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　　本发明涉及伺服拧紧模组，包括吸钉管批头总成；吸钉座，套设在吸钉管批头总成上，所述吸钉座连接有套接吸钉管批头总成上的吸钉管；拧紧工具总成，固定于吸钉管批头总成的另一端用于带动吸钉管批头总成进行转动并能够检测扭矩；轴向进给单元；弹性连接件，其固定于吸钉座和拧紧工具总成之间用于带动吸钉座同步移动，并反馈弹性力；枪头。本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过设置吸钉管、吸钉座、导轨制动器以及弹簧连接件，在伺服电机控制的方式，能够方便将螺钉送入深孔中，同时通过导轨制动器提供高效的制动效果，继而在螺钉拧紧的过程

　　(19)国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 116922068 A (43)申请公布日 2023.10.24 (21)申请号 6.X (22)申请日 2023.08.17 (71)申请人 无锡丹尼克尔自动化科技有限公司 地址 214000 江苏省无锡市新吴区珠江路 49号-1 (72)发明人 张云青 (74)专利代理机构 无锡华源专利商标事务所 (普通合伙) 32228 专利代理师 杨民 (51)Int.Cl. B23P 19/06 (2006.01) 权利要求书2页 说明书8页 附图10页 (54)发明名称 伺服拧紧模组 (57)摘要 本发明涉及伺服拧紧模组，包括吸钉管批头 总成；吸钉座，套设在吸钉管批头总成上，所述吸 钉座连接有套接吸钉管批头总成上的吸钉管；拧 紧工具总成，固定于吸钉管批头总成的另一端用 于带动吸钉管批头总成进行转动并能够检测扭 矩；轴向进给单元；弹性连接件，其固定于吸钉座 和拧紧工具总成之间用于带动吸钉座同步移动， 并反馈弹性力；枪头。本发明结构紧凑、合理，操 作方便，通过设置吸钉管、吸钉座、导轨制动器以 及弹簧连接件，在伺服电机控制的方式 ，能够方 便将螺钉送入深孔中，同时通过导轨制动器提供 高效的制动效果，继而在螺钉拧紧的过程中，能 A 够精确的得到下压力，因此可以通过闭环伺服控 8 制系统自适应的进行拧紧工序，具有很强的实用 6 0 2 性。 2 9 6 1 1 N C CN 116922068 A 权利要求书 1/2页 1.伺服拧紧模组，其特征在于，包括： 吸钉管批头总成(400)，其端部连接有对接螺钉(601)的批头(401)； 吸钉座(200)，套设在吸钉管批头总成(400)上，所述吸钉座(200)连接有套接吸钉管批 头总成(400)上的吸钉管(403)； 拧紧工具总成(900)，固定于吸钉管批头总成(400)的另一端用于带动吸钉管批头总成 (400)进行转动并能够检测扭矩； 轴向进给单元，其与拧紧工具总成(900)连接用于在行程范围内产生轴向进给运动，所 述轴向进给单元包括电机总成(800)并能够检测轴向运动的压力、速度； 弹性连接件，其固定于吸钉座(200)和拧紧工具总成(900)之间用于带动吸钉座(200) 同步移动，并反馈弹性力； 导轨制动器(100)，其固定于吸钉座(200)上并可控的限制吸钉座(200)进行移动； 枪头(500)，其内预留有便于吸钉管批头总成(400)穿过的通道，且在该通道内预留有 备用螺钉。 2.如权利要求1所述的伺服拧紧模组，其特征在于：还包括外壳(300)，枪头(500)固定 在外壳(300)上，同时外壳(300)上连接有导轨(1200)，导轨(1200)与吸钉管批头总成(400) 平行设置，吸钉座(200)、导轨制动器(100)和拧紧工具总成(900)均滑动连接在导轨(1200) 上。 3.如权利要求1所述的伺服拧紧模组，其特征在于：所述吸钉座(200)上连接有与吸钉 管(403)对接的枪管(501)，用于控制吸钉管批头总成(400)与螺钉(601)进行对接和脱离。 4.如权利要求2所述的伺服拧紧模组，其特征在于：所述电机总成(800)的驱动端连接 有丝杠总成(700)，拧紧工具总成(900)通过其安装座螺纹套接在丝杠总成(700)上，吸钉座 (200)上预留有方便丝杠总成(700)穿过的通孔。 