一种新型二自由度并联伺服压力机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及锻压机械金属领域，具体是涉及一种新型二自由度并联伺服压力机。
【背景技术】
[0002]近年来交流伺服电机应用于机械压力机的设计与研宄，由交流伺服电机驱动滚珠丝杠或者曲柄，通过多杆机构可将运动转化为滑块所需的运动，它能极方便地改变滑块的运动曲线，获得不同的工件变形速度，适用于不同的冲压工艺，保证冲压件的质量，具有很大的柔性。现有的伺服压力机，从机构学的角度来看，其传动机构都为单自由度的串联机构，伺服电机以旋转(曲柄)或移动(滚珠丝杠)方式直接或通过执行机构(多连杆机构)驱动冲压滑块。单自由度机构实现确定运动的原则是应用一台伺服电动机驱动。有的伺服压力机驱动机构采用两个伺服电机冗余驱动，但这两个伺服电机必须保证时时同步，以避免输入不同造成的运动干涉。这样虽然可以增加输入功率，增大压力机的成形压力，却增加了控制策略的难度，并且控制的稳定性变差，任一个输入误差都会造成驱动机构无法正常工作甚至损坏。
【发明内容】
[0003]本实用新型是针对现有技术的不足而提供的一种新型压力机，从而有效解决了现有技术中的问题。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的方案是:如图1、2所示，一种新型二自由度并联伺服压力机，机械结构由直线驱动机构、并联机构、冲压滑块、导轨、机架构成。所述的直线驱动机构为结构相同的两组，由两个伺服电机、两个偏心轮、两个连杆、两个驱动滑块组成。其中伺服电机与偏心轮固定连接，连杆连接偏心轮和驱动滑块，驱动滑块平行套接于导轨之上。二自由度并联机构为结构相同的两组，每组由四个连杆、一个平台组成，四个连杆分为两组每组上端分别与驱动滑块铰接，另一端与平台铰接，平台与冲压滑块铰接。机架套接在直线驱动机构、并联机构、导轨与冲压滑块外侧。本实用新型以伺服电机驱动偏心轮带动滑块为输入，每个滑块的输出为单自由度的直线运动，再带动并联机构，实现与并联机构连接的冲压滑块的运动。
[0005]所述的电机为伺服交流电机。
[0006]通过上述技术方案，存在如下效果:
[0007]本实用新型通过直线驱动机构连接对称的二自由度并联机构，单自由度输出两个平台的垂直运动，实现与两个平台连接的冲压滑块的垂直运动，从而实现锻压加工动作。
[0008]本实用新型采用对称结构可以提高抗偏载能力，减少冲压滑块对导轨的压力，可长期维持压力机的精度。并联机构将四个伺服电机的运动转化为单一输出，传递、合成在同一个冲压滑块上，增大了输出功率和压力机的成形压力，减小了控制策略的难度，并且提高了控制的稳定性。采用并联机构使四台电机独立工作，解决了单自由度压力机同步输入困难的问题，避免了运动干涉。
[0009]本实用新型结构简单，容易控制，制造成本低，能够很好解决现有伺服压力机受滚珠丝杠承载能力和伺服电机功率和扭矩较小的限制，以及由于电机工作不同步导致的易损坏机构、降低工作效率等问题，能够承受大吨位的加工与锻压，并延长了机器的使用寿命。
【附图说明】
[0010]图1、图2是本实用新型结构示意图；
[0011]图3是本实用新型直线驱动机构剖面示意图；
[0012]图4是本实用新型并联结构示意图。
[0013]图中所示:1-机架、2-第一直线驱动机构、3-第一导轨、4-第一并联机构、5-冲压滑块、6-第二直线驱动机构、7-第二导轨、8-第二并联机构。
【具体实施方式】
[0014]以下结合附图所示之最佳实施例作进一步详述。
