一种新型电动伺服拧紧轴的制作方法

本实用新型涉及电动伺服拧紧轴领域，特别涉及一种新型电动伺服拧紧轴。

背景技术：

现有的大型设备在制造过程中多采用电机伺服拧紧轴进行拧紧工作，然而部分设备为完成高精度的工作对设备的精密度要求比较高，如部分设备对轴体的扭矩要求比较高，而现有的伺服拧紧轴虽然能够自动拧紧，却并没有精确确定扭矩拧紧的功能，采用外接扭矩传感器设备测试扭矩从而控制拧紧虽然也能够实现，但是因设备较多，可能存在更多的误差，精确度不高，同时，因采用设备较多所以存在成本高昂的问题。

为此提供一种新的伺服拧紧轴，能够在拧紧的同时测定拧紧设备的扭矩，并通过预设扭矩进行拧紧就显得尤为必要。

另外，部分拧紧结构能够使用的拧紧轴需要的空间很小或是需要与拧紧结构成一定角度，因此，提供一种能满足上述需求的拧紧轴就变成目前行业急需解决的问题。

技术实现要素：

为解决上述现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种新型电动伺服拧紧轴，能够同时完成拧紧和扭矩测试的功能，在拧紧的同时测试拧紧设备扭矩，按照预设扭矩进行拧紧，具有精度高，成本较低的优点，具有很好的市场前景。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种新型电动伺服拧紧轴，包括一扭矩传感器，扭矩传感器连接减速机，减速机连接伺服电机，伺服电机连接伺服驱动器，扭矩传感器、减速机、伺服电机均通过其相邻结构的外壳四角上设置的螺栓固连，扭矩传感器上设置有线路输出口，伺服电机上设置有线路输入口，扭矩传感器经线路输出口连接处理模块，处理模块由伺服驱动器经线路输入口连接伺服电机；

由扭矩传感器经线路输出口、处理模块、伺服驱动器、线路输入口、伺服电机完成一个完整的控制回路；

芯轴经伺服电机从扭矩传感器穿出，头端形成方形的端轴；

扭矩传感器外部为外壳，盘式弹性体位于外壳内，通过盘面中心套接芯轴，通过盘面上的螺栓与前后结构的外壳固定，盘式弹性体轴向剖面成工型，两端盘面向内凹进形成圆形凹，一侧的圆形凹内贴有一组电阻应变片，绕盘面一周均匀设置，电阻应变片通过线路最终与电路板电连接。

进一步的，所述盘式弹性体另一侧面的圆形凹内贴有一组电阻应变片，共两组电阻应变片。

进一步的，所述电动伺服拧紧轴为偏心电动伺服拧紧轴。

进一步的，所述偏心电动伺服拧紧轴在扭矩传感器和减速机之间还设置一齿轮箱，齿轮箱内设置两平面啮合的齿轮，与芯轴套接齿轮相啮合的齿轮向外延伸出方形的拧紧轴。

进一步的，所述每组电阻应变片为4个或8个。

进一步的，所述扭矩传感器近端轴侧的表面固连有连接法兰。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果为：

一种新型电动伺服拧紧轴，能够同时完成拧紧和扭矩测试的功能，在拧紧的同时测试拧紧设备扭矩，按照预设扭矩进行拧紧，具有精度高，成本较低的优点，具有很好的市场前景；

同时目前很多设备由于在拧紧时设备已经组装完成，留给拧紧轴的空间较小而传统的拧紧轴，轴心往往位于拧紧轴中心，四周需要空间较大，本设备可采用偏心或转角设置，很好的解决了上述问题，拧紧轴需要的空间更小，具有很好的商业应用价值。

