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螺栓擰緊是汽車生產裝配過程中的常見工序，采用何種擰緊工具來實現良好的擰緊效果需要根據不同的擰緊部位、采用的螺栓結構及工藝要求等條件來確定。不同的擰緊工具之間結構與控制方式有較大差異，分別適用于不同的應用場合，因此在進行伺服擰緊機系統的研究與設計工作時，首先應分析各汽車部件對于伺服擰緊機系統的應用需求，該需求分析應準確、清晰與具體，這是設計出一款適用面寬、性能優異的伺服擰緊機的重要基礎。

伺服擰緊機主要包含四個部分，分別為控制系統、擰緊系統、升降系統以及支撐單元，其中控制系統與擰緊系統屬于核心部件，而控制系統更是整個伺服擰緊機系統的“大腦”；升降系統的作用為配合完成擰緊系統的完整進給動作，而支撐單元則為其他系統的部件提供了穩定的支撐平臺，一般情況下升降系統和擰緊系統均安裝固定在支撐單上之間。擰緊系統的作用為按工藝要求實現螺紋連接件的緊密連接，其又包含了動力源、減速機構、扭矩傳感器及擰緊裝置四個零部件，這些零部件之間均采用螺紋連接，具體的伺服擰緊機組成部分如下圖所示。

伺服擰緊機的工作原理

伺服擰緊機選用電動機作為動力源，并利用減速機構的扭矩放大作用將電動機輸出扭矩增大之后用于螺栓連接件的預緊力矩加載。升降系統則選用以壓縮空氣為動力來源的氣動升降裝置，主要包括氣缸、連接塊及氣動回路等部件，其作用為控制整個擰緊系統的上下或者左右運動進給，使得擰緊系統能夠準確到達目標工作位置。控制系統用于控制整個螺栓擰緊機的進給動作和擰緊或擰松動作，在螺栓擰緊或者擰松的過程中控制系統將會實時采集扭矩傳感器的數值，并對數據進行分析、計算來調整電動機的輸出。正常情況下控制系統還會具備一塊用于人機交互的觸摸屏，能夠實現擰緊參數的設置與擰緊結果的反饋。

伺服擰緊機的結構

（1）控制柜（控制系統）

控制系統作為伺服擰緊機的兩大核心部件之一，其作用是保證擰緊機整體的正常運行，并控制擰緊機按照預設的動作流程完成相應的擰緊動作。控制柜中安裝固定有控制單元以及滿足控制功能所需要的大部分高低壓元器件，同時還可以安裝風扇用于保證柜體內的干燥，使得整個控制系統處于一個安全干凈的環境中。

（2）擰緊系統

擰緊系統為伺服擰緊機的另一核心部件，屬于擰緊機整體的執行裝置，其又被稱為擰緊軸單元。通常可以按照伺服擰緊機所具有的擰緊軸單元數量來進行分類。

（3）定位夾具及工件旋轉單元

定位夾具及工件旋轉單元能夠保證工件在進入螺紋擰緊工位后相對于機身保持一個正確的位置，是擰緊系統快速準確地找到目標工作位置的前提。

（4）機身

機身前端安裝有固定式導軌，以此來滿足擰緊系統的上下滑動。升降氣缸固定在機身上，活塞杠與擰緊箱體連接，由電磁閥控制其上下運動，因此來滿足擰緊任務的執行。    

（5）觸摸屏

觸摸屏用于顯示擰緊扭矩、時間、產品選擇等信息，同時用作調試界面。