[发明专利]全电式伺服单头相位摩擦焊机

说明书

技术领域

本发明涉及单头相位摩擦焊机制作领域，尤其涉及一种自动化精度高的单头相位摩擦焊机。

背景技术

现有技术的单头相位摩擦焊机由床身，主油缸，主轴箱，拉杠，移动夹具，旋转夹具，推座，滑台，定位块等组成。主轴箱，滑台，主油缸座安装在床身上；旋转夹具安装在主轴箱端面，随主轴一起旋转；移动夹具，零件限位块，推座，安装在滑台上；滑台可以在床身上滑动，油缸推动推座，带动滑台前后滑动；交流三项电机通过同步带带动主轴旋转，通过变频器控制主轴转动，主轴停止时，液压湿式制动器刹车使主轴停止；焊接零件之前，程序提前设定好旋转夹具焊接停止时的角度位置，使焊接零件的上表面与移动夹具焊接零件的上表面呈一定的角度，焊接后，两个焊前零件的上表面有相对的角度；先手动设定好焊接工艺参数，手动调整好摩擦压力，确认后，开始焊接；主轴电机安装在主轴箱上，通过同步带带动主轴旋转，旋转夹具夹紧工件，油缸推动推座前进，推座带动滑台前进，滑台带动移动夹具前进，移动夹具夹紧焊接零件向主轴方向移动，两工件开始摩擦，摩擦结束后，主轴制动，旋转夹具停在焊接前设定好的角度，主油缸向前快速的实加较大的顶锻顶锻力，保压几秒钟，旋转夹具和移动夹具松开，油缸回原位，焊接结束。但由于其电机为普通交流电机+变频器的结构，提供的动力不稳定，电机的控制精度较低，不能自我监控，自我修正，相位角度误差大。主轴结构复杂，制动时需要液压摩擦片制动器，摩擦片总是不停的磨损，制动时主轴停止的角度都不一致，同时制动时间不准确。操作复杂，焊接前要先计算焊接工艺参数，手动设定，效率低下。用油缸推动移动夹具进行焊接，油缸的压力总是有一定的波动，使焊接时零件的摩擦速度不稳定，不能保证焊接零件的缩短量及长度。生产效率底，液压系统存在漏油现象，维修不便。无品质监控系统，不能检测焊接过程中的参数变化，不能发现不合格产品。自动化程度较低，并且加工精度较低。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种自动化程度高、有效提高焊接精度、延长电机使用寿命的全电式伺服单头相位摩擦焊机。

为实现本发明目的，提供了以下技术方案：全电式伺服单头相位摩擦焊机，包括床身、设置于床身一端的主轴箱、通过皮带轮带动主轴箱内主轴同步旋转的电机、安装于主轴箱端面与主轴一起旋转的旋转夹具、设置于床身上的滑台、依次安装于滑台上的移动夹具、零件定位块、限位杆以及推座，其特征在于所述床身上表面设置有丝杆传动机构，滑台与丝杆传动机构的丝杠连接座相连，丝杆传动机构通过皮带轮连接安装于床身内的减速机，减速机连接推力伺服电机。

作为优选，所述电机为主轴伺服电机。

作为优选，床身外设置有监控系统和与伺服电机电连接的伺服驱动系统。

作为优选，伺服驱动系统还包括能实现主轴任意角度停止的主轴伺服驱动系统。

本发明有益效果：主轴机构及推力机构采用伺服控制系统，控制精度大幅提高。主轴伺服驱动系统实现速度及位置闭环；推力伺服驱动系统实现位移，推力及速度闭环；保证焊接零件的焊接精度，焊接参数自动生成系统，无需人工手动调节，实现控制自动化，操作简单。主轴结构优化，取消制动机构，使用寿命长。品质监控系统，保证焊接零件质量。提高生产效率，全自动焊接，预留机器人空间。全电式结构，主轴机构及推力机构采用全电式结构，控制精确。数控化，整个焊接过程实现全监控，工艺参数数控可调，可存储，打印。

附图说明

图1为现有技术的结构示意图。

图2为本发明的结构示意图。

具体实施方式

全电式伺服单头相位摩擦焊机，包括床身001、设置于床身001一端的主轴箱002、通过皮带轮003带动主轴箱002内主轴021同步旋转的电机004、安装于主轴箱002端面与主轴021一起旋转的旋转夹具005、设置于床身001上的滑台006、依次安装于滑台006上的移动夹具007、零件定位块008、限位杆009以及推座010，所述床身001上表面设置有丝杆传动机构011，滑台006与丝杆传动机构011的丝杠连接座012相连，丝杆传动机构011通过皮带轮003连接安装于床身001内的减速机013，减速机013连接推力伺服电机014，所述电机004为主轴伺服电机，床身001外设置有监控系统015和与主轴伺服电机004、推力伺服电机014电连接的伺服驱动系统016。同时轴向推力机构也由伺服电机提供推力。伺服驱动系统016还包括能实现主轴任意角度停止的主轴伺服驱动系统。

焊接开始时，输入产品规格，焊接工艺参数自动生成；输入相位角度，确定焊接角度；人工上料，夹具夹紧，推力伺服电机推动滑台向前移动，两工件开始摩擦，摩擦结束，主轴伺服驱动系统确认相位角度，主轴停止，顶锻保压，旋转夹具松开，移动夹具松开，下料。焊接过程中，监控系统监控焊接全过程，超差报警。焊接过程中，主轴伺服驱动系统实现速度及位置闭环；推力伺服驱动系统实现位移，推力及速度闭环；保证焊接零件的焊接精度。