5.如权利要求1所述的伺服拧紧模组，其特征在于：所述枪头(500)包括枪管(501)，枪 管(501)上连接有向通道内进钉的进钉机构(600)，且在枪管(501)的端部连接有固定螺钉 (601)的夹钉结构，且夹钉结构通过夹取控制结构(502)控制开闭，控制钉的夹取和脱离，外 壳(300)上连接有与夹取控制结构(502)相对应的接近传感器(301)。 6.如权利要求2所述的伺服拧紧模组，其特征在于：所述弹性连接件包括贯穿吸钉座 (200)的芯轴(1000)，芯轴(1000)位于吸钉座(200)和拧紧工具总成(900)之间的一段侧壁 上套接有弹簧(1100)。 7.如权利要求1所述的伺服拧紧模组，其特征在于：所述导轨制动器(100)，包括套筒 组，所述套筒组包括两个相对固定的套筒(101)，以及设置在两个套筒(101)之间方便导轨 (1200)移动的滑道； 所述套筒(101)内连接有沿垂直方向移动的活塞(107)，且活塞(107)的下端连接有连 接杆(109)，连接杆(109)的下端抵触滑动块(106)并带动滑动块(106)向滑道的一侧水平移 动； 所述套筒(101)上开设有用于通气的进气孔(105)，且进气孔(105)的通气带动活塞 (107)上下移动，同时通过气压带动滑动块(106)向滑道方向移动并与导轨(1200)接触制 动。 8.如权利要求7所述的伺服拧紧模组，其特征在于：所述套筒(101)的上端螺纹插接有 2 2 CN 116922068 A 权利要求书 2/2页 连接套(104)，且连接套(104)内设置有压缩弹簧(108)，且压缩弹簧(108)延伸至套筒(101) 内并与活塞(107)接触，并向活塞(107)提供向下的预压力。 9.如权利要求7所述的伺服拧紧模组，其特征在于：所述连接杆(109)延伸至安装块 (103)和滑动块(106)之间的一段侧壁上开设有矩形孔，且在矩形孔内连接有分别滚动在安 装块(103)和滑动块(106)上的两个滚动轴(110)，所述滑动块(106)呈“T”字形结构，其较宽 的一端滑动在套筒(101)的内壁上，滑动块(106)靠近连接杆(109)的一端呈斜面，其较窄的 一端穿过套筒(101)侧壁上开设的通孔并向滑道方向进行移动，同时在套筒(101)和滑动块 (106)之间连接有用于预紧和复位的弹性垫圈(1061)。 10.如权利要求1所述的伺服拧紧模组，其特征在于：所述批头(401)带动螺钉(601)拧 紧时会产生下压力，且该下压力值F＝Fs‑Ft±G，其中Fs＝电机总成(800)的输出作用力；Ft ＝弹性连接件的弹性力；G＝其他零件自重； 其中，Fs＝2πηT/L；η：丝杠总成(700)的传动效率；T：转矩；L：丝杠总成(700)的导程； Ft＝kx；k：弹性连接件的弹性系数；X：电机总成(800)相对吸钉座(200)的位移量。 3 3 CN 116922068 A 说明书 1/8页 伺服拧紧模组 技术领域 [0001] 本发明涉及拧紧模组技术领域，尤其是伺服拧紧模组。 背景技术 [0002] 在常规拧紧过程中有如下几个步骤，第一步，螺钉进入通孔，螺钉螺纹与产品螺纹 接触，第二步，拧紧批头与螺钉花型咬合，我们称为批头认帽，第三步，快速旋转批头使螺纹 旋入产品，第四步，螺钉下表面贴合产品面，第五步，进一步拧紧螺丝，使螺钉达到我们所需 要的扭矩，最后一步，挪走批头，完成拧紧过程。 [0003] 在这一系列过程中，会存在以下问题：螺钉入孔和快速旋入过程中会发生螺纹损 坏的情况；螺钉到达贴合面之后定扭过程中，批头与花型发生跳枪，导致花型损坏无法拆卸 的情况；拧紧完成后，批头与螺钉咬钉，无法取出批头的情况。 [0004] 以上的问题多是因为螺钉的驱动行程和旋转扭矩不匹配造成的，因此螺钉在各阶 段需要适配不同的扭矩，从而达到更好的拧紧效果。 [0005] 然而，常见的拧紧模组主要驱动方式为气缸或者电缸。 [0006] 气缸是将压缩气体的压力能转换为机械能的气动执行元件，众所周知，相比电动 执行器，气缸可在恶劣条件下可靠地工作，且操作简单，基本可实现免维护。