[发明专利]微小型螺纹副自动装配中的预紧力控制装置

权利要求书

1.微小型螺纹副自动装配中的预紧力控制装置，其特征在于：螺母夹持装置[1]，传动 轴[2]，第一联轴器[3]，扭矩传感器[4]，第二联轴器[5]，直流电机[6]，支架[7]，精密直 线导轨[8]，直线滚珠轴承[9]和计算机[10]，螺母夹持装置[1]通过传动轴[2]与第一联轴器 [3]一端连接，第一联轴器[3]另一端与扭矩传感器[4]一端连接，扭矩传感器[4]另一端与第 二联轴器[5]一端连接，第二联轴器[5]另一端与直流电机[6]连接，直流电机[6]及扭矩传感 器[4]固定在支架[7]上，支架[7]安装在精密直线导轨[8]上，支架[7]上安装有直线轴承[9]， 直线轴承[9]与传动轴[2]配合以保证扭矩可靠传递同时使螺母夹持装置[1]在轴向具有一定 柔性，

直流电机[6]与精密直线导轨[8]分别用于螺纹副装配过程中的周向与轴向进给，两者同 步进给，精密直线导轨[8]进给一个螺距的同时，直流电机[6]进给一周，带动螺母夹持装置 [1]进行螺母装配进给；

扭矩传感器[4]输出信号进入计算机[10]，计算机[10]对螺母夹持装置[1]、直流电机[6] 及精密直线导轨[8]进行控制，完成微小螺纹副装配。

2.根据权利要求1所述的微小型螺纹副自动装配中的预紧力控制装置，其特征在于， 计算机[10]通过运动控制卡[11]控制直流电机[6]和精密直线导轨[8]精确同步运动，同步运 动过程中螺母夹持装置[1]对螺母施加扭矩，扭矩传感器[4]实时测量螺母装配进给过程中的 扭矩，数据采集卡[12]将扭矩传感器[4]输出信号采集进入计算机[10]。

3.根据权利要求1所述的微小型螺纹副自动装配中的预紧力控制装置，其特征在于， 进行螺纹副装配前，与螺母配合的待装配被连接件的系统刚度为K，直流电机[6]的固定转 速为ω，螺纹副装配过程中，当被连接件被压实之后，计算机[10]对扭矩传感器[4]输出信 号T经过滤波平滑后进行实时求导处理，得扭矩变化率T′，则设定预紧力F对应的控制扭 矩T₀的计算公式为

T0=2πFT′PKω]]>

其中P为被装配螺纹副的螺距。将扭矩传感器[4]输出信号T与控制扭矩T₀进行比较， T＝T₀时，直流电机[6]与直线精密导轨[8]停止运动，直线精密导轨[8]带动螺母夹持装置[1] 脱离螺母，完成螺母装配。