本發(fā)明涉及裝配領(lǐng)域，尤其涉及一種多軸擰緊機(jī)同步控制方法，還涉及一種多軸擰緊機(jī)同步機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前，在現(xiàn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)裝配過(guò)程中，為提高發(fā)動(dòng)機(jī)裝配質(zhì)量，使制造精良，保證產(chǎn)品性能的一致性，發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋螺栓(多個(gè))同時(shí)擰緊就成為了柴油機(jī)裝配工藝中必須的條件，但有些裝配線是連續(xù)的流水板式輸送裝配線，裝配線無(wú)法對(duì)缸蓋螺栓進(jìn)行定位。同時(shí)，如四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋螺栓有18根之多，擰緊軸加上一些輔助裝置，整臺(tái)多軸擰緊機(jī)就有1噸多重，就是這樣的多軸擰緊機(jī)在連續(xù)的流水裝配線上也根本無(wú)法運(yùn)用來(lái)進(jìn)行多軸擰緊。因此，如果沒(méi)有一套與連續(xù)的流水裝配線同步運(yùn)行的機(jī)構(gòu)，這么多的螺栓要一次認(rèn)帽成功，是不容易的事情。這不僅影響產(chǎn)品的質(zhì)量，也造成經(jīng)濟(jì)上的損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的一是，提供一種多軸擰緊機(jī)同步控制方法，可有效的提高多軸擰緊工藝，提高生產(chǎn)效率。

本發(fā)明目的二是，提供該方法的一種同步機(jī)構(gòu)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的一，提供了一種多軸擰緊機(jī)同步控制方法，該方法包括如下處理過(guò)程：

步驟1.1：?jiǎn)?dòng)工作，輸送裝置帶動(dòng)工件移動(dòng)，實(shí)時(shí)檢測(cè)輸送裝置的運(yùn)動(dòng)速度并且將信號(hào)發(fā)送給同步控制器；

步驟1.2：同步控制器根據(jù)輸送裝置的運(yùn)動(dòng)速度信號(hào)，發(fā)出控制信號(hào)控制擰緊裝置與工件同步運(yùn)動(dòng)，并且同步控制器實(shí)時(shí)接收擰緊裝置的運(yùn)動(dòng)速度信號(hào)；

步驟1.3：當(dāng)同步控制器實(shí)時(shí)接收到輸送裝置的運(yùn)動(dòng)速度發(fā)生變化的信號(hào)后，同步控制器同時(shí)根據(jù)輸送裝置的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)速度信號(hào)和擰緊裝置的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)速度信號(hào)發(fā)送控制信號(hào)，使得收擰緊裝置的運(yùn)動(dòng)速度跟隨工件的運(yùn)動(dòng)速度的變化而變化，實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選地，在步驟1.2和步驟1.3中，所述同步控制器通過(guò)比例積分控制算法得出發(fā)送給擰緊裝置的控制信號(hào)，其中，同步控制器將輸送裝置的運(yùn)動(dòng)速度乘以設(shè)定的速度比后作為比例積分控制算法的輸入?yún)?shù)。

優(yōu)選地，所述比例積分控制算法為：

其中，Kp為比例系數(shù)，Ti為積分系數(shù)，t為時(shí)間，e(t)為輸入量，u(t)為輸出量。

優(yōu)選地，在步驟1.2和步驟1.3中，所述擰緊裝置的運(yùn)動(dòng)控制過(guò)程中設(shè)有一上下限，用以實(shí)時(shí)限制輸送裝置的運(yùn)動(dòng)速度乘以設(shè)定的速度比后所得速度與擰緊裝置運(yùn)動(dòng)速度的差值大小，當(dāng)差值超出上下限值時(shí)則根據(jù)設(shè)定進(jìn)行修正擰緊機(jī)速度。

為了實(shí)現(xiàn)目的二提供了一種多軸擰緊機(jī)同步機(jī)構(gòu)，包括輸送線電機(jī)，還包括有輸送線計(jì)數(shù)傳感器、同步控制器、工件位置傳感器、擰緊機(jī)行走控制器、擰緊機(jī)行走電機(jī)和擰緊機(jī)行走傳感器，所述輸送線電機(jī)通過(guò)輸送線計(jì)數(shù)傳感器將運(yùn)動(dòng)速度信號(hào)傳送給同步控制器，所述工件位置傳感器將工件位置信號(hào)傳送給同步控制器，同步控制器依次與擰緊機(jī)行走控制器、擰緊機(jī)行走電機(jī)和擰緊機(jī)行走傳感器信號(hào)連接，擰緊機(jī)行走傳感器再將信號(hào)發(fā)送回同步控制器形成閉環(huán)。

