一种柔性双轴轿车差速器螺栓拧紧机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种柔性双轴轿车差速器螺栓拧紧机，气动驱动模块连接主控制器模块和拧紧执行模块用于接收主控制器模块的气动驱动命令，根据气动驱动命令调整拧紧执行模块的高度和间距；拧紧执行模块连接主控制器模块和气动驱动模块，用于接收主控制器的拧紧控制命令，根据拧紧控制命令执行拧紧动作；从控制器模块连接主控制器模块和伺服驱动模块，接收主控制器模块的伺服驱动命令后发送到伺服驱动模块，用于驱动伺服驱动模块动作；人机交互模块，连接主控制器模块用于与主控制器模块进行双向通信。本实用新型专利技术可自动完成轿车手动变速箱中差速器上主减从动齿轮的螺栓拧紧工作，节省人力参与，缩短差速器装配节拍，提高工作效率，为企业带来更大利益。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性双轴轿车差速器螺栓拧紧机
本技术涉及轿车手动变速器装配
，具体地说是一种柔性双轴轿车差速器螺栓拧紧机。
技术介绍
差速器是轿车工艺中重要的部件之一，其装配水平关系到整台汽车的质量。差速器某些齿轮部件之间有个重要连接件——螺栓，对于螺栓的拧紧工作一直是差速器装配过程中重要的一个环节。起初在科技手段不太发达阶段，都是通过人工扳手进行拧紧，不但费时费力，而且对于误差的把控性较差，随着科技的发展，气动拧紧枪逐渐在差速器装配中使用，虽然能够解决误差大的问题，但也存在着噪音大、扭矩调控不便等问题。在装备智能化、产品数据化的今天，电动拧紧工具逐渐占据了螺栓装配过程的主导地位，其具有控制方便、扭矩易设定、拧紧精度高、噪音小等诸多优点。如德国的BOSCH、日本的ESTIC、瑞典的ATLAS等诸多知名品牌的拧紧机在汽车装配行业得到了广泛的应用。目前，很多汽车制造商的螺栓拧紧设备还存在自动化程度不高、功能单一等问题，不能适应多品种差速器的装配需求，在装配工业上具有局限性。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供一种柔性双轴轿车差速器螺栓拧紧机，解决了螺栓拧紧设备自动化程度不高、功能单一等问题。本技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种柔性双轴轿车差速器螺栓拧紧机，包括：气动驱动模块，连接主控制器模块和拧紧执行模块，用于接收主控制器模块的气动驱动命令，根据气动驱动命令调整拧紧执行模块的高度和间距，并反馈到位信号给主控制器模块；拧紧执行模块，连接主控制器模块和气动驱动模块，用于接收主控制器的拧紧控制命令，根据拧紧控制命令执行拧紧动作，并反馈拧紧完成信号到主控制器模块；从控制器模块，连接主控制器模块和伺服驱动模块，接收主控制器模块的伺服驱动命令后发送到伺服驱动模块，用于驱动伺服驱动模块动作；人机交互模块，连接主控制器模块，用于与主控制器模块进行双向通信。所述气动驱动模块包括水平方向气缸和垂直方向气缸，所述垂直方向气缸控制拧紧执行模块的垂直方向高度；所述水平方向气缸控制拧紧执行模块的水平间距。拧紧执行模块包括拧紧机多轴控制模块、拧紧轴控制器和拧紧头，其中所述拧紧机多轴控制模块用于与主控制器模块通过Profibus-DP方式进行通讯，且通过拧紧轴控制器连接拧紧头，对拧紧头进行角度控制和扭矩控制；所述拧紧头，用于根据拧紧控制命令对目标进行旋转拧紧。一个拧紧机多轴控制模块同时连接两个拧紧轴控制器，每个拧紧轴控制器又连接一个拧紧头，拧紧机多轴控制模块对拧紧头进行同步控制。所述拧紧机多轴控制模块为ENRZ-MU50-PNN。所述拧紧轴控制器为ENRZ-AU50R-20。所述拧紧头为ENRZ-TU020R-S。所述伺服驱动模块控制底座电机对可旋转定位底座进行旋转控制，可旋转定位底座上通过弹性定位稍固定差速器。本技术具有以下有益效果及优点：1.本技术可根据所选差速器型号进行自动调整拧紧轴间距以及拧紧扭矩值，每次拧紧结束后自动旋转到差速器定位底座所需变换角度值，极大节省了人力参与；2.本技术通过拧紧模块精确控制拧紧扭矩值或角度值，大大提高了差速器装配成功率；3.本技术配有友好的人机交互模块，可清晰显示螺栓位置和实际拧紧扭矩值和角度值，并通过软件分析给出是否为合格品，并可通过人机交互模块实现设备人工单步控制，大大提高设备维护检修效率；4.本技术自动化程度高，有利于缩短差速器装配节拍，提高工作效率，为企业带来更大利益。附图说明图1是本技术的硬件结构图；图2是本技术的拧紧机模型图，其中1为电气控制柜、2为人机交互模块、3为气动驱动模块、4为拧紧执行模块、5为差速器定位底座、6为底座电机、7为安全光栅、8为三色指示灯、9为操作按钮盒。具体实施方式下面结合附图及实施例对本技术做进一步的详细说明。如图1所示为本技术的硬件结构图。本技术硬件结构包括包括主控制器模块、人机交互模块、气动驱动模块、拧紧执行模块、从控制器模块，伺服驱动模块，所述主控制器模块分别与人机交互模块、气动驱动模块、拧紧执行模块及从控制器模块连接，从控制器模块与伺服驱动模块连接。