合，所以此時的主絲桿做軸向直線運動。由于主絲桿與述固定套筒之間呈徑向固定、軸向自由的狀態，所以主絲桿此刻做軸向運動并不會引起固定套筒的運動。主絲桿的伸出或者縮回由第一主動齒輪的旋轉方向決定。第二動力傳動副單獨驅動行星滾柱絲桿螺母副的工作原理如下：第二伺服電機驅動第二主動齒輪旋轉，第二從動齒輪嚙合反向旋轉，第二從動齒輪帶動固定套筒與其同向旋轉，固定套筒帶動主絲桿與其同向旋轉，行星滾柱圍繞主絲桿做行星運動，由于行星滾柱與絲桿螺母通過螺紋嚙合，且絲桿螺母的位置為固定狀態，所述主絲桿開始做直線+旋轉運動。主絲桿的伸出或者縮回由第二主動齒輪的旋轉方向決定。第一動力傳動副與第二動力傳動副聯合驅動行星滾柱絲桿螺母副運動的工作原理如下：當第一主動齒輪與第二主動齒輪的運動方向相同，且第二主動齒輪的輸出力等于第一主動齒輪的輸出力乘以一個行星傳動比時，第一動力傳動副驅動主絲桿做的直線運動與第二動力傳動副驅動主絲桿做的直線運動相抵消，此時的主絲桿做純粹的旋轉運動。無論主絲桿是做直線往復運動，還是直線+旋轉運動，主絲桿的軸向都會承受較大的拉壓力，壓力傳感器對壓力進行監測，能夠保證壓旋機的安全運行。滾柱螺母跟隨第一從動齒輪在壓力套筒中旋轉，滾柱螺母通過滾柱使主絲桿做直線運動，主絲桿同時會給絲桿螺母施加軸向力，絲桿螺母將該軸向力通過背靠背安裝的角接觸球軸承傳遞給壓力套筒，壓力傳感器通過壓力套筒所承受的壓力來計算主絲桿所承受的拉壓力。同樣，無論主絲桿是做直線+旋轉運動，還是做旋轉運動，主絲桿都會承受較大的扭力，扭矩傳感器對第二伺服電機輸出的扭矩進行監測，控制系統實時采集扭矩傳感器的輸出數據，用于第二伺服電機的控制進一步的是，所述第一從動齒輪與所述絲桿螺母之間通過一組凹凸插齒固定連接。凹凸插齒能夠有效地防止第一從動齒輪與絲桿螺母之間發生相對轉動。進一步的是，所述第二從動齒輪與所述固定套筒之間通過凹凸插齒固定連接。凹凸插齒能夠有效地防止第二從動齒輪與固定套筒之間發生相對轉動。進一步的是，所述第一從動齒輪的相對所述固定套筒的一端設置有連接套筒，所述連接套筒中設置有深溝球軸承；所述固定套筒的一端插在所述連接套筒中的深溝球軸承中。進一步的是，所述絲桿螺母上套設的滾珠軸承為背靠背安裝的角接觸球軸承。進一步的是，所述主絲桿及延伸段上共設有若干條軸向的半圓槽一，所述固定套筒的內壁對應所述半圓槽一處設置有半圓槽二，所述圓槽一和圓槽二組成一個圓形安裝槽，所述圓形安裝槽中放置了一根滾針。進一步的是，所述主絲桿及延伸段上共設有若干條軸向的半圓槽一，所述固定套筒的內壁對應所述半圓槽一處設置有半圓槽二，所述圓槽一和圓槽二組成一個圓形安裝槽，所述圓形安裝槽中放置了滾針保持架。滾針或者滾針保持架插在圓形安裝槽中將主絲桿的徑向方向進行限定。進一步的是，所述行星滾柱絲桿螺母副的數根滾柱均勻分布在所述主絲桿上，所述滾柱與所述主絲桿嚙合，所述滾柱兩端加工有小模數外齒輪和圓柱光軸，所述主絲桿于所述滾柱的兩端各套設了一個保持架和內齒圈，所述滾柱的圓柱光軸插在所述保持架均布加工的孔中，所述小模數外齒輪與所述內齒圈嚙合。進一步的是，所述機殼容所述主絲桿穿出的孔中設置了一個襯套，所述主絲桿的延伸段從所述襯套中穿過。進一步的是，所述控制系統包括控制元件、信息輸入模塊、信息接收模塊和信息處理模塊；所述信息輸入模塊用于所述第一伺服電機和所述第二伺服電機參數的設置，以及主絲桿所能承受的軸向壓力的兩端極限值；所述信息接收模塊主要用于接收所述壓力傳感器和扭矩傳感器反饋的數據；所述信息處理模塊根據所述信息輸入模塊和所述信息接收模塊的數據作出對比和計算，并將處理結果反饋到所述第一伺服電機和第二伺服電機的驅動器。控制元件可以采用PLC控制器或者運動控制卡。與現有技術相比，本技術提供的壓旋機的有益效果是：1.采用行星滾柱絲桿螺母副作為執行機構，行星滾柱絲桿螺母副所具有的優越性，使其成為惡劣環境條件下使用及重載傳動的理想選擇；2.壓旋機具有兩組動力，通過這兩組動力的相互聯動，實現了直線往復運動、旋轉運動和旋轉+直線往復運動這三種主要的運動形式；壓旋機被賦予了上述三種運動形式，使得壓旋機的應用并不局限在精密壓力裝配上，還可以作為汽車彈簧壓旋工藝設備、激光焊接工藝中零件定位、保壓設備；3.采用壓力控制器對主絲桿所承受的軸向壓力進行數據監測，采用扭矩傳感器對主絲桿本文檔來自技高網...

