径向偏移调节伺服电缸和方法与流程

本发明涉及直线往复运动设备，具体涉及径向偏移调节伺服电缸和方法。

背景技术：

1、伺服电缸是一种集合了伺服电机、丝杆、活塞杆等部件的直线往复运动设备，伺服电缸具有高精度、高重复性、快速响应和可编程性的特点，广泛应用于需要精确定位、控制的自动化系统中，如机床、印刷设备、包装机械、机器人等；现有伺服电缸的工作原理是：电动机通过减速机与丝杆配合，将伺服电机的旋转运动转换成直线运动，同时位置反馈系统实时监测滑块位置并将反馈信号发送给控制系统，控制系统根据设定的目标位置和参数，通过控制器和驱动器对电动机施加适当的电流和电压，以实现活塞杆位置的精确控制。

2、然而，现有的伺服电缸在长期使用后，伺服电缸的传动机构可能会出现轴向松动活传动机构磨损增加间隙，从而导致活塞杆在运动过程中，产生径向偏移，在精密场合使用时会影响加工精度；目前，现有的伺服电缸通常由作业人员或自动化机器人定期采用测量仪器，检测伺服电缸的径向偏移数据，在发现伺服电缸径向偏移超过设定值后，将伺服电缸拆卸维修，因此，存在伺服电缸径向偏移检测不准时、维修成本高，且伺服电缸维修时影响加工效率的缺陷。

3、因此，目前亟需一种能够在活塞杆每次工作时，均对活塞杆的径向偏移进行检测，且能够及时校正活塞杆径向偏移距离，避免影响加工效率的伺服电缸。

技术实现思路

1、为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种径向偏移调节伺服电缸及其工作方法，其自动化程度高、应用灵活，能够检测活塞杆在每次运动时的径向偏移数据，进而在检测出活塞杆径向偏移超过设定值后，为活塞杆提供径向偏移校正，在校正的同时，不影响活塞杆的直线运动，提高伺服电缸径向偏移检测的实时性，降低维修成本，且避免伺服电缸维修时影响加工效率。

2、为解决上述技术问题，本发明其中一方面提供了一种径向偏移调节伺服电缸，包括：电缸组件，包括缸体、第一驱动件、传动件、活塞件，所述第一驱动件安装于缸体上，所述传动件的两端分别与第一驱动件输出端、活塞件输入端相连接，通过所述第一驱动件带动传动件运动，进而通过所述传动件带动所述活塞件同步运动；径向偏移检测单元，其安装于活塞件输出端，且与缸体固定连接，通过所述径向偏移检测单元获取活塞件径向偏移数据；调节组件，包括径向调节单元、伸缩调节单元，所述径向调节单元安装于活塞件输出端，且与缸体固定连接；所述径向调节单元开设有调节孔，若干个调节孔沿径向调节单元的周向呈阵列式布置；所述伸缩调节单元包括伸缩件、滚珠，所述伸缩件至少部分插入于调节孔内，且开设有滚珠槽；所述滚珠安装于滚珠槽内；通过所述调节件带动滚珠向待调整活塞件方向运动，将待调整活塞件进行径向调节，进而通过滚珠辅助待调整活塞件运动。

3、通过采用上述技术方案，能够在活塞杆运动时，实时检测活塞杆的径向偏移距离，进而实时识别活塞杆的径向偏移情况，以便于及时采取措施对活塞杆进行径向调整、修正；且，能够为径向偏移超过设定阈值的活塞杆提供径向距离调节，避免影响加工效率。

4、优选地，所述第一驱动件包括减速机、伺服电机，所述减速机安装于缸体上；所述伺服电机与减速机相连接，所述伺服电机输出端至少部分穿过减速机，且插入于缸体内。

5、优选地，所述传动件包括联轴器、丝杆、丝杆螺母，所述联轴器与伺服电机输出端相连接，所述丝杆的一端与联轴器相连接，所述丝杆的另一端与活塞件相连接，所述丝杆螺母安装于丝杆上。

6、优选地，所述传动件还包括缓冲垫，所述缓冲垫安装于缸体内，通过缓冲垫为丝杆螺母提供缓冲。

7、优选地，所述电缸组件还包括第一同步件、第二同步件，所述第一同步件安装于伺服电机输出端，且与所述伺服电机转动连接；所述第二同步件安装于联轴器上，且与联轴器固定连接，所述第二同步件通过同步带与第一同步件相连接，通过所述第一同步件带动第二同步件同步运动。

