伺服擰緊軸是機(jī)械技術(shù)、氣動(dòng)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)及檢測技術(shù)相結(jié)合的機(jī)電一體化設(shè)備,其主要組成部件有:擰緊軸單元和電氣控制系統(tǒng),分別用于完成螺栓擰緊動(dòng)作和控制、監(jiān)測整個(gè)螺栓擰緊過程。伺服擰緊軸可以實(shí)現(xiàn)螺栓擰緊工作的全過程自動(dòng)控制,還可以在螺栓擰緊之后記錄擰緊結(jié)果并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,其具有工作效率高、擰緊精度高、噪聲污染小、勞動(dòng)強(qiáng)度低及數(shù)據(jù)可追溯等突出優(yōu)點(diǎn)。目前,伺服擰緊軸在以德國、日本、美國為代表的汽車工業(yè)強(qiáng)國的汽車生產(chǎn)制造過程中已得到廣泛應(yīng)用。而在國內(nèi),大量自主汽車生產(chǎn)廠家也被伺服擰緊軸的優(yōu)點(diǎn)所吸引,正在逐步替換手動(dòng)、氣動(dòng)或電動(dòng)工具。
擰緊軸單元中的電機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)力來源,其重要性毋庸置疑。隨著擰緊技術(shù)的不斷發(fā)展,擰緊方法層出不窮,這就對(duì)電機(jī)的靜態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能提出了更高的要求。在伺服擰緊軸行業(yè)中多采用直流無刷電機(jī)和交流伺服電機(jī)兩類電機(jī)。
電氣控制系統(tǒng)是整個(gè)伺服擰緊軸的核心與靈魂,其主要功能包括:控制、協(xié)調(diào)各擰緊軸單元來實(shí)現(xiàn)整個(gè)擰緊機(jī)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制 、保存螺栓擰緊過程中需追溯的相關(guān)技術(shù)參數(shù)、統(tǒng)計(jì)擰緊結(jié)果等。按照采用的控制單元不同,電氣控制系統(tǒng)可以分為基于PLC的電氣控制系統(tǒng)、基于微控制器的電氣控制系統(tǒng)和基于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的電氣控制系統(tǒng)。
伺服擰緊軸控制精度好、裝配效率高并且勞動(dòng)強(qiáng)度低,目前被廣泛應(yīng)用于汽車的裝配。例如:汽車輪胎的螺栓螺母、前后橋的板簧螺栓螺母以及變速箱總成中的重要部件的螺栓螺母,都可以使用伺服擰緊軸實(shí)現(xiàn)螺栓聯(lián)接。以前上述螺栓螺母采用的擰緊工具是手動(dòng)扳手或者氣動(dòng)扳手,手動(dòng)扳手在裝配過程中效率低下、勞動(dòng)強(qiáng)度大且很難保證扭矩精度,可能造成質(zhì)量安全隱患;而氣動(dòng)扳手同樣存在裝配效率不高的問題,且易產(chǎn)生噪聲勿擾。但使用伺服擰緊軸后就可以解決上述問題,所以常常使用伺服擰緊軸來擰緊汽車各工序的螺栓螺母。
隨著汽車工業(yè)對(duì)于伺服擰緊軸的需求不斷增加,其裝配質(zhì)量、可靠性與采購維護(hù)成本逐漸成為各螺栓擰緊機(jī)供應(yīng)商和整車生產(chǎn)企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。伺服擰緊軸的使用可以給汽車裝配行業(yè)帶來技術(shù)提升和質(zhì)量改善。但是國外擰緊工具生產(chǎn)商提供的相關(guān)伺服擰緊軸產(chǎn)品價(jià)格高,后期維護(hù)相對(duì)復(fù)雜且維護(hù)成本高,對(duì)于國內(nèi)眾多的汽車零部件生產(chǎn)企業(yè)來說性價(jià)比不高。因而,為了適應(yīng)快速增長的市場需求,無錫丹尼克爾研發(fā)了一款完全國產(chǎn)化、具有價(jià)格優(yōu)勢,同時(shí)能夠滿足汽車裝配質(zhì)量要求的伺服擰緊軸,具有較為重要的工程應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。