[0015]如图1、图2所示，一种新型二自由度并联伺服压力机，实施例包括:机架1、第一直线驱动机构2、第一导轨3、第一并联机构4、冲压滑块5、第二直线驱动机构6、第二导轨7、第二并联机构8。其中第一直线驱动机构2和第二直线驱动机构6的输出端分别作为第一并联机构4和第二并联机构8的输入端，第一并联机构4和第二并联机构8的输出端都与冲压滑块5铰接，机架I套接于上述直线驱动机构、并联机构、导轨和冲压滑块的外侧。
[0016]如图3所不，第一直线驱动机构2和第二直线驱动机构6具有相同的结构，包括一组对称结构:第一伺服电机9、第二伺服电机16、偏心轮10、偏心轮15，连杆11、连杆14，驱动滑块12、驱动滑块13，其中:第一伺服电机9、第二伺服电机16分别与偏心轮10、偏心轮15固定连接并带动其作偏心运动，连杆11、连杆14的一端分别与偏心轮10、偏心轮15的偏心孔连接，另一端分别与驱动滑块12、驱动滑块13连接，实现滑块在第一导轨3上的往复运动。
[0017]如图4所示，并联机构4和并联机构8具有相同的结构，包括:传动杆14、传动杆15、传动杆17、传动杆18、第一平台16。其中:传动杆14、15、17、18的下端与第一平台16铰接，传动杆14、15的上端与驱动滑块12铰接，传动杆17、18的上端与驱动滑块13铰接。
[0018]本实施例工作原理如下:第一伺服电机9、第二伺服电机16按照既定程序转动，带动第一直线机构2中的偏心轮10、15转动，偏心轮10、15带动驱动滑块12、13在第一导轨3上实现直线往复运动，进而第一直线机构2通过第一并联机构4带动冲压滑块5实现垂直运动。第二直线机构6、第二并联机构8与第一直线机构2、第一并联机构4运动相同，共同带动冲压滑块5实现垂直运动，完成加工锻压工作。
【主权项】
1.一种新型二自由度并联伺服压力机，机械结构由并联机构、直线驱动机构、导轨、冲压滑块、机架构成；以伺服电机驱动偏心轮带动滑块为输入，每个滑块的输出为单自由度的直线运动，再带动并联机构，实现与并联机构连接的冲压滑块的运动；平台与冲压滑块铰接，机架套接在直线驱动机构、并联机构、导轨与冲压滑块外侧。
2.根据权利要求1所述的一种新型二自由度并联伺服压力机，其特征为，所述的直线驱动机构是指:结构相同的两组，每组由两个伺服电机、两个偏心轮、两个连杆、两个驱动滑块组成；其中伺服电机与偏心轮固定连接并带动其作偏心运动，连杆分别与偏心轮、驱动滑块连接，实现驱动滑块在导轨上的直线往复运动。
3.根据权利要求1或2所述的一种新型二自由度并联伺服压力机，其特征为，所述的并联机构是指:结构相同的两组，每组由四个传动杆、一个平台组成，四个传动杆结构相同，分为两组每组上端分别与直线驱动机构的驱动滑块铰接，另一端与平台铰接。
【专利摘要】本实用新型涉及一种新型二自由度并联伺服压力机。机械结构由直线驱动机构、并联机构、冲压滑块、导轨、机架构成。所述的直线驱动机构为结构相同的两组，由两个伺服电机、两个偏心轮、两个连杆、两个驱动滑块组成。其中伺服电机与偏心轮固定连接，连杆连接偏心轮和驱动滑块，驱动滑块平行套接于导轨之上。二自由度并联机构由四个连杆、一个平台组成，四个连杆分为两组，每组上端分别与驱动滑块连接，另一端分别与平台连接，平台与冲压滑块复合连接。机架套接在并联机构与直线驱动机构、冲压滑块外侧。本实用新型结构简单，容易控制，制造成本低，能够承受大吨位的加工与锻压，并解决了单自由度压力机同步输入困难的问题，避免了运动干扰，延长了机器的使用寿命。
【IPC分类】B21J9-18
【公开号】CN204545279
【申请号】CN201420792619
【发明人】张雄雄, 唐慧娟, 赵静, 王冰, 宋鸿玉, 李桦楠, 康院辉, 侯晟, 刘月新
【申请人】张雄雄
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2014年12月7日