優(yōu)選地，所述擰緊機(jī)行走電機(jī)與一擰緊機(jī)連接，并且擰緊機(jī)行走電機(jī)還與一滑軌連接，其中，所述擰緊機(jī)行走電機(jī)能帶動(dòng)擰緊機(jī)沿著滑軌運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選地，所述輸送線電機(jī)與傳送帶連接，傳送帶與滑軌上下平行安裝。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明中同步控制器根據(jù)輸送線計(jì)數(shù)傳感器、工件位置傳感器和擰緊機(jī)行走傳感器的信號(hào)對(duì)擰緊機(jī)行走電機(jī)和輸送電機(jī)進(jìn)行同步運(yùn)行控制，可有效的提高多軸擰緊工藝，提高生產(chǎn)效率。本發(fā)明的同步精度較高，從而確保這個(gè)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使多軸擰緊機(jī)擰螺栓時(shí)一次認(rèn)帽成功。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中類似的元件標(biāo)號(hào)代表類似的元件。

如圖1所示，一種多軸擰緊機(jī)同步控制方法，該方法包括如下處理過(guò)程：

步驟1.1：?jiǎn)?dòng)工作，輸送裝置帶動(dòng)工件移動(dòng)，實(shí)時(shí)檢測(cè)輸送裝置的運(yùn)動(dòng)速度并且將信號(hào)發(fā)送給同步控制器4；

步驟1.2：同步控制器4根據(jù)輸送裝置的運(yùn)動(dòng)速度信號(hào)，發(fā)出控制信號(hào)控制擰緊裝置與工件同步運(yùn)動(dòng)，并且同步控制器4實(shí)時(shí)接收擰緊裝置的運(yùn)動(dòng)速度信號(hào)；

步驟1.3：當(dāng)同步控制器4實(shí)時(shí)接收到輸送裝置的運(yùn)動(dòng)速度發(fā)生變化的信號(hào)后，同步控制器4同時(shí)根據(jù)輸送裝置的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)速度信號(hào)和擰緊裝置的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)速度信號(hào)發(fā)送控制信號(hào)，使得收擰緊裝置的運(yùn)動(dòng)速度跟隨工件的運(yùn)動(dòng)速度的變化而變化，實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)動(dòng)。

在本實(shí)施例中，輸送裝置與擰緊裝置上下相對(duì)安裝并且平行相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

在步驟1.2和步驟1.3中，所述同步控制器4通過(guò)比例積分控制算法得出發(fā)送給擰緊裝置的控制信號(hào)，其中，同步控制器4將輸送裝置的運(yùn)動(dòng)速度乘以設(shè)定的速度比后作為比例積分控制算法的輸入?yún)?shù)。

比例積分控制算法為：

其中，Kp為比例系數(shù)，Ti為積分系數(shù)，e(t)為輸入量，u(t)為輸出量。

在本實(shí)施例中，Kp和Ti可設(shè)定，1為常數(shù)。

在步驟1.2和步驟1.3中，所述擰緊裝置的運(yùn)動(dòng)控制過(guò)程中設(shè)有一上下限為輸送裝置的運(yùn)動(dòng)速度乘以設(shè)定的速度比后所得速度的5％為輸送裝置的運(yùn)動(dòng)速度乘以設(shè)定的速度比后所得速度的5％，用以實(shí)時(shí)限制輸送裝置的運(yùn)動(dòng)速度乘以設(shè)定的速度比后所得速度與擰緊裝置運(yùn)動(dòng)速度的差值大小，當(dāng)差值超出上下限值時(shí)則根據(jù)設(shè)定進(jìn)行修正擰緊機(jī)速度。

此外，上下限也可為輸送裝置的運(yùn)動(dòng)速度乘以設(shè)定的速度比后所得速度的3％或4％或6％或7％。

通過(guò)該方法可有效的提高多軸擰緊工藝，提高生產(chǎn)效率。本發(fā)明的同步精度較高，從而確保這個(gè)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使多軸擰緊機(jī)擰螺栓時(shí)一次認(rèn)帽成功。

