[发明专利]一种应用数控气缸控制方法的电子零件铆接设备

说明书

本发明公开了一种应用数控气缸控制方法的电子零件铆接设备，包括机架、可精确定位的数控气缸和可精确定位的数控气缸的控制方法，机架包括底座和支撑架，可精确定位的数控气缸包括气缸、步进电机、齿轮轴旋转编码器、蜗杆轴旋转编码器、蜗轮、齿轮、蜗杆和传动轴，气缸的活塞杆穿过支撑架的顶板后与铆接工具头固连；铆接工具头的正下方设有固设于底座上的工件夹具；活塞杆在压缩空气推动下做直线运动，当活塞杆需要定位时，步进电机停止转动，并使气缸处于脱机状态，通过蜗轮蜗杆的自锁作用把活塞杆锁定在需要停止位置，并通过可精确定位的数控气缸的控制方法达到蜗轮齿上侧与蜗杆齿下侧无间隙的定位接触状态。本发明可精准定位铆接停止位置。

技术领域

本发明涉及一种电子零件铆接设备，更具体地说，涉及一种应用数控气缸控制方法的电子零件铆接设备。

背景技术

长期以来，国内电子零件铆接工艺一般是采用人工控制的机械铆接工艺。铆接头单次行程完成一个铆钉的铆接工序，由于铆接的位置和铆接压力都不容易控制，导致这种铆接工艺的铆接质量不稳定，生产效率低，生产成本高，并且操作工人的工作强度大。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服上述的不足，提供了一种应用数控气缸控制方法的电子零件铆接设备，采用本发明的技术方案，通过将可精确定位的数控气缸和可精确定位的数控气缸的控制方法相结合进而实现精准定位铆接停止位置，铆接效果更好，且无需人工控制每一次铆接，能够实现全自动铆接工作，省时省力，铆接效率高，铆接质量好。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种应用数控气缸控制方法的电子零件铆接设备，包括机架，所述的机架包括底座和支撑架，其特征在于：还包括可精确定位的数控气缸和可精确定位的数控气缸的控制方法，所述的可精确定位的数控气缸包括气缸、步进电机、齿轮轴旋转编码器、蜗杆轴旋转编码器、蜗轮、齿轮、蜗杆和传动轴，所述的气缸固设于支撑架的顶板上；所述的气缸的活塞杆穿过支撑架的顶板后与用于对待铆接电子零件进行加工的铆接工具头固连；所述的气缸的活塞杆上加工出齿条，该齿条与齿轮无侧隙啮合；所述的齿轮和蜗轮同轴安装于传动轴上，该传动轴通过支撑座与支撑架固连；所述的步进电机固设于支撑架的顶板上，且步进电机的输出轴穿过支撑架的顶板后与蜗杆相连，该蜗杆与上述蜗轮有侧隙啮合；上述的齿轮轴旋转编码器安装于传动轴上，蜗杆轴旋转编码器安装于蜗杆上；所述的铆接工具头的正下方设有用以安装待铆接电子零件的工件夹具，该工件夹具固设于底座上；

活塞杆在压缩空气推动下做直线运动，当活塞杆需要定位时，步进电机停止转动，并使气缸处于脱机状态以节能，通过蜗轮蜗杆的自锁作用把活塞杆锁定在需要停止位置，并通过可精确定位的数控气缸的控制方法达到蜗轮的蜗轮齿上侧与蜗杆的蜗杆齿下侧无间隙的定位接触状态。

更进一步地，所述的可精确定位的数控气缸的控制方法的步骤为：

1)活塞杆在上极限位置时，假设此时活塞杆的位置为零，通过调整齿轮轴旋转编码器和蜗杆轴旋转编码器的安装角度位置，使得齿轮轴旋转编码器和蜗杆轴旋转编码器输出零位信号；通过齿轮轴旋转编码器输出的脉冲信号可换算出活塞杆的位置S；

2)假设活塞杆在正行程时，蜗轮的蜗轮齿上侧与蜗杆的蜗杆齿下侧无间隙，则齿轮轴旋转编码器输出值Z₁的增量ΔZ₁与蜗杆轴旋转编码器输出值Z₂的增量ΔZ₂存在一一对应的关系，即ΔZ₂＝ΔZ₁×i，其中，i与蜗轮、蜗杆的传动比以及齿轮的齿数有关；

3)假设活塞杆处于零位置时，蜗轮的蜗轮齿下侧与蜗杆的蜗杆齿上侧无间隙，则在蜗轮位置不动的情况下，蜗杆反向旋转ΔZ可得到步骤2)中的蜗轮的蜗轮齿上侧与蜗杆的蜗杆齿下侧无间隙的啮合状态，其中，ΔZ的大小可通过实验获得；