[发明专利]一种夹紧力反馈控制的自定心导向装置及方法

权利要求书

1.一种夹紧力反馈控制的自定心导向装置及方法，其特征在于：包括步进电机(1)、弹性联轴器(2)、导向滑块(3)，传动螺杆(4)、螺母块(5)、基座圆盘(6)、转动圆盘(7)、摆杆(8)、弹簧挡圈(9)、滚动轴承(10)、圆料(11)；所述步进电机(1)通过螺栓固定在机械设备上；所述传动螺杆(4)通过移动副与所述导向滑块(301)联接，所述导向滑块(301)通过转动副与所述基座圆盘(6)联接，所述传动螺杆(4)一端通过弹性联轴器(2)与所述步进电机(1)联接，所述传动螺杆(4)另一端有螺纹，与所述螺母块(5)联接，所述螺母块(5)有内螺纹与传动螺杆(4)相配合；所述螺母块(5)通过转动副与所述转动圆盘(7)联接；所述摆杆(801)通过移动副与所述导向滑块(303)联接，所述导向滑块(302)、导向滑块(303)和导向滑块(304)通过转动副与所述转动圆盘(7)联接，所述摆杆(801)一端与基座圆盘(6)通过转动副联接，一端与所述滚动轴承(10)通过过盈配合联接；所述滚动轴承(10)通过轴肩与弹簧挡圈定位，所述滚动轴承(10)上有力传感器通过力反馈回路与步进电机(1)联接，通过力反馈回路控制步进电机(1)的转动与停止；所述滚动轴承(10)与所述圆料(11)直接接触，所述圆料(11)被定心夹紧后可沿其轴线方向运动；所述基座圆盘(6)与所述转动圆盘(7)通过转动副联接，所述基座圆盘(6)与所述转动圆盘(7)轴线重合，转动圆盘(7)可绕轴线转动，带动所述摆杆(801)、摆杆(802)和摆杆(803)摆动，夹紧或松开所述圆料(11)。

2.根据权利要求1所述的一种夹紧力反馈控制的自定心导向装置及方法，其特征在于：当圆料(11)半径r_bar发生变化后，通过控制步进电机(1)的转动圈数N，可实现该装置的开口大小调整，步进电机(1)转动圈数N通过以下公式确定：

式中，OO₁为摆杆(801)固定铰点O₁与基座圆盘(6)中心点O间的距离，d₀为滚动轴承(10)外圈直径，r_bar为圆料(11)的半径，R₀为导向滑块(302)铰接点与基座圆盘(6)中心点O间的距离，b为滚动轴承(10)的宽度，P为传动螺杆(4)的螺距。

3.根据权利要求1所述的一种夹紧力反馈控制的自定心导向装置及方法，其特征在于：根据导向滑块(302)铰接点与基座圆盘(6)中心点的间距R₀、摆杆(801)固定铰点O₁与基座圆盘(6)间的距离OO₁、滚动轴承(10)的外圈直径d₀和宽度b来确定可夹紧圆料的最小直径r_min和最大直径r_max，公式如下：

式中，b为滚动轴承(10)的宽度，R₀为导向滑块(301)铰接点与基座圆盘(6)中心点O间的距离，OO₁为摆杆(801)固定铰点O₁与基座圆盘(6)中心点O间的距离，d₀为滚动轴承(10)外圈直径。

4.一种夹紧力反馈控制的自定心导向装置及方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、判断该规格圆料的尺寸是否在可夹紧棒材的最小直径r_min和最大直径r_max范围内；

S2、根据圆料直径计算步进电机转动圈数N，启动步进电机带动摆杆摆动，打开卡盘；

S3、人工引导圆料穿过自定心导向装置；

S4、步进电机转动带动摆杆夹紧圆料，当夹紧力达到要求值后，通过力反馈回路控制停止步进电机；

S5、进行下一个工序处理。