如圖1至圖2所示，本發(fā)明還提供了一種多軸擰緊機(jī)同步機(jī)構(gòu)，包括輸送線電機(jī)1，還包括有輸送線計(jì)數(shù)傳感器2、同步控制器4、工件位置傳感器3、擰緊機(jī)行走控制器5、擰緊機(jī)行走電機(jī)6和擰緊機(jī)行走傳感器7，輸送線電機(jī)1通過(guò)輸送線計(jì)數(shù)傳感器2將運(yùn)動(dòng)速度信號(hào)傳送給同步控制器4，所述工件位置傳感器3將工件9位置信號(hào)傳送給同步控制器4，同步控制器4依次與擰緊機(jī)行走控制器5、擰緊機(jī)行走電機(jī)6和擰緊機(jī)行走傳感器7信號(hào)連接，擰緊機(jī)行走傳感器7再將信號(hào)發(fā)送回同步控制器4形成閉環(huán)。

在本實(shí)施中，輸送線計(jì)數(shù)傳感器2用以檢測(cè)輸送線電機(jī)1的傳動(dòng)速度。工件位置傳感器3用以檢測(cè)工件位置信號(hào)并發(fā)送給同步控制器4，用以控制擰緊機(jī)行走電機(jī)6的行走起點(diǎn)。擰緊機(jī)行走傳感器7用以檢測(cè)擰緊機(jī)行走電機(jī)6的運(yùn)行速度。

擰緊機(jī)行走電機(jī)6與一擰緊機(jī)8連接，并且擰緊機(jī)行走電機(jī)6還與一滑軌10連接，其中，擰緊機(jī)行走電機(jī)6能帶動(dòng)擰緊機(jī)8沿著滑軌10運(yùn)動(dòng)。

在本實(shí)施例中，在一件工件螺桿擰緊完成后，擰緊機(jī)行走電機(jī)6回到起始設(shè)定位置。擰緊機(jī)8的擰緊軸個(gè)數(shù)與工件9的螺桿數(shù)相對(duì)應(yīng)。

輸送線電機(jī)1與傳送帶11連接，傳送帶11與滑軌10上下平行安裝。

本實(shí)施例的工作過(guò)程：?jiǎn)?dòng)工作，輸送線電機(jī)1帶動(dòng)傳送帶11從而帶動(dòng)工件9移動(dòng)，輸送線計(jì)數(shù)傳感器2實(shí)時(shí)檢測(cè)輸送線電機(jī)1的運(yùn)動(dòng)速度并且將信號(hào)發(fā)送給同步控制器4；同步控制器4根據(jù)工件位置傳感器3的信號(hào)確定擰緊機(jī)行走電機(jī)6的運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)，并且同步控制器4根據(jù)輸送線計(jì)數(shù)傳感器2的信號(hào)，發(fā)出控制信號(hào)到擰緊機(jī)行走控制器5，擰緊機(jī)行走控制器5根據(jù)接收的信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)大小的電壓和電流到擰緊機(jī)行走電機(jī)6，使得擰緊機(jī)8與工件9同步運(yùn)動(dòng)，并且同步控制器4實(shí)時(shí)接收擰緊機(jī)行走傳感器7的信號(hào)；當(dāng)同步控制器4實(shí)時(shí)接收到輸送線計(jì)數(shù)傳感器2的信號(hào)變化后，同步控制器4同時(shí)根據(jù)輸送線計(jì)數(shù)傳感器2和擰緊機(jī)行走傳感器7的信號(hào)發(fā)送控制信號(hào)，使得擰緊機(jī)行走電機(jī)6的運(yùn)動(dòng)速度跟隨工件9的運(yùn)動(dòng)速度的變化而變化，實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)動(dòng)控制，在擰緊結(jié)束后，擰緊機(jī)行走電機(jī)6回到起始運(yùn)動(dòng)位置。

通過(guò)該機(jī)構(gòu)可有效的提高多軸擰緊工藝，提高生產(chǎn)效率。本發(fā)明的同步精度較高，從而確保這個(gè)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使多軸擰緊機(jī)擰螺栓時(shí)一次認(rèn)帽成功。

以上結(jié)合最佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本發(fā)明并不局限于以上揭示的實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)涵蓋各種根據(jù)本發(fā)明的本質(zhì)進(jìn)行的修改、等效組合。