一种数控转塔冲床的机械伺服主传动装置的制作方法

本发明属于数控转塔冲床领域，具体涉及一种数控转塔冲床的机械伺服主传动装置。

背景技术：

数控转塔冲床是一种高效加工设备，可以完成板料的自动输送、上下模具的自动转换、复杂形状薄板的成形，适宜于薄板的连续高速伺服冲裁加工，广泛应用于航空航天、汽车、发电设备、信息、家电等高科技领域。数控转塔冲床的关键之一是伺服主传动技术，目前数控转塔冲床的主传动多采用高速液压冲头系统，高速液压冲头系统不仅在高速工作时产生的噪音较大，而且还存在泄露的问题，会在使用过程中造成污染。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种数控转塔冲床的机械伺服主传动装置，该装置结构简单、成本低、动态特性好、响应快、刚度高、能够实现超高速冲压任务。

本发明所采用的技术方案是：

一种数控转塔冲床的机械伺服主传动装置，包括伺服电机、飞轮、驱动轮、动平台、定平台、导轨和复位弹簧，驱动轮一端面设有沉孔，沉孔内端面上设有异型的通孔，通孔的侧面形成内凸轮，飞轮分别与伺服电机输出轴和驱动轮带有沉孔的一端连接，动平台从下到上为依次相连的第一竖直段、连接段和第二竖直段，第一竖直段下部设有凸缘、凸缘以下部分与定平台滑动配合，复位弹簧套在第一竖直段上并且压紧在定平台和凸缘之间，导轨与第一竖直段上部滑动配合，连接段伸至通孔内并且始终与通孔的侧面接触，第二竖直段位于沉孔内。

进一步地，通孔的轮廓为圆环以及至少两个突出圆环的凸型结构，凸型结构沿旋转轴中心对称分布。

进一步地，通孔的轮廓为两个对称且相连的圆弧，旋转轴经过两个圆弧的对称轴。

进一步地，飞轮中部设有突出轴，突出轴上设有与伺服电机输出轴配合安装孔和键槽，突出轴伸入沉孔和通孔内并且在工作时始终不与动平台接触。

进一步地，飞轮边缘与驱动轮带有沉孔的一端边缘通过绕旋转轴均匀分布的螺栓连接。

进一步地，导轨与第一竖直段上部滑动配合的运动副为移动副，定平台与第一竖直段下部滑动配合的运动副为圆柱副或移动副。

本发明的有益效果是：

1.动平台在导轨和定平台的限制下只能上下运动、在复位弹簧的作用下始终承受向上的回复力，工作时，伺服电机通过飞轮带动驱动轮旋转，驱动轮与动平台形成凸轮副带动动平台上下往复运动、实现上下冲裁。整个装置结构简单、成本低，采用凸轮传动配合复位弹簧复位，动态特性好、响应快、刚度高，当超高速冲压时，动平台不可避免的会窜动，因此必须在动平台的整个范围内进行限制，第二竖直段被沉孔内端面和飞轮端面限制，连接段被驱动轮通孔侧面限制，第一竖直段沿线被导轨和定平台限制，保证了动平台实现超高速冲压任务。

