一种应用于数控转塔冲床的一体式伺服主传动机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及压力机结构领域，尤其涉及伺服压力机的主驱动机构的改进。
【背景技术】
[0002]伺服压力机是一种采用伺服驱动技术的新型金属成形设备。由于依靠可控驱动元件(即伺服电机)提供动力，伺服压力机不仅具有液压机的高运动柔性，而且具有机械压力机的高生产效率，此外还具有改善产品质量、节省能量消耗和降低工作噪声的优点，是锻压装备未来的重要发展方向。
[0003]现有技术中，通常采用联轴器以连接伺服电机和伺服压力机上部的曲轴，从而实现动力的传递；具体如国家局于2012年8月I日公布的一份名为“伺服机械压力机”、申请号为“201210079652.X”的中国专利文献所示。
[0004]然而，此类采用联轴器传递动力的伺服压力机通常具有以下缺陷:一、联轴器在动力传递过程中极易损坏，需及时的对其进行更换，从而带来使用成本高、运行稳定性差等问题；二、由于滑块在运行过程中将承受高频大负荷的冲击，从而将使得曲轴、联轴器、伺服电机上出现不同程度的疲劳破坏(尤以联轴器为最)，给设备的可靠性带来了极大的影响；三、现有技术中的结构形式将使得沿伺服电机轴向的设备尺寸较大，将占据更多的空间；四、由于使用时联轴器自身将存在极大的转动惯量；根据实际应用后计算得出，联轴器自身的旋转惯量约占整个负载等效旋转惯量的70~80%，这样，一方面，将因惯量大而引起系统的加速性差，给工件的加工速度带来了极大的制约；另一方面，由于伺服电机在频繁的加速、减速过程中，伺服电机的大部分能耗都将被联轴器的旋转惯量所消耗，因此将带来极大的能耗增加。
【发明内容】
[0005]本发明针对以上问题，提出了一种结构精巧、使用方便且使用效果好，在保留伺服压力机原有功能的前提下，有效解决因联轴器而带来的诸多问题的应用于数控转塔冲床的一体式伺服主传动机构。
[0006]本发明的技术方案为:包括固定架、偏心轴、连杆、滑块和伺服电机，所述伺服电机包括兼做外壳的定子、设在定子内的转子和穿设在转子中的输出轴，所述固定架上部开设有横向安装孔，所述定子可拆卸的连接在所述横向安装孔中，所述偏心轴包括连为一体的偏心盘和转轴，所述转轴与所述输出轴连为一体，所述偏心盘位于转轴远离所述输出轴的一侧，使得偏心轴在伺服电机的驱动下作旋转运动；
所述滑块滑动连接在固定架的下部，所述连杆顶端铰接在偏心盘上、且连杆底端铰接在滑块上，使得滑块在偏心轴的带动下作上下往复运动。
[0007]所述偏心盘远离所述转轴的一侧设有与所述偏心盘连为一体的加强轴，所述加强轴铰接在机架上。
[0008]所述固定架朝向所述偏心盘的端面上设有环形凸起，所述环形凸起与所述转轴同轴心，所述偏心盘朝向所述环形凸起的端面上开设有弧形凹槽，所述弧形凹槽与所述环形凸起适配。
[0009]所述滑块底端还可拆卸的连接有冲头、且滑块和冲头之间还设有力传感器； 所述滑块的底面上开设有容置槽一，所述冲头的顶面上开设有容置槽二，所述力传感器的顶面抵在容置槽一的槽底、且力传感器的底面抵在容置槽二的槽底。
[0010]本发明从结构上剔除了现有技术中的联轴器，而是将定子固定连接在机架的外侦牝并通过转子直接驱动偏心轴，从而使得伺服电机跳过联轴器直接对偏心轴进行驱动，从而大幅降低了使用成本、提升了运行稳定性、延长了使用寿命且缩小了设备体积。与此同时，经应用、计算表明，本案中负载的转动惯量仅为现有技术30~40%，即伺服电机负载降低了 60~70%，从而使得本案具有更高的加速度，并具有更低的能耗。
【附图说明】
[0011]图1是本发明的结构示意图，
图2是图1的俯视图，
图3是图2的A-A向剖视图，
图4是本发明的优化实施方式示意图，
图5是图1的立体图；
图中I是固定架，2是偏心轴，20是偏心盘，3是连杆，4是滑块，5是伺服电机，51是定子，52是转子，53是输出轴，6是冲头，7是力传感器。
【具体实施方式】
[0012]本发明如图1-5所示，包括固定架1、偏心轴2、连杆3、滑块4和伺服电机5，所述伺服电机5包括兼做外壳的定子51、设在定子51内的转子52和穿设在转子52中的输出轴53，所述固定架I上部开设有横向安装孔，所述定子51可拆卸的连接在所述横向安装孔中，所述偏心轴2包括连为一体的偏心盘20和转轴，所述转轴与所述输出轴53连为一体，所述偏心盘20位于转轴远离所述输出轴53的一侧，使得偏心轴2在伺服电机5的驱动下作旋转运动；