气缸擅长作往 复直线运动，尤其适于工业自动化中最多的传送要求——工件的直线搬运，绝大多数从使 用便利性角度更倾向于使用气缸，气缸便于快速的调整运动的速度与输出的压力，对没有 太多经验的现场维护人员来说，是最容易维护的，当然使用气缸作为动力源并非完全无缺 点，其劣势有无法精准控制，无多点位使用，无正反馈； [0007] 电缸本身非常灵活，在有电的工况即可使用，不需要气源，而气源多数情况下是气 缸效果不好的主因；电缸可以多点位运行，在不改变机械结构的前提下，易使用在不同工况 下，利用电机扭矩特性，能提供分段式拧紧时所需要的不同下压力，利用编码器能够实现螺 钉拧入深度的监控。 [0008] 目前传统的方式如中国专利CN  115229480 A公开的用于自动执行拧紧工艺的拧 紧装置，该专利采用电缸的方式进行对拧紧过程进行了自动控制，但是在该专利中，传动工 具16是直接接触螺钉进行拧紧的，而电机对传动工具16的压力控制也是直接的，并没有其 他过多的干扰条件，因此在该专利中采用“ [0009] a)将所述螺旋传动工具进给到所述螺钉头； [0010] b)通过评估位置和进给力的瞬时数据来检查正确的啮合； [0011] c)在发生不正确的啮合时，对所述旋转驱动和/或所述进给单元进行改进控制； [0012] d)进一步进给并监测所述位置和进给力，以确定是否已实现正确啮合；” [0013] 这种方式能够实现自动执行拧紧工艺。 [0014] 但是在该专利中有一个很大的缺陷； [0015] 即，由于传动工具16直接接触螺钉，只能应用于固定元件26能够接触到螺孔的情 况，一旦螺孔过深或者枪头存在干涉，使得固定元件26不能将螺钉送到螺孔时，该种方式便 4 4 CN 116922068 A 说明书 2/8页 得不到应用。 [0016] 目前针对这种情况，通常采用的方式是通过吸钉管和批头(传动工具16)同时使 用，吸钉管和批头同时固定螺钉，而且吸钉管可以伸出枪头(固定元件26)，将螺钉送入过深 的螺孔中，然后在通过批头顶出螺钉进行拧紧； [0017] 但是如果采用吸钉管，批头和吸钉管既存在同步移动，而且批头和吸钉管都是通 过同一个进给单元提供进给力，此时批头会产生第一种进给力，同时又存在单独移动(批头 顶出螺丝进行拧紧)，在批头和吸钉管单独移动时，需要对吸钉管进行制动，因此批头的进 给力会产生第二种进给力； [0018] 正因为如此，导致批头的进给力不方便控制，使得按照对比文件的方式进行自动 执行拧紧是存在困难，因为上述第二种进给力产生的同时，此时正在进行拧紧工序，因此多 种力相互影响，从而导致进给力很难判断，从而很难实现自动拧紧工艺。 [0019] 在者，在批头和吸钉管单独移动时，需要对吸钉管进行制动，由于导轨表面镀硬 铬，且无平直面，在不损坏直线导轨的前提下，无法实现快速制动，且制动效果不好，因此第 二种进给力产生的同时还会掺杂其他力，更难判断螺钉的进给力。 [0020] 为此，我们提出伺服拧紧模组。 发明内容 [0021] 本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供伺服拧紧模组，从而在存在吸顶 管将螺钉送入深孔的同时，还能精确的得到螺钉的下压力，方便进行自动拧紧工艺，具有很 强的实用性。 [0022] 本发明所采用的技术方案如下：包括： [0023] 吸钉管批头总成，其端部连接有对接螺钉的批头； [0024] 吸钉座，套设在吸钉管批头总成上，所述吸钉座连接有套接吸钉管批头总成上的 吸钉管； [0025] 拧紧工具总成，固定于吸钉管批头总成的另一端用于带动吸钉管批头总成进行转 动并能够检测扭矩； [0026] 轴向进给单元，其与拧紧工具总成连接用于在行程范围内产生轴向进给运动，所 述轴向进给单元包括电机总成并能够检测轴向运动的压力、速度； [0027] 弹性连接件，其固定于吸钉座和拧紧工具总成之间用于带动吸钉座同步移动，并 反馈弹性力； [0028] 导轨制动器，其固定于吸钉座上并可控的限制吸钉座进行移动； [0029] 枪头，其内预留有便于吸钉管批头总成穿过的通道，且在该通道内预留有备用螺 钉。 [0030] 其进一步特征在于： [0031] 还包括外壳，枪头固定在外壳上，同时外壳上连接有导轨，导轨与吸钉管批头总成 平行设置，吸钉座、导轨制动器和拧紧工具总成均滑动连接在导轨上。 [0032] 所述吸钉座上连接有与吸钉管对接的枪管，用于控制吸钉管批头总成与螺钉进行 对接和脱离。 [0033] 所述电机总成的驱动端连接有丝杠总成，拧紧工具总成通过其安装座螺纹套接在 5 5 CN 116922068 A 说明书 3/8页 丝杠总成上，吸钉座上预留有方便丝杠总成穿过的通孔。 [0034] 所述枪头包括枪管，枪管上连接有向通道内进钉的进钉机构，且在枪管的端部连 接有固定螺钉的夹钉结构，且夹钉结构通过夹取控制结构控制开闭，控制钉的夹取和脱离， 外壳上连接有与夹取控制结构相对应的接近传感器。 [0035] 所述弹性连接件包括贯穿吸钉座的芯轴，芯轴位于吸钉座和拧紧工具总成之间的 一段侧壁上套接有弹簧。 [0036] 所述导轨制动器，包括套筒组，所述套筒组包括两个相对固定的套筒，以及设置在 两个套筒之间方便导轨移动的滑道； [0037] 所述套筒内连接有沿垂直方向移动的活塞，且活塞的下端连接有连接杆，连接杆 的下端抵触滑动块并带动滑动块向滑道的一侧水平移动； [0038] 所述套筒上开设有用于通气的进气孔，且进气孔的通气带动活塞上下移动，同时 通过气压带动滑动块向滑道方向移动并与导轨接触制动。 [0039] 所述套筒的上端螺纹插接有连接套，且连接套内设置有压缩弹簧，且压缩弹簧延 伸至套筒内并与活塞接触，并向活塞提供向下的预压力。 [0040] 所述连接杆延伸至安装块和滑动块之间的一段侧壁上开设有矩形孔，且在矩形孔 内连接有分别滚动在安装块和滑动块上的两个滚动轴，所述滑动块呈“T”字形结构，其较宽 的一端滑动在套筒的内壁上，滑动块靠近连接杆的一端呈斜面，其较窄的一端穿过套筒侧 壁上开设的通孔并向滑道方向进行移动，同时在套筒和滑动块之间连接有用于预紧和复位 的弹性垫圈。 [0041] 所述批头带动螺钉拧紧时会产生下压力，且该下压力值F＝Fs‑Ft±G，其中Fs＝电 机总成的输出作用力；Ft＝弹性连接件的弹性力；G＝其他零件自重； [0042] 其中，Fs＝2πηT/L；η：丝杠总成的传动效率；T：转矩；L：丝杠总成的导程； [0043] Ft＝kx；k：弹性连接件的弹性系数；X：电机总成相对吸钉座的位移量。 [0044] 本发明的有益效果如下： [0045] 本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过设置吸钉管、吸钉座、导轨制动器以及弹簧 连接件，在伺服电机控制的方式，能够方便将螺钉送入深孔中，同时通过导轨制动器提供高 效的制动效果，继而在螺钉拧紧的过程中，能够精确的得到下压力，因此可以通过闭环伺服 控制系统自适应的进行拧紧工序，具有很强的实用性。 [0046] 同时，本发明还具备如下优点： [0047] (1).导轨制动器提供了不同过程中的停止功能，利用此功能我们可以将批头伸出 枪管、枪管伸出枪头进行拧紧；而且导轨制动器通过很小的体积提供很大的制动力，方便后 续进行拧紧，同时由于吸钉座和拧紧工具总成之间采用弹性连接件连接，因此随着吸钉座 制动，产生的制动力转变为弹性连接件的弹性作用力，而弹性作用力时可知的，因此可以得 到下压力的具体值。 [0048] (2).通过采用通气的方式直接带动滑动块向导轨的方向移动达到制动效果，另一 方面通过通气带动活塞向上移动，在通过滚动轴对滑动块的挤压，再次提高滑动块和导轨 的连接效果，通过双重措施进行制动，提高了制动效率，具有很强的实用性。 [0049] (3).通过各个项目现场的应用，通过对客户不同的拧紧螺钉、被拧紧材料、拧紧工 艺等参数的收集，我们可以得到详细的数据库，对这些数据分析后，我们可以推而广之，提 6 6 CN 116922068 A 说明书 4/8页 供整体式的拧紧方案，此项还包含拧紧参数的匹配，如哪种螺钉需要哪种拧紧逻辑，哪种产 品需要怎样的压力和速度去拧紧等；以此我们可以做到更精细化更智能化的拧紧。 