2.可以通过增加凸型结构的个数来成倍的提高加工频率，可以通过改变凸型结构的突出程度来改变冲程大小。

3.伺服电机带动驱动轮左右转动时，可以通过转动角度在一定范围内调节冲程大小。

4.突出轴位于沉孔和通孔内，节约了安装面积，同时可以对连接段形成限制。

5.通过边缘处的螺栓连接，不会影响其余部分工作，便于拆卸。

6.导轨与第一竖直段采用移动副，限制第一竖直段不能旋转，定平台只需保持第一竖直段的直线性，不必限制为圆柱副或移动副。

附图说明

图1是本发明实施例一的装配图(伺服电机未画出)。

图2是本发明实施例一的剖面图(伺服电机未画出)。

图3是本发明实施例一中驱动轮的示意图。

图4是本发明实施例二中驱动轮的示意图。

图中：1-飞轮；2-驱动轮；3-动平台；4-复位弹簧；5-定平台；6-导轨。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1和图2所示，在实施例一中，一种数控转塔冲床的机械伺服主传动装置包括伺服电机、飞轮1、驱动轮2、动平台3、定平台5、导轨6和复位弹簧4，驱动轮2一端面设有沉孔，沉孔内端面上设有异型的通孔，通孔的侧面形成内凸轮，飞轮1分别与伺服电机输出轴和驱动轮2带有沉孔的一端连接，动平台3从下到上为依次相连的第一竖直段、连接段和第二竖直段，第一竖直段下部设有凸缘、凸缘以下部分与定平台5滑动配合，复位弹簧4套在第一竖直段上并且压紧在定平台5和凸缘之间，导轨6与第一竖直段上部滑动配合，连接段伸至通孔内并且始终与通孔的侧面接触，第二竖直段位于沉孔内。

动平台3在导轨6和定平台5的限制下只能上下运动、在复位弹簧4的作用下始终承受向上的回复力，工作时，伺服电机通过飞轮1带动驱动轮2旋转，驱动轮2与动平台3形成凸轮副带动动平台3上下往复运动、实现上下冲裁。整个装置结构简单、成本低，采用凸轮传动配合复位弹簧4复位，动态特性好、响应快、刚度高，当超高速冲压时，动平台3不可避免的会窜动，因此必须在动平台3的整个范围内进行限制，第二竖直段被沉孔内端面和飞轮1端面限制，连接段被驱动轮2通孔侧面限制，第一竖直段沿线被导轨6和定平台5限制，保证了动平台3实现超高速冲压任务。

如图3所示，在实施例一中，通孔的轮廓为圆环以及至少两个突出圆环的凸型结构，凸型结构沿旋转轴中心对称分布。可以通过增加凸型结构的个数来成倍的提高加工频率，可以通过改变凸型结构的突出程度来改变冲程大小。

如图4所示，在实施例二中，通孔的轮廓为两个对称且相连的圆弧，旋转轴经过两个圆弧的对称轴。伺服电机带动驱动轮2左右转动时，可以通过转动角度在一定范围内调节冲程大小。

如图3所示，在实施例一中，飞轮1中部设有突出轴，突出轴上设有与伺服电机输出轴配合安装孔和键槽，突出轴伸入沉孔和通孔内并且在工作时始终不与动平台3接触。突出轴位于沉孔和通孔内，节约了安装面积，同时可以对连接段形成限制。

如图3所示，在实施例一中，飞轮1边缘与驱动轮2带有沉孔的一端边缘通过绕旋转轴均匀分布的螺栓连接。通过边缘处的螺栓连接，不会影响其余部分工作，便于拆卸。

如图3所示，在实施例一中，导轨6与第一竖直段上部滑动配合的运动副为移动副，定平台5与第一竖直段下部滑动配合的运动副为圆柱副(或移动副)。导轨6与第一竖直段采用移动副，限制第一竖直段不能旋转，定平台5只需保持第一竖直段的直线性，不必限制为圆柱副或移动副。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种数控转塔冲床的机械伺服主传动装置，包括伺服电机、飞轮、驱动轮、动平台、定平台、导轨和复位弹簧，驱动轮一端面设有沉孔，沉孔内端面上设有异型的通孔，通孔的侧面形成内凸轮，飞轮分别与伺服电机输出轴和驱动轮带有沉孔的一端连接，动平台从下到上为依次相连的第一竖直段、连接段和第二竖直段，第一竖直段下部设有凸缘、凸缘以下部分与定平台滑动配合，复位弹簧套在第一竖直段上并且压紧在定平台和凸缘之间，导轨与第一竖直段上部滑动配合，连接段伸至通孔内并且始终与通孔的侧面接触，第二竖直段位于沉孔内。该装置结构简单、成本低、动态特性好、响应快、刚度高、能够实现超高速冲压任务。

技术研发人员：刘艳雄;胡文涛;华林
受保护的技术使用者：武汉理工大学
技术研发日：2017.05.17
技术公布日：2017.08.01