专利名称：高强度螺栓头下圆角滚压力的精确控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及控制技术领域，具体来说涉及一种高强度螺栓头下圆角滚压力的精确 控制装置。
背景技术：
对高强度螺栓头下圆角滚压时，在现有装置中，均采用直接沿螺栓轴向手动或动 力驱动加载，当螺栓头下圆角与滚压工具接触后，继续加载至所需压力，并保持该压力一定 的时间，对螺栓头下圆角实施滚压。在上述加载系统中，由于系统刚度较大，螺栓头下圆角 与滚压工具接触时，容易产生冲击，影响产品加工质量；另一方面，在压力保持阶段，没有自 动补偿调节功能，随着螺栓头部圆角尺寸发生变化，螺栓本身制造加工误差，设备运动误差 等因素的影响，压力值波动很大，影响滚压强化效果，批量生产时，产品质量的一致性得不 到保证，限制了该技术的应用。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种可精确控制滚压力值，提高生产效 率，保证产品质量的高强度螺栓头下圆角滚压力的精确控制装置。本发明的高强度螺栓头下圆角滚压力的精确控制装置，包括伺服驱动装置、弹性 补偿系统、力传感器、螺栓滚压装置、主轴系统、控制系统。主轴系统通过轴承固定在机架上 部，伺服驱动装置的外壳固定在机架下部，弹性补偿系统固定在伺服驱动装置之上，螺栓滚 压装置安装在弹性补偿系统之上，控制系统与主轴系统、伺服驱动装置、力传感器连接。本发明与现有技术相比，具有明显的有益效果，从以上技术方案可知，通过控制系 统设置，伺服驱动装置工作，通过弹性补偿系统、力传感器和螺栓滚压装置推动螺栓上移， 螺栓与主轴系统在弹性补偿系统中弹簧的作用下弹性接触，此时，螺栓上升速度为零，伺服 驱动装置继续工作，压缩弹簧，直到压力上升至设定的压力，对螺栓头下圆角实施滚压。由 于弹性补偿系统的存在，大幅度降低了加载系统的刚度，一方面，避免了螺栓与主轴系统的 冲击；另一方面，降低力对尺寸、运动等的敏感性，减小了压力波动范围。加载系统在伺服驱 动装置、传感器在线检测装置和弹性补偿系统的综合作用下，提高了螺栓头部滚压力值的 控制精度；同时本发明结构简单，制作成本低，易于实施，效果可靠安全，生产效率高。
图1为发明的结构示意图；图2为本发明的使用状态图。图中标记1、机架，2、主轴系统，3、控制系统，4、螺栓滚压装置，5、力传感器，6、弹性补偿系 统，7、伺服驱动装置，8、螺栓。
具体实施例方式以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的高强度螺栓头下圆角滚压力的精确 控制装置的具体实施方式
、结构、特征及其功效，详细说明如后参见图1，高强度螺栓头下圆角滚压力的精确控制装置，包括伺服驱动装置7、弹 性补偿系统6、力传感器5、螺栓滚压装置4、主轴系统2、控制系统3。主轴系统2通过轴承 固定在机架1上部，伺服驱动装置7的外壳固定在机架1下部，弹性补偿系统6固定在伺服 驱动装置7之上，螺栓滚压装置4安装在弹性补偿系统6之上，控制系统3与主轴系统2、伺 服驱动装置7、力传感器5连接、以控制主轴系统2和伺服驱动装置7的运动，并监控力传感 器5的压力信号。工作原理参见图2，将螺栓8置于螺栓滚压装置4之中，伺服驱动装置7工作，通 过弹性补偿系统6、力传感器5、螺栓滚压装置4推动螺栓3上移，并与旋转的主轴系统2弹 性接触，在主轴系统2的阻挡作用下，螺栓3上升速度为零，此时，伺服驱动装置7继续工 作，压缩弹性补偿系统6，使作用于螺栓3的滚压力加大，当力传感器5检测到滚压力值达到 所需压力值时，伺服驱动装置7停止输出，弹性补偿系统6持续提供滚压力。当传感器5检 测到压力值大于或小于所需压力值的一定范围时，伺服驱动装置7启动进行补偿，使压力 值满足要求。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任 何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修 改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种高强度螺栓头下圆角滚压力的精确控制装置，包括弹性补偿系统(6)、力传感 器(5)、螺栓滚压装置G)、主轴系统O)、控制系统(3)，主轴系统(2)通过轴承固定在机架 (1)上部，其特征在于弹性补偿系统(6)固定在伺服驱动装置(7)之上，螺栓滚压装置(4) 安装在弹性补偿系统(6)之上，控制系统(3)与主轴系统O)、伺服驱动装置(7)、力传感器 (5)连接。
2.如权利要求1所述的高强度螺栓头下圆角滚压力的精确控制装置，其特征在于伺 服驱动装置(7)的外壳固定在机架(1)下部。
全文摘要
本发明公开了一种高强度螺栓头下圆角滚压力的精确控制装置，包括弹性补偿系统(6)、力传感器(5)、螺栓滚压装置(4)、主轴系统(2)、控制系统(3)，主轴系统(2)通过轴承固定在机架(1)上部，其特征在于弹性补偿系统(6)固定在伺服驱动装置(7)之上，螺栓滚压装置(4)安装在弹性补偿系统(6)之上，控制系统(3)与主轴系统(2)、伺服驱动装置(7)、力传感器(5)连接。伺服驱动装置(7)的外壳固定在机架(1)下部。本发明可精确控制滚压力值，提高生产效率，保证产品质量。
文档编号B23G9/00GK102091836SQ201010589050
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月15日 优先权日2010年12月15日
发明者刘勇, 孙卫山, 王自勤, 田丰果, 裴岩, 陈家兑 申请人:贵州大学, 贵州省机电装备工程技术研究中心有限公司