8、通过采用上述技术方案，能够形成折叠式伺服电缸，进而能够使整个伺服电缸的长度更短，进而满足有限的安装场合的应用空间。

9、优选地，所述径向调节单元包括调节环、连接件，所述调节环开设有调节孔，若干个调节孔沿调节环的周向呈阵列式布置；所述连接件的两端分别与调节环、缸体相连接。

10、优选地，所述伸缩调节单元还包括第二驱动件，所述第二驱动件安装于调节环上，且第二驱动件输出端与伸缩件连接，通过所述第二驱动件驱动伸缩件运动。

11、通过采用上述技术方案，能够实现自动化的活塞杆径向偏移调节，增加活塞杆的径向校正效率，且提高径向偏移调节精度，且降低人力成本。

12、优选地，所述活塞件开设有锁槽，所述锁槽沿丝杆外周方向呈阵列式布置。

13、优选地，还包括自锁组件，包括安装件、第一斜楔件、第二斜楔件、自锁件、拉簧，所述安装件安装于缸体上，且开设有安装槽；所述第一斜楔件设于安装槽的一端，所述第二斜楔件设于安装槽的另一端，且所述第二斜楔件开设有推送槽；所述自锁件与第二斜楔件相连接；通过第一斜楔件向第二斜楔件方向运动，将第一斜楔件至少部分插入于所述第二斜楔件的推送槽内，进而通过所述第一斜楔件推送第二斜楔件向活塞杆方向运动，进而通过所述第二斜楔件带动自锁件同步运动，将所述自锁件至少部分插入于锁槽内；所述拉簧的两端分别与第二斜楔件、安装件相连接，通过所述拉簧带动第二斜楔件复位。

14、通过采用上述技术方案，能够在活塞杆运动至设定距离时，通过活塞杆带动第一斜楔件与第二斜楔件、自锁件的配合，实现活塞杆的自锁，通过自锁能够阻止活塞杆的回转、晃动，从而实现位置保持，进而增加伺服电缸的安全性和可靠性；进而在活塞杆复位运动时，通过拉簧的弹性力将第二斜楔件复位，以确保第一斜楔件、第二斜楔件、自锁件的可靠复位，为下一次运动提供预准备。

15、优选地，所述自锁组件还包括第三驱动件，所述第三驱动件安装于缸体上，且第三驱动件输出端与第一斜楔件相连接，通过所述第三驱动件驱动第一斜楔件向第二斜楔件方向运动。

16、通过采用上述技术方案，能够实现对第一斜楔件的主动驱动，进而能够更加灵活地控制第一斜楔件的工作过程和运动速度，以满足不同应用场景需求；还能够实现速度、响应时间的提升，同时使第一斜楔件的运动更加可控、可预测，使伺服电缸具有更好的适应性和可调性。

17、为解决上述技术问题，本发明其中一方面还提供了一种径向偏移调节伺服电缸的工作方法，使用所述的径向偏移调节伺服电缸，所述工作方法包括以下步骤：步骤s1：传动件在第一驱动件的驱动下进行运动，进而所述活塞件在传动件的带动下向待加工方向运动，同时获取所述活塞件的径向偏移数据；步骤s2：根据径向偏移数据，判断活塞件的径向偏移距离是否超过预设范围，若否，则返回步骤s1，重新获取所述活塞件的径向偏移数据，若时，则根据径向偏移数据，生成所述活塞件的径向调节数据；步骤s3：根据径向调节数据，使第一伸缩件向所述活塞件方向运动，将所述第一伸缩件的滚珠与活塞件抵触，进而增加第一伸缩件的推送力，将所述活塞件的径向偏移距离调整至预设范围内；步骤s4：使第二伸缩件向调整后的活塞件方向运动，将所述第二伸缩件的滚珠与活塞件抵触，通过所述第一伸缩件、第二伸缩件形成活塞件的径向调节区间。

18、优选地，在活塞件运动时，还包括以下步骤：步骤s100：在活塞件运动至预设距离后，使第一斜楔件向第二斜楔件方向运动，将所述第二斜楔件与第一斜楔件的推送槽抵触；步骤s101：使第二斜楔件带动自锁件向活塞件方向运动，进而将自锁件插入于所述自锁件的锁槽内，通过所述自锁件将活塞件固定；步骤s102：在所述活塞件加工完成后，使第一斜楔件向第二斜楔件的相反方向运动，所述第二斜楔件在拉簧的作用下向活塞件相反方向运动，进而使自锁件同步运动不再将活塞件固定。

19、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

20、1．本发明能够在活塞杆运动时，实时检测活塞杆的径向偏移距离，进而实时识别活塞杆的径向偏移情况，以便于及时采取措施对活塞杆进行径向调整、修正；且，能够为径向偏移超过设定阈值的活塞杆提供径向距离调节，避免影响加工效率。

21、2．本发明能够在活塞杆运动至设定距离时，实现活塞杆的自锁，通过自锁能够阻止活塞杆的回转、晃动，从而实现位置保持，进而增加伺服电缸的安全性和可靠性；且，通过自动化的自锁，能够更加灵活地控制自锁件的工作过程和运动速度，以满足不同应用场景需求，使伺服电缸具有更好的适应性和可调性。

22、3．本发明能够在活塞杆复位运动时，通过拉簧的弹性力将第二斜楔件复位，以确保第一斜楔件、第二斜楔件、自锁件的可靠复位，为下一次运动提供预准备，进而提高自锁的工作效率。