专利名称：数控转塔冲床应用开关磁阻伺服电机的冲压结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数控转塔冲床的结构，具体涉及一种数控转塔冲床应用开关
磁阻伺服电机的冲压结构。
背景技术：
传统的数控转塔冲床的冲压主传动部分有机械式和液压式两种结构。 机械式为交流异步电动机带动飞轮高速旋转，冲压时通过离合器的结合带动机械 主传动的曲轴机构完成冲压动作。当冲压动作完成后，离合器脱开，但是交流异步电动机不 停止，始终处于高速运转状态。而且冲压的上死点和下死点不可改变，不利于板材的成型或 压印等工艺的进行。由于离合器的启动频率的限制，整个冲床的工作效率也受到很大制约。 液压式数控转塔冲床在冲压机构的动力部分采用液压系统作为动力源。通过液压 控制卡驱动液压缸往复运动，并通过LVDT位置检测传感器实时反馈位置和速度给控制卡 形成闭环控制，能够完成冲压、成型、压印及打标等冲床功能，而且能够非常精确的控制停 止位置。但是液压系统的缺点也是非常明显的，首先就是耗电量大，液压站的油泵电机一直 处于高速运转状态，鉴于油泵本身泄漏的特点，要维持准确的位置，必须不停的运转以保持 压力恒定。另外液压系统对液压油的颗粒要求也很高，要求每年定期更换液压油和工作滤 芯，所以用户的使用维护成本偏高。还有就是废油的排放，也是对环境的污染。
发明内容本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种节能、环保、高效和免维 修的数控转塔冲床应用开关磁阻伺服电机的冲压结构。 本实用新型的技术方案是一种数控转塔冲床应用开关磁阻伺服电机的冲压结 构，包括开关磁阻伺服电机、曲轴、连杆和滑块，所述开关磁阻伺服电机与曲轴连接，由开关 磁阻伺服电机直接驱动的曲轴与连杆连接，连杆又与滑块连接，构成一个平面连杆机构。 所述开关磁阻伺服电机可以为一个，直接安装在曲轴的一端。 所述开关磁阻伺服电机也可以为一对，分别直接安装在曲轴的两端，该曲轴由所 述开关磁阻伺服电机同步驱动。 数控转塔冲床应用开关磁阻伺服电机的冲压结构是在数控转塔冲床的冲压部分 应用专用的开关磁阻伺服电机作为动力源，与曲轴一端或两端直接连接，电机转动直接驱 动曲轴转动，通过曲轴摆动一定角度或曲轴旋转，从而带动连杆机构上下运动，实现对板材 节能、快速和精密的冲压。 所述开关磁阻伺服电机为定转子双凸极结构，转子由硅钢片叠压而成，无绕组和 永磁体，允许有较高的温升。 所述曲轴的转动角度由开关磁阻伺服电机自带编码器反馈进行半闭环控制，曲轴 摆动的角度或旋转，可根据被加工板料上的孔的分布决定，从而可以进行高精度的冲压及 成型加工。当采用一对开关磁阻伺服电机同步驱动曲轴时，曲轴的转动角度由主动电机自带编码器进行半闭环控制，从动电机不带编码器，通过调整主从电机的内部相位角偏差达 到同步的效果。 所述滑块的下死点位置可以任意设置，对于不同板厚的板材可以采用最合适的行 程，其冲压行程可根据板材的厚度确定，从而减少空行程运动所需要的时间，可大大提高生 产效率。 本实用新型的有益效果是 1、特种电机。开关磁阻电机是一种特种电机。起动转矩大，具有软起动特性，起动 电流小，避免对电网冲击。采用先进控制理论，可实现位置与速度的精确控制，可频繁起停、 正反向运转，能实现四象限运行和再生制动。另外机械强度高，系统功率因数高，可达0.9 以上，过载能力强。可直接传动负载，转动惯量小、转矩惯量比大，不需要减速器传递动力， 也不会发生控制延迟，动态相应快； 2、节能。与以往传统压力机的机械式主传动相比，省去了机械式主传动的离合器 及交流异步电机的传动装置，结构简单。传统的机械式主传动由交流异步电机带动飞轮旋 转并积聚一定的能量，工作过程中，飞轮能量冲压时消耗，并在返回上死点时重新积累。机 械离合器由于频繁的工作，机械摩擦片等元件作为易损件也需要经常更换。而对于开关 磁阻电机驱动主传动，能量无需存储，电机也无需一直运转，仅在冲压时启动并提供所需能 量。通常液压油的使用寿命为2500-3000小时，也就是按每天八小时计算，每年至少需要更 换一次液压油。而且一般累计工作时间达到1000小时需要更换一次液压油滤芯。而采用 电伺服主传动机构则避免了机械曲轴连杆离合器需要经常更换摩擦片以及液压系统需要 经常更换液压油和过滤网的麻烦； 3、环保。与液压式主传动相比，它既省去了液压油液的冷却系统，也没有液压油液 的泄漏及废油处理的污染。机械式冲床使用气动离合器时，会产生极大的噪音。滑块冲压 模具穿透板料时，会受冲压反力作用产生振动和冲击，由此带来的噪音也会随滑块速度和 冲压力的增加而增大。开关磁阻电机却能够在行程的每时每刻对滑块的速度进行控制和调 节，从而达到减少噪音的目的； 4、高效。开关磁阻伺服电机驱动式冲压机构的滑块行程和速度能够任意调整，可 以选择冲压所需的最短行程，最大程度地节省空行程时间，同时设定合适的速度，从而有效 地提高生产率； 5、优化工艺。曲轴的转动角度由开关磁阻电机和相应驱动单元进行半闭环控制， 下死点位置可以任意设置，能够提高成型模具的加工精度。按照冲压工艺和模具类型，通过 优化程序来控制滑块以适应各种冲压模式，如压印、冲孔、成型等，拓展了数控冲的加工工 艺范围。
