[p]在传统人工操作的拧紧作业中

在传统人工操作的拧紧作业中，由于拧紧扭力及作用力不能精确控制，会导致压紧力或小或大，当压紧力过小时，螺栓可能由于振动或者循环载荷而导致松脱，而压紧力过大时，又容易导致连接构件的断裂或变形，故此拧紧机应运而生。

拧紧机依靠伺服电机的控制能力，实现压紧力大小的自动调节控制，确保产品在拧紧装配中压紧力精确控制。

目前传统的拧紧机控制方案如图1所示，包括：PLC 触摸屏 伺服驱动器 伺服电机 减速器 力矩传感器。

该模式是通过PLC控制器向伺服驱动器发送位置脉冲，同时接收力矩传感器反馈的模拟量信号，控制电机启停。

传统方案模式比较成熟，使用范围也比较广。但随着设备用量的增加，如何进一步提高产品性能并降低成本，是客户面临的新问题。

北京和利时电机技术有限公司针对市场需求，率先提出控制器和伺服驱动器功能二合一的一体化解决方案，将PLC的所有功能集成到伺服驱动器中完成，省去PLC软硬件，力矩传感器的模拟量信号直接反馈给伺服驱动器，驱动器采用内部位置模式和速度模式控制电机的位置、转速、启动、停止。具有结构简单，可靠性强，性价比高等特点。

内部位置模式是在伺服驱动器中设计多段位置，通过参数来设定各段位置运行方式，包括：运行圈数、运行速度、加减速时间、跳转路径等，根据外部I/O端口的触发信号依次运行各段位置。

本控制方案结构如图2所示:

图2 新一体化控制方案结构图

方案确定后，需要结合着现场的具体要求来进行量身定制的工艺参数设计，如加减速度、运行速度、运行长度、转矩都要进行准确的设置。图 和图4分别是拧紧和卸下螺丝时的电机速度曲线图。

本方案系统经客户现场连续长时间运行，并经现场调试显示，力矩控制精度能达到国外先进水平。本设计方案控制精度高，可靠性强，为用户提高了产品质量，提升了生产效率，赢得了客户的赞誉。

本方案与传统方案比较具有如下优势：

1 省去PLC或板卡等运动控制器，拧紧机整机成本大幅降低。

2 扭矩传感器的信号直接反馈至驱动器，中间环节更少，布线更为简洁，整机抗噪能力更强。

图 上螺丝电机速度曲线图

图4 卸螺丝电机速度曲线图