所述滑块4通过移动副滑动连接在固定架I的下部，所述连杆3顶端通过轴承铰接在偏心盘20上、且连杆3底端铰接在滑块4上，使得滑块4在偏心轴2的带动下作上下往复运动。本案中输出轴、转轴、偏心盘的一体化设计在减小设备体积、提升运行稳定性的同时，有效降低了负载的转动惯量，使得伺服电机负载降低了 60~70%，从而使得本案具有更高的加速的，并具有更低的能耗。
[0013]如图4所示，所述偏心盘20远离所述转轴的一侧设有与所述偏心盘连为一体的加强轴，所述加强轴通过轴承铰接在机架上。从而和进一步提升设备的运行稳定性和可靠性。
[0014]所述固定架I朝向所述偏心盘20的端面上设有环形凸起，所述环形凸起与所述转轴同轴心，所述偏心盘20朝向所述环形凸起的端面上开设有弧形凹槽，所述弧形凹槽与所述环形凸起适配。这样，可有效降低偏心轴运行时的旋转惯量，从而在进一步降低能耗的同时，进一步降低因曲轴对动力轴的影响而带来的动力轴的弹性变形。
[0015]所述滑块4底端还可拆卸的连接有冲头6、且滑块4和冲头6之间还设有力传感器7 ；
所述滑块4的底面上开设有容置槽一，所述冲头6的顶面上开设有容置槽二，所述力传感器7的顶面抵在容置槽一的槽底、且力传感器7的底面抵在容置槽二的槽底。
[0016]力传感器的有益效果具体如下所述:
一、过载保护:载荷过大时发出报警信息，避免部件损坏和零点丧失。
[0017]二、模具损坏报警:模具损坏时，冲压力出现异常，及时发出停机报警信息，避免批量废品和机床损坏。
[0018]三、成型加工压力检测:可以在整个板材成型过程中实时将成型过程中的载荷显示出来，可以人工或者控制系统自动根据载荷曲线对速度、保压时间、弹性回弹余量进行调整和优化，对机床加工柔性及效率的提升具有意义。尤其是对铝、镁合金，铜及铜合金等成型难度大的材料的成型加工意义更大。形成闭环的智能化加工。
[0019]四、减振降噪:根据测得的冲财力曲线，调整冲裁的速度曲线，对减振降噪效果尤为明显。
【主权项】
1.一种应用于数控转塔冲床的一体式伺服主传动机构，其特征在于，包括固定架、偏心轴、连杆、滑块和伺服电机，所述伺服电机包括兼做外壳的定子、设在定子内的转子和穿设在转子中的输出轴，所述固定架上部开设有横向安装孔，所述定子可拆卸的连接在所述横向安装孔中，所述偏心轴包括连为一体的偏心盘和转轴，所述转轴与所述输出轴连为一体，所述偏心盘位于转轴远离所述输出轴的一侧，使得偏心轴在伺服电机的驱动下作旋转运动； 所述滑块滑动连接在固定架的下部，所述连杆顶端铰接在偏心盘上、且连杆底端铰接在滑块上，使得滑块在偏心轴的带动下作上下往复运动。
2.根据权利要求1所述的一种应用于数控转塔冲床的一体式伺服主传动机构，其特征在于，所述偏心盘远离所述转轴的一侧设有与所述偏心盘连为一体的加强轴，所述加强轴铰接在机架上。
3.根据权利要求1所述的一种应用于数控转塔冲床的一体式伺服主传动机构，其特征在于，所述固定架朝向所述偏心盘的端面上设有环形凸起，所述环形凸起与所述转轴同轴心，所述偏心盘朝向所述环形凸起的端面上开设有弧形凹槽，所述弧形凹槽与所述环形凸起适配。
4.根据权利要求2或3所述的一种应用于数控转塔冲床的一体式伺服主传动机构，其特征在于，所述滑块底端还可拆卸的连接有冲头、且滑块和冲头之间还设有力传感器； 所述滑块的底面上开设有容置槽一，所述冲头的顶面上开设有容置槽二，所述力传感器的顶面抵在容置槽一的槽底、且力传感器的底面抵在容置槽二的槽底。
【专利摘要】一种应用于数控转塔冲床的一体式伺服主传动机构。涉及压力机结构领域。提出了一种结构精巧、使用方便且使用效果好，在保留伺服压力机原有功能的前提下，有效解决因联轴器而带来的诸多问题的应用于数控转塔冲床的一体式伺服主传动机构。包括固定架、偏心轴、连杆、滑块和伺服电机，所述伺服电机包括兼做外壳的定子、设在定子内的转子和穿设在转子中的输出轴，所述固定架上部开设有横向安装孔，所述定子可拆卸的连接在所述横向安装孔中，所述偏心轴包括连为一体的偏心盘和转轴。本案具有更高的加速度，并具有更低的能耗。
【IPC分类】B30B15-00, B30B1-26
【公开号】CN104626639
【申请号】CN201510076915
【发明人】胡金龙, 潘志华, 陈亮
【申请人】江苏扬力数控机床有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年2月12日