【技術保護點】
壓旋機，其特征在于，包括控制系統、機殼及安裝在機殼中的第一動力傳動副、第二動力傳動副和行星滾柱絲桿螺母副；所述行星滾柱絲桿螺母副包括絲桿螺母、主絲桿、數根行星滾柱、數根滾針和滾針螺母，所述絲桿螺母上套設了一排滾珠軸承，這一排滾珠軸承的外面套設了一個壓力套筒；所述主絲桿的一端固設有一個壓力傳感器，所述壓力傳感器與所述壓力套筒連接；所述主絲桿的另一端為延伸段，所述延伸段從所述機殼中穿出并與安裝法蘭固連；所述第一動力傳動副主要由第一伺服電機、第一主動齒輪和第一從動齒輪構成，所述第一從動齒輪與所述絲桿螺母固連，所述主絲桿的延伸段從所述第一從動齒輪中穿過；所述第二動力傳動副主要由第二伺服電機、第二主動齒輪和第二從動齒輪構成；所述第二伺服電機的轉軸鍵連接了一根扭力軸，所述扭力軸插在所述第二主動齒輪中，所述扭力軸上通過聯軸器固設了一個扭矩傳感器；所述第二從動齒輪中插設了一個固定套筒，所述主絲桿的延伸段從所述第二從動齒輪中穿過，所述固定套筒與所述主絲桿的延伸段之間呈徑向固定、軸向自由的狀態。

【技術特征摘要】
1.壓旋機，其特征在于，包括控制系統、機殼及安裝在機殼中的第一動力傳動副、第二動力傳動副和行星滾柱絲桿螺母副；所述行星滾柱絲桿螺母副包括絲桿螺母、主絲桿、數根行星滾柱、數根滾針和滾針螺母，所述絲桿螺母上套設了一排滾珠軸承，這一排滾珠軸承的外面套設了一個壓力套筒；所述主絲桿的一端固設有一個壓力傳感器，所述壓力傳感器與所述壓力套筒連接；所述主絲桿的另一端為延伸段，所述延伸段從所述機殼中穿出并與安裝法蘭固連；所述第一動力傳動副主要由第一伺服電機、第一主動齒輪和第一從動齒輪構成，所述第一從動齒輪與所述絲桿螺母固連，所述主絲桿的延伸段從所述第一從動齒輪中穿過；所述第二動力傳動副主要由第二伺服電機、第二主動齒輪和第二從動齒輪構成；所述第二伺服電機的轉軸鍵連接了一根扭力軸，所述扭力軸插在所述第二主動齒輪中，所述扭力軸上通過聯軸器固設了一個扭矩傳感器；所述第二從動齒輪中插設了一個固定套筒，所述主絲桿的延伸段從所述第二從動齒輪中穿過，所述固定套筒與所述主絲桿的延伸段之間呈徑向固定、軸向自由的狀態。2.根據權利要求1所述的壓旋機，其特征在于，所述第一從動齒輪與所述絲桿螺母之間通過一組凹凸插齒固定連接。3.根據權利要求1或2所述的壓旋機，其特征在于，所述第二從動齒輪與所述固定套筒之間通過凹凸插齒固定連接。4.根據權利要求3所述的壓旋機，其特征在于，所述第一從動齒輪的相對所述固定套筒的一端設置有連接套筒，所述連接套筒中設置有深溝球軸承；所述固定套筒的一端插在所述連接套筒中的深溝球軸承中。5.根據權利要求4所述的壓旋機，其特征在于，所述絲桿...

【專利技術屬性】
技術研發人員：章偉，
申請(專利權)人：儒拉瑪特自動化技術蘇州有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇,32