主控制器模块控制人机交互模块气动驱动模块、拧紧执行模块及从控制器模块，并从以上模块采集实时信号和数据。主控制器通过Ethernet方式与人机交互模块通讯，通过I/O方式与气动驱动模块通讯，通过Profibus-DP方式与拧紧执行模块通讯，通过Ethernet方式与从控制器通讯。从控制器模块单独控制伺服驱动系统，并采集其实时信号和数据。从控制器通过Ethernet和I/O方式与伺服驱动模块通讯。主控制器模块作为此系统的核心，通过高速逻辑运算不断向从控制器模块、气动驱动模块、人机交互模块、拧紧执行模块发送操作指令，并实时检测以上模块数字、模拟信号和采集相关数据，根据采集到的信号和数据进行分析进而判断出各模块的下一步动作，并将指令传达到各机动模块。从控制器模块主要负责操控伺服驱动模块，实时检测伺服驱动模块信号和采集相关数据，根据采集到的信号和数据进行分析进而判断伺服驱动模块的下一步动作，并将指令传达到伺服驱动模块。主控制器模块、从控制器模块、伺服驱动模块位于此设备的电气控制柜内。人机交互模块位于此设备的右前方。气动驱动模块主要分布在设备机身的升降导轨上，并连接着拧紧执行模块。通过气动驱动模块可调整拧紧执行机构的高度和间距，进而适应各种大小的差速器主减从动齿轮螺栓的间距。通过伺服驱动系统控制差速器定位底座的驱动电机旋转任意角度，进而适应各种螺栓数目的差速器主减从动齿轮。通过主控制器模块、人机交互模块、气动驱动模块、拧紧执行模块、从控制器模块，伺服驱动模块的相互配合可实现多品种差速器的螺栓拧紧工作，展现出超高柔性。主控制器型号：西门子PLC，IM151-8PN/DPCPU；从控制器型号：西门子PLC，CPU1214C(DC/DC/RLY)。如图2所示为本技术的拧紧机模型图。主控制器模块、从控制器模块、伺服驱动模块、拧紧执行模块的控制器全部位于电气控制柜1中，人机交互模块2通过支架与机身相连，气动驱动模块3驱动拧紧执行模块4上下移动，可旋转定位底座5带有弹性定位销，可将差速器固定在上面，底座电机6通过伺服驱动模块将定位底座旋转至任意角度，安全光幕7可确保操作者安全，三色指示灯8实时指示设备运行状态，按钮盒9提供了急停按钮和设备启动按钮。具体工作流程如下：将差速器放置在定位底座上，并将待拧螺栓放置在主减从动齿轮的各螺纹孔上，按下按钮盒中启动按钮，气动驱动模块带动拧紧执行模块自动下降至拧紧位，主控制器模块驱动拧紧执行模块将第一组螺栓自动拧紧至设定扭矩值，拧紧结束后气动驱动模块带动拧紧执行模块自动上升至顶端，从控制器模块驱动底座电机将定位底座自动旋转至下一组待拧螺栓角度，气动驱动模块带动拧紧执行模块自动下降至拧紧位，主控制器模块驱动拧紧执行模块将第二组螺栓自动拧紧至设定扭矩值，重复以上过程，直至将全部螺栓拧紧，设备自动恢复原位，并将拧紧数据(各螺栓的扭矩值和角度值)全部显示在人机交互模块上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性双轴轿车差速器螺栓拧紧机，其特征在于，包括：气动驱动模块，连接主控制器模块和拧紧执行模块，用于接收主控制器模块的气动驱动命令，根据气动驱动命令调整拧紧执行模块的高度和间距，并反馈到位信号给主控制器模块；拧紧执行模块，连接主控制器模块和气动驱动模块，用于接收主控制器的拧紧控制命令，根据拧紧控制命令执行拧紧动作，并反馈拧紧完成信号到主控制器模块；从控制器模块，连接主控制器模块和伺服驱动模块，接收主控制器模块的伺服驱动命令后发送到伺服驱动模块，用于驱动伺服驱动模块动作；人机交互模块，连接主控制器模块，用于与主控制器模块进行双向通信。

【技术特征摘要】
1.一种柔性双轴轿车差速器螺栓拧紧机，其特征在于，包括：气动驱动模块，连接主控制器模块和拧紧执行模块，用于接收主控制器模块的气动驱动命令，根据气动驱动命令调整拧紧执行模块的高度和间距，并反馈到位信号给主控制器模块；拧紧执行模块，连接主控制器模块和气动驱动模块，用于接收主控制器的拧紧控制命令，根据拧紧控制命令执行拧紧动作，并反馈拧紧完成信号到主控制器模块；从控制器模块，连接主控制器模块和伺服驱动模块，接收主控制器模块的伺服驱动命令后发送到伺服驱动模块，用于驱动伺服驱动模块动作；人机交互模块，连接主控制器模块，用于与主控制器模块进行双向通信。2.根据权利要求1所述的柔性双轴轿车差速器螺栓拧紧机，其特征在于：所述气动驱动模块包括水平方向气缸和垂直方向气缸，所述垂直方向气缸控制拧紧执行模块的垂直方向高度；所述水平方向气缸控制拧紧执行模块的水平间距。3.根据权利要求1或2所述的柔性双轴轿车差速器螺栓拧紧机，其特征在于：拧紧执行模块包括拧紧机多轴控制模块、拧紧轴控制器和拧紧头，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟大鹏，王信野，郑德超，刘飞，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：新型
国别省市：辽宁,21