本实用新型在传感器设置上采用两组应变片，利用冗余计算极大的减少了传感器测试数据的错误概率，在数据要求极高的情况下，应用前景广阔。

附图说明

图1为本实用新型的控制环路结构框图。

图2为本实用新型直柄电动伺服拧紧轴的结构示意图。

图3为本实用新型扭矩传感器的轴向剖面图。

图4为本实用新型扭矩传感器显示电阻应变片位置的径向剖面图。

图5为本实用新型偏心电动伺服拧紧轴的齿轮箱结构示意图。

图6为本实用新型弯头电动伺服拧紧轴的齿轮箱结构示意图。

其中，1-扭矩传感器，2-减速机，3-伺服电机，4-伺服驱动器，5-螺栓，6-外壳，7-线路输入口，8-线路输出口，9-处理模块，10-连接法兰，11-芯轴，12-端轴，13-盘式弹性体，14-电阻应变片，15-电路板，16-齿轮箱,17-齿轮，18-伞齿轮，19-圆形凹。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型技术方案做进一步详细描述：

如图1-6所示，一种新型电动伺服拧紧轴，包括一扭矩传感器1，扭矩传感器1连接减速机2，减速机2连接伺服电机3，伺服电机3连接伺服驱动器4，扭矩传感器1、减速机2、伺服电机3均通过其相邻结构的外壳6四角上设置的螺栓5固连，扭矩传感器1上设置有线路输出口8，伺服电机3上设置有线路输入口7，扭矩传感器1经线路输出口8连接处理模块9，处理模块9由伺服驱动器4经线路输入口7连接伺服电机3；

由扭矩传感器1经线路输出口8、处理模块9、伺服驱动器4、线路输入口7、伺服电机3完成一个完整的控制回路；

芯轴11经伺服电机3从扭矩传感器1穿出，头端形成方形的端轴12；

扭矩传感器1外部为外壳6，盘式弹性体13位于外壳6内，通过盘面中心套接芯轴11，通过盘面上的螺栓5与前后结构的外壳固定，盘式弹性体13轴向剖面成工型，两端盘面向内凹进形成圆形凹19，一侧的圆形凹19内贴有一组电阻应变片14，绕盘面一周均匀设置，电阻应变片14通过线路最终与电路板15电连接。

进一步的，所述盘式弹性体13另一侧面的圆形凹19内贴有一组电阻应变片14，共两组电阻应变片。

进一步的，所述电动伺服拧紧轴为直柄电动伺服拧紧轴，偏心电动伺服拧紧轴或弯头电动伺服拧紧轴。

进一步的，如图6所示，所述偏心电动伺服拧紧轴在扭矩传感器1和减速机2之间还设置一齿轮箱16，齿轮箱16内设置两平面啮合的齿轮17，与芯轴11套接齿轮17相啮合的齿轮17向外延伸出方形的端轴12。

进一步的，所述每组电阻应变片14为4个或8个。

进一步的，所述扭矩传感器1近端轴侧的表面固连有连接法兰10。

本实用新型的工作原理为：

实际工作中，将端轴12与负载端的方孔固定，并通过连接法兰10与负载端的法兰盘固连，伺服驱动器4驱动伺服电机3，从而带动负载端转动，由于电动伺服拧紧轴外壳6整体与负载端外壳固连，负载端芯部转动时外壳6会受到相同的反作用力，通过测试反作用力在静态下测试扭矩；

由于本实用新型采用盘式弹性体13上的两组电阻应变片测定扭矩数据，两组数据相互检验，从而确保数据的高精确度，如单组电阻应变片的数据出错率为10^-4，则两组电阻应变片的出错率为10^-8出错率明显降低多个量级。

在本实用新型的另一实施例中，遇到拧紧空间过小或是需要转角的情况时，采用弯头或偏心结构进行测试。整体测试精确度高，出错率小，且适用工况多样，具有很好的商业推广价值。

本实用新型采用盘式弹性体13为基础设置扭矩传感器1，因此扭矩传感器1需要的长度显著缩短，提高了电动伺服拧紧轴的整体使用空间。对实际长度较短的工况使用效果非常好。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。