附图说明 [0050] 图1为本发明的结构示意图。 [0051] 图2为本发明的剖视图。 [0052] 图3为图2中A部的局部放大图。 [0053] 图4为图2中B部的局部放大图。 [0054] 图5为本发明的结构示意图。 [0055] 图6为本发明的剖视图。 [0056] 图7为图6的C部的放大示意图。 [0057] 图8为本发明拧紧状态下各参数展示图。 [0058] 图9为本发明在螺钉拧紧状态下压力、速度和位置随时间变化折线为本发明在螺钉拧紧状态下扭矩随时间变化折线为本发明在螺钉拧紧状态下压力、速度、位置和扭矩随时间变化折线为本发明中控制系统流程图。 [0062] 其中： [0063] 100、导轨制动器；200、吸钉座；300、外壳；400、吸钉管批头总成；500、枪头；600、进 钉机构；700、丝杠总成；800、电机总成；900、拧紧工具总成；1000、芯轴；1100、弹簧；1200、导 轨； [0064] 101、套筒；102、联接块；103、安装块；1031、密封圈；104、连接套；105、进气孔；106、 滑动块；1061、弹性垫圈；107、活塞；108、压缩弹簧；109、连接杆；110、滚动轴。 [0065] 301、接近传感器； [0066] 401、批头；402、气管组件；403、吸顶管； [0067] 501、枪管；502、夹取控制结构； [0068] 601、螺钉。 具体实施方式 [0069] 下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。 [0070] 实施例1 [0071] 如图1‑图12所示，本实施例公开了一种伺服拧紧模组，其具体结构包括吸钉座 200、外壳300、吸钉管批头总成400、枪头500、进钉机构600、丝杠总成700、电机总成800、拧 紧工具总成900、导轨制动器100、芯轴1000和弹簧1100，用于实现通过吸顶管403将螺钉601 送入到过孔中，在对螺钉601的自动驱动和拧紧，实现分段拧紧效果。 [0072] 如图1‑图2、以及图4所示，吸钉管批头总成400为本实施例的驱动主体，吸钉管批 头总成400的移动和转动能够控制拧紧的效果，且在吸钉管批头总成400的端部连接有对接 螺钉601的批头401； [0073] 吸钉座200开设有方便吸钉管批头总成400移动的通孔，为吸钉管批头总成400的 移动提供支撑，吸钉座200上连接有套在吸钉管批头总成400上的吸钉管403，且所述吸钉座 7 7 CN 116922068 A 说明书 5/8页 200上连接有与吸钉管403对接的枪管501，用于控制吸钉管批头总成400与螺钉601进行对 接和脱离，本实施例中，通过压缩空气进行对接，其他类似的对接方式也在本申请的保护范 围内； [0074] 本实施例中，如图2所示，拧紧工具总成900固定于吸钉管批头总成400的另一端用 于带动吸钉管批头总成400进行转动并能够检测扭矩，拧紧工具总成900包括旋转单元(图 中未画)以及安装座，旋转单元为旋转电机或者旋转气缸，能够可控的调节扭矩并记录扭 矩； [0075] 本实施例中，如图2所示，轴向进给单元与拧紧工具总成900连接用于在行程范围 内产生轴向进给运动，所述轴向进给单元包括电机总成800并能够检测轴向运动的压力、速 度，具体的，电机总成800的驱动端连接有丝杠总成700，拧紧工具总成900通过其安装座螺 纹套接在丝杠总成700上，通过电机总成800带动丝杠总成700转动，从而带动安装座移动， 吸钉座200上预留有方便丝杠总成700穿过的通孔，使得丝杠总成700不能直接驱动吸钉座 200进行移动； [0076] 如图3所示，本实施例中，弹性连接件固定于吸钉座200和拧紧工具总成900之间用 于带动吸钉座200同步移动，并反馈弹性力，同时根据弹性公式F＝kx，能够对弹性力进行量 化； [0077] 优选地，弹性连接件包括贯穿吸钉座200的芯轴1000，芯轴1000位于吸钉座200和 拧紧工具总成900之间的一段侧壁上套接有弹簧1100，通过弹性连接件一方面能够带动吸 钉座200和拧紧工具总成900同步移动，同时在吸钉座200静止之后，通过弹性连接件能够实 现预紧效果，提高拧紧压力。 [0078] 本实施例中，如图4所示，枪头500内预留有便于批头401穿过的通道，且在该通道 内预留有备用螺钉，所述枪头500包括枪管501，枪管501上连接有向通道内进钉的进钉机构 600，且在枪管501的端部连接有固定螺钉601的夹钉结构，且夹钉结构通过夹取控制结构 502控制开闭，控制钉的夹取和脱离，外壳300上连接有与夹取控制结构502相对应的接近传 感器301，控制夹取控制结构502启动。 [0079] 还包括外壳300，枪头500固定在外壳300上，同时外壳300上连接有导轨1200，导轨 1200与吸钉管批头总成400平行设置，吸钉座200、导轨制动器100和拧紧工具总成900均滑 动连接在导轨1200上。 [0080] 如图5‑图7所示，本实施例中，导轨制动器100固定于吸钉座200上并可控的限制吸 钉座200进行移动； [0081] 本实施例公开了一种导轨制动器，用于在导轨1200上快速制动，一般导轨制动器 100会连接在需要制动的设备上，用于对该设备进行快速制动，其主要结构为套筒组。 [0082] 如图5和图6所示，本实施例中，套筒组包括两个相对的套筒101，以及连接在两个 套筒101之间的联接块102，两个套筒101和联接块102之间采用一体成型的加工方式，能够 提高整体稳定性，同时在联接块102的下端以及两个套筒101之间预留有方便导轨1200移动 的滑道，即套筒组跨接在导轨1200上，能够在导轨1200上进行滑动。 [0083] 如图6所示，套筒101内连接有沿垂直方向移动的活塞107，且活塞107的下端连接 有连接杆109，活塞107和连接杆109同样采用一体成型的加工方式，连接杆109的下端抵触 有滑动块106，滑动块106滑动连接在套筒101靠近滑道的一侧，且滑动块106靠近连接杆109 8 8 CN 116922068 A 说明书 6/8页 的一端呈斜面，通过该斜面设置，当连接杆109上下移动与斜面配合，将带动滑动块106水平 移动，本实施例中，斜面自上而下其宽度依次变小，即当连接杆109向上移动时，将带动滑动 块106向滑道一侧移动，从而使滑动块106与导轨1200接触提高摩擦力达到预紧效果； [0084] 本实施例中，如图5‑图7所示，套筒101上开设有用于通气的进气孔105，一般通入 的为压缩空气，提高瞬时的气压，且进气孔105的通气带动活塞107上下移动，同时通过气压 带动滑动块106向滑道方向移动，活塞107上还套接有活塞环，提高密封性能，进而提高气压 传动的效率，具体的，本实施例中，如图5‑图7所示，进气孔105设置在套筒101位于活塞107 下方并靠近连接杆109的侧壁上，只有在此处，采用同时带动活塞107向上移动，同时还能向 滑动块106直接提供压力，采用双重措施带动滑动块106向导轨进行靠近，提高制动效果。 [0085] 本实施例中，如图5和图6所示，套筒101的上端螺纹插接有连接套104，且连接套 104内设置有压缩弹簧108，且压缩弹簧108延伸至套筒101内并与活塞107接触，并向活塞 107提供向下的预压力，通过设置连接套104一方面方便对套筒101内的设备进行安装，另一 方面通过转动连接套104，还能调节压缩弹簧108的弹性，方便根据实际情况进行调节。 [0086] 本实施例中，如图7所示，滑动块106呈“T”字形结构，其较宽的一端滑动在套筒101 的内壁上，且其较窄的一端穿过套筒101侧壁上开设的通孔并向滑道方向进行移动，采用这 种结构，能够提高套筒101内的密封性能，联接块102上开设有用于滑动块106滑动的滑槽。 [0087] 如图7所示，同时在套筒101和滑动块106之间连接有用于预紧和复位的弹性垫圈 1061，一方面能够提供滑动块106向套筒101内移动的弹性力，在不需要制动时让滑动块106 远离导轨1200，另一方面，在滑动块106靠近导轨1200时，通过弹性垫圈1061能够进行预紧 提高连接效果。 [0088] 本实施例中，如图7所示，套筒101位于滑动块106相对的另一端侧壁上开设有安装 孔，且安装孔上固定插接有安装块103，且安装块103和套筒101之间连接有密封圈1031，用 于对套筒101的设备安装和维护。 [0089] 本实施例中，如图6和图7所示，连接杆109延伸至安装块103和滑动块106之间的一 段侧壁上开设有矩形孔，且在矩形孔内连接有分别滚动在安装块103和滑动块106上的两个 滚动轴110，通过设置滚动轴110能够提高滚动轴110与滑动块106的连接效果，进而提高滑 动块106和导轨1200的预紧效果，而且采用滚动的方式，一方面减少磨损，另一方面均匀的 带动滑动块106与导轨1200的接触，提高预紧效果。 [0090] 综上所述，本发明通过简单的结构组合，操作方便，通过采用通气的方式直接带动 滑动块106向导轨1200的方向移动达到制动效果，另一方面通过通气带动活塞107向上移 动，在通过滚动轴110对滑动块106的挤压，再次提高滑动块106和导轨1200的连接效果，通 过双重措施进行制动，提高了制动效率，具有很强的实用性。 [0091] 导轨制动器100提供了不同过程中的停止功能，利用此功能我们可以将批头401伸 出枪管501、枪管501伸出枪头500进行拧紧；而且导轨制动器100通过很小的体积提供很大 的制动力，方便后续进行拧紧，同时由于吸钉座200和拧紧工具总成900之间采用弹性连接 件连接，因此随着吸钉座200制动，产生的制动力转变为弹性连接件的弹性作用力，而弹性 作用力时可知的，因此可以得到下压力的具体值。 [0092] 实施例2 [0093] 如图8‑图12所示，本实施例公开了一种伺服拧紧模组的控制系统，包括控制器，控 9 9 CN 116922068 A 说明书 7/8页 制器能够收集电机总成800、拧紧工具总成900和接近传感器301传递的信号，电机总成800 的输出作用力，得知吸钉管批头总成400的移动距离，吸钉管批头总成400的移动速度和扭 矩。 [0094] 包括如下步骤： [0095] 通过导轨制动器100解除制动，启动电机总成800，电机总成800通过丝杠总成700 带动拧紧工具总成900移动，同时拧紧工具总成900通过弹性连接件带动吸钉座200同步移 动，吸钉管批头总成400也同步移动； [0096] 与此同时，进钉机构600向枪管501内进钉，随着吸钉管403靠近螺钉601，在气管组 件402的作用下吸钉管403与螺钉601对接并伸出枪头500向过孔移动，当吸钉管403将螺钉 601送到过孔位置后，此时导轨制动器100开始制动，从而使吸钉座200静止； [0097] 此时批头401带动螺钉601伸出吸钉管403； [0098] 于此同时，拧紧工具总成900启动并通过批头401带动螺钉601转动，配合电机总成 800带动螺钉601移动，进行拧紧。 [0099] 在此情况下，由于吸钉座200和拧紧工具总成900之间采用弹性连接件连接，因此 随着吸钉座200制动，产生的制动力转变为弹性连接件的弹性作用力，因此此时螺钉601产 生的下压力F＝Fs‑Ft±G，其中Fs＝电机总成800的输出作用力；Ft＝弹性连接件的弹性力； G＝其他零件自重。 [0100] 又因为， [0101] 其中，Fs＝2πηT/L；这些值都是已知数，可以得出Fs的具体值； [0102] 本实施例中，η：丝杠总成700的传动效率,大约为0.9～0.95；T：转矩；L：丝杠总成 700的导程； [0103] 同时，Ft＝kx；k：弹性连接件的弹性系数；X：电机总成800相对吸钉座200的位移 量，这些也是已知值，因此Ft的值也是已知的。 [0104] 因此如果让F的值恒定等于0，仅需要依照Ft的值，同步增加Fs的值，即可使F的值 恒定，Ft的值是关于x的一次函数，因此Fs增加值也可以通过电机总成800进行调整，从而使 得F的值恒定，后续采用闭环伺服系统的方式便可以实现自动拧紧工序，具体过程可参照对 背景技术提到的对比文件。 [0105] 本实施例中，如图9‑图11所示，由于螺钉601的位置和零件过孔的位置是恒定的， 可以预先进行测量，同时螺钉601的长度、以及过孔深度也是可以预先测量出来的； [0106] 当螺钉601接近零件过孔时，此时通过电机总成800降低螺钉601的移动速度，让螺 钉601与过孔接触时速度接近于0，避免对零件造成损坏； [0107] 本实施例中，拧紧逻辑有较大的提升，伺服模组可以根据零件孔的情况提供不同 大小的压力，而压力是拧紧过程中非常重要的一个特性；而传统气动拧紧模组在批头接触 螺钉前无法进行减速，难以减少冲击力对产品的影响，产品在承受冲击力时，有发生螺牙损 坏，产品位移等问题，伺服模组利用电控可以实现在入孔时减速同时以近乎0冲击的状态进 行拧紧；在螺钉拧到贴合面需要较大的压力时，伺服模组可以根据具体情况，无级调节压 力，在拧紧结束后，通过编码器的记录可以准确的判断螺钉是否完全拧入螺纹孔中；而气动 模组需要额外安装位移传感器进行检测。 [0108] 在螺钉601接触过孔到拧紧的过程中，拧紧过程中主要分为螺钉601接触过孔、螺 10 10 CN 116922068 A 说明书 8/8页 钉601贴合到产品表面、紧固三个阶段。 [0109] 在实际使用时会根据客户产品分三种情况： [0110] 情况1，客户螺钉和产品螺牙很弱，需要很小力接触螺牙，到螺钉快拧完时，需要大 下压力完成拧紧，伺服可以根据螺钉不同高度状态调整下压力，基本满足拧紧开始时，扭矩 很小，进给速度很快，下压力很小；拧紧结束时，扭矩很大，进给速度很慢，下压力很大。 [0111] 情况2，客户不知道需要多大扭矩和下压力，可以通过伺服闭环控制的原理，得出 测试时的压力和扭矩值，进而推倒出工艺参数，并将该工艺参数形成数据库，并进行分析调 整，方便后续在采用相同或类似工艺时，可根据提取数据库的工艺参数进行自动执行拧紧 工艺，如图12所示。 [0112] 情况3，客户不知道需要多大扭矩和下压力，我们可以提供类似工况的数据库提供 给到客户使用。 [0113] 采用自动送钉拧紧可以提高产品生产过程的管控，可以确保合格的产品提供给客 户端或市场，避免存在紧固风险而导致发生生产或使用事故。 [0114] 可实现连续生产，自动拧紧质量及效率更加稳定；拧紧数量及顺序管控；拧紧结果 追溯‑可以上传系统；可以减少员工操作，更加安全。 [0115] 如图12所示，对伺服模组未来的想法还是希望其智能化，通过各个项目现场的应 用，通过对客户不同的拧紧螺钉、被拧紧材料、拧紧工艺等参数的收集，我们可以得到详细 的数据库，对这些数据分析后，我们可以推而广之，提供整体式的拧紧方案，此项还包含拧 紧参数的匹配，如哪种螺钉需要哪种拧紧逻辑，哪种产品需要怎样的压力和速度去拧紧等； 以此我们可以做到更精细化更智能化的拧紧。 [0116] 除上述实施例外，本发明还可以有其它实施方式，凡采用等同替换或等效变换形 成的技术方案应用于不同的拧紧装置和不同的螺钉对，均落在本发明所要求保护的范围之 内。 [0117] 以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利 要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。 11 11 CN 116922068 A 说明书附图 1/10页 图1 图2 12 12 CN 116922068 A 说明书附图 2/10页 图3 13 13 CN 116922068 A 说明书附图 3/10页 图4 14 14 CN 116922068 A 说明书附图 4/10页 图5 15 15 CN 116922068 A 说明书附图 5/10页 图6 16 16 CN 116922068 A 说明书附图 6/10页 图7 17 17 CN 116922068 A 说明书附图 7/10页 图8 18 18 CN 116922068 A 说明书附图 8/10页 图9 19 19 CN 116922068 A 说明书附图 9/10页 图10 图11 20 20 CN 116922068 A 说明书附图 10/10页 图12 21 21

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