[发明专利]进给压力动态检测机构

说明书

技术领域

 本发明涉及搅拌摩擦焊的进给技术领域，具体地说一种焊接过程中可以在线实时显示、控制进给压力的进给压力动态检测机构。

背景技术

搅拌摩擦焊是焊接领略最新发明的一种焊接方式，在焊接过程中，焊接头需要对焊接工件施加一个很大的压力（顶锻力），通常采用两种方式来施加压力（顶锻力）。第一种是通过液压缸驱动来实现，第二种是通过丝杠传动产生位移来实现。第一种液压缸驱动模式的压力检测是通过检测油缸（或气缸）压强来计算压力（顶锻力），第二种丝杠传动虽然具有较高的定位精度及重复定位精度，但只能检测到位移精度，无法检测到压力（顶锻力）。

液压驱动模式下，需要通过压强与油缸（或气缸）活塞的受力面积来计算压力。同时，液压传动存在一个很大的弊端，就是进给机构的定位精度及重复定位精度较低。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种可在进给过程中直接显示顶锻力，同时具有较高定位精度及重复定位精度的进给压力动态检测机构。

本发明可以通过如下措施达到：

一种进给压力动态检测机构，包括固定连接板、升降滑板、电机座、用于消除零件自身重力对压力检测影响的平衡油缸（或气缸）、丝杠传动机构、压力传感器、力值测量仪表及电机，其特征在于固定连接板上设有丝杠传动机构、线性轨道、平衡油缸（或气缸）和一个电机座；电机座上连接驱动电机；丝杠传动机构上端连接压力传感器，中间螺母将丝杠传动机构中的丝杠与升降滑板相连接；电机与丝杠传动机构之间通过联轴器连接；电机驱动丝杠传动机构，丝杠传动机构将电机的旋转驱动转化为升降滑板的上下移动；升降滑板与固定连接板呈线性导轨连接，使升降滑板可以在丝杠传动机构的驱动下，沿丝杠做升降运动，升降滑板上连接平衡油缸（或气缸），平衡油缸（或气缸）下端设有焊接装置，平衡油缸（或气缸）固定在固定连接板上，平衡油缸（或气缸）活塞杆与升降滑板相连接，用于消除升降滑板及焊接装置自身重力对焊接压力的影响；升降滑板的上下移动带动焊接装置上下移动，同时焊接装置焊接时产生的压力（顶锻力），通过升降滑板、丝杠传动机构，将压力传递至压力传感器，压力传感器通过数据线传输至力值测量仪表，在线显示压力值。

本发明所述丝杠传动机构是将丝杠两端安装上轴承套、角接触球轴承、轴承压盖，轴承套两端的轴承压盖紧压在轴承上，消除轴承的轴向间隙，丝杠两端连同轴承套、轴承、轴承压盖一同安装在上轴承座和下轴承座内；然后在上轴承座的上端安装压力传感器，上轴承座的下端安装轴承座压盖，使丝杠上端的轴承套、角接触球轴承、轴承压盖固定在上轴承座的压盖与压力传感器之间，在丝杠轴承套上有键槽，上、下轴承座外侧设有定位销（或导向平键），定位销（或导向平键）一端插在轴承套的键槽上，限制轴承套只能上下滑动，不能左右旋转，丝上轴承座、下轴承座分别固定在固定连接板两端，且丝杠外径的上母线、侧母线必须与固定连接板的线性导轨平行，一般控制在0.02mm以内。升降滑板上设有螺母座，螺母座套在丝杠的螺母上。丝杠在旋转运动时，螺母座因为固定在升降滑板上，无法进行旋转运动，在丝杠螺纹的作用下，螺母将丝杠的旋转驱动，转变为沿导轨的上下运动，因为螺母固定在升降滑板的螺母座上，因而螺母带动升降滑板进行上下运动。

本发明所述的压力传感器为轮毂式压力传感器，其安装在上轴承座上，丝杠上端穿过压力传感器的中间孔，通过联轴器与电机相连接，因而并不影响电机旋转扭矩的传递，同时可以精确地检测丝杠传动机构传递的焊接压力（顶锻力）。

本发明所述的固定连接板和升降滑板上设有相配合的线性导轨，为升降滑板导向，由于线性导轨滑块与轨道之间为滚动摩擦，具有摩擦阻力小，磨损小，寿命长，反应灵敏等诸多优点。

本发明所述的丝杠传动机构中的丝杠与平衡油缸（气缸）的轴线相平行，以使其工作稳定。

本发明在电机驱动丝杠旋转，丝杠通过螺母将推力传递给升降滑板，推动升降滑板上的焊接装置产生压力（顶锻力），平衡油缸（或气缸）平衡掉升降滑板及焊接装置的重力，压力（顶锻力）通过丝杠全部以反作用力的形式作用在轮毂式压力传感器上，压力传感器将焊接装置的压力（顶锻力）传给力值测量仪表，直接显示压力（顶锻力），具有测量精度高、在线实时显示数据的优点。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。