图1为本实用新型实施例1的结构示意图； 图2为本实用新型实施例2的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步说明
4[0022] 实施例1 如图1所示一种数控转塔冲床应用开关磁阻伺服电机的冲压结构，包括开关磁 阻伺服电机1、曲轴2、连杆3和滑块4，所述开关磁阻伺服电机1直接安装在曲轴2的一端， 由开关磁阻伺服电机1直接驱动的曲轴2与连杆3连接，连杆3又与滑块4连接，构成一个 平面连杆机构。 所述开关磁阻伺服电机1为定转子双凸极结构，转子由硅钢片叠压而成，无绕组 和永磁体，允许有较高的温升。 所述曲轴2的转动角度由开关磁阻伺服电机1自带编码器反馈进行半闭环控制， 曲轴2摆动的角度或旋转，根据被加工板料上的孔的分布决定，所述滑块4冲压行程根据板 材的厚度确定。 实施例2 如图2所示一种数控转塔冲床应用开关磁阻伺服电机的冲压结构，包括开关磁 阻伺服电机1、曲轴2、连杆3和滑块4，所述开关磁阻伺服电机1为一对，分别直接安装在 曲轴2的两端，曲轴2由所述开关磁阻伺服电机1同步驱动，该曲轴2与连杆3连接，连杆 3又与滑块4连接，构成一个平面连杆机构。 所述开关磁阻伺服电机1为定转子双凸极结构，转子由硅钢片叠压而成，无绕组 和永磁体，允许有较高的温升。 所述曲轴2的转动角度由一对开关磁阻伺服电机1中的主动电机自带编码器进行 半闭环控制，从动电机不带编码器，通过调整主从电机的内部相位角偏差达到同步的效果， 曲轴2摆动的角度或旋转，根据被加工板料上的孔的分布决定，所述滑块4冲压行程根据板 材的厚度确定。
权利要求一种数控转塔冲床应用开关磁阻伺服电机的冲压结构，其特征在于它包括开关磁阻伺服电机(1)、曲轴(2)、连杆(3)和滑块(4)，所述开关磁阻伺服电机(1)与曲轴(2)连接，由开关磁阻伺服电机(1)直接驱动的曲轴(2)与连杆(3)连接，连杆(3)又与滑块(4)连接，构成一个平面连杆机构。
2. 根据权利要求1所述的数控转塔冲床应用开关磁阻伺服电机的冲压结构，其特征在于所述开关磁阻伺服电机(1)为一个，直接安装在曲轴(2)的一端。
3. 根据权利要求1所述的数控转塔冲床应用开关磁阻伺服电机的冲压结构，其特征在于所述开关磁阻伺服电机(1)为一对，分别直接安装在曲轴(2)的两端，该曲轴(2)由所述开关磁阻伺服电机(1)同步驱动。
4. 根据权利要求1所述的数控转塔冲床应用开关磁阻伺服电机的冲压结构，其特征在于所述开关磁阻伺服电机(1)为定转子双凸极结构，转子由硅钢片叠压而成，无绕组和永磁体。
5. 根据权利要求2所述的数控转塔冲床应用开关磁阻伺服电机的冲压结构，其特征在于所述曲轴(2)的转动角度由开关磁阻伺服电机(1)自带编码器反馈进行半闭环控制。
6. 根据权利要求3所述的数控转塔冲床应用开关磁阻伺服电机的冲压结构，其特征在于所述曲轴(2)的转动角度由开关磁阻伺服电机(1)中的主动电机自带编码器进行半闭环控制，从动电机不带编码器，通过调整主从电机的内部相位角偏差达到同步的效果。
7. 根据权利要求1所述的数控转塔冲床应用开关磁阻伺服电机的冲压结构，其特征在于所述曲轴(2)摆动的角度或旋转，根据被加工板料上的孔的分布决定。
8. 根据权利要求1所述的数控转塔冲床应用开关磁阻伺服电机的冲压结构，其特征在于所述滑块(4)的冲压行程根据板材的厚度确定。
专利摘要本实用新型提供了一种节能、环保、高效和免维修的数控转塔冲床应用开关磁阻伺服电机的冲压结构，包括开关磁阻伺服电机、曲轴、连杆和滑块，所述开关磁阻伺服电机与曲轴连接，由开关磁阻伺服电机直接驱动的曲轴与连杆连接，连杆又与滑块连接，构成一个平面连杆机构。所述开关磁阻伺服电机可以为一个，直接安装在曲轴的一端。所述开关磁阻伺服电机也可以为一对，分别直接安装在曲轴的两端，该曲轴由所述开关磁阻伺服电机同步驱动。
文档编号B21D22/02GK201524726SQ20092004869
公开日2010年7月14日 申请日期2009年10月27日 优先权日2009年10月27日
发明者叶敬春, 吴宏祥, 李强, 王雪 申请人:江苏金方圆数控机床有限公司