伺服驱动压合装置的制作方法

本发明涉及一种伺服驱动压合装置，属于压合装备领域。

背景技术：

压合装备分为压合模、机器人辊边压合、简易式压合、压合专机四类。

门盖线项目中，遇到客户要求压合专机国外开发制造，国内厂家无资质承接。

压合专机与压合模的成形过程均属于周圈大范围同时成形类的装备，以生产节拍快、质量稳定性好、柔性相对差为特点，更加适合于年产10万辆以上的大批量生产；机器人辊边压合，属于局部逐渐成形类的装备，以高柔性化、生产节拍较低、质量稳定性较好为特点，更加适合于年产10万辆以下的中、小批量生产。

压合专机的压合强度优于辊边。压合专机的成型为型面对型面，辊边的终压截面为直线对曲线，为此，从机理上翻边高度越大会越压不实。另外，辊边的成形过程，更容易产生波浪缺陷。根据以上原因，压合专机符合产品追求高品质的需求。压合专机节拍高于机器人辊边很多，与压合模接近。时间就是金钱，符合高效率的需求。压合动作本身为伺服驱动，可根据制件成型需求，设定压合次数和动作行程等。比压合模的设计更灵活，可实现3次压合。压合模需要安装至包边设备上使用,压合专机为自身完成所有的压合功能。

基于上述压合专机的优点，也为了填补压合装备领域的空缺，为此，申请人新研制了一款压合专机。此压合专机的核心为压合动作的动力源的产生方式，通常为油压和伺服驱动两种。其中，油压方式容易漏油，伺服驱动更受用户喜爱。因此目前急需开发伺服驱动压合装置，以解决新研制的压合专机动力源的问题，使此伺服驱动压合装置的动力源可共用到前门、后门、发罩、行李箱、后背门的压合专机上。如果车型换代，仍可被重复使用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种伺服驱动压合装置，以解决了新研制的压合专机压合过程中的动力源的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

伺服驱动压合装置，其特征在于，包括一个u型槽结构的安装座，安装座左端通过一个竖直固定的铸件结构固定设置有伺服电机，安装座内设置有一个双向滚珠丝杠螺母副，双向滚珠丝杠螺母副中的丝杠的左端与伺服电机的输出轴固定连接，双向滚珠丝杠螺母副中的丝杠的左段的螺纹和丝杠的右段的螺纹旋向相反，丝杠旋转时，双向滚珠丝杠螺母副中的两个螺母向左右两侧分开或向中间靠拢，双向滚珠丝杠螺母副中的两个螺母均固定连接一个凸轮滑块，左侧的凸轮滑块和右侧的凸轮滑块相向设置；

左侧的凸轮滑块和右侧的凸轮滑块上方有一个滑块，滑块的前侧中部与安装座之间以及滑块的后侧中部与安装座之间均设置有一个纵向导向机构，滑块设置在两个纵向导向机构之间并与两个纵向导向机构连接，使滑块可在两个纵向导向机构之间上下运动，滑块的左半部和滑块的右半部对称，滑块的左半部和滑块的右半部均有两个阶梯式分布的朝下设置的斜面，分别为终压配合斜面和预压配合斜面，滑块左半部的预压配合斜面和滑块右半部的预压配合斜面之间通过一个滑块底部水平面过渡；

滑块的左半部和滑块的右半部均设置有一个滑块轴孔，两个滑块轴孔左右对称设置，滑块轴孔中设置有轴，每个轴的两端均伸出滑块的前侧表面和后侧表面，每个轴伸出滑块前侧表面的部位和每个轴伸出滑块后侧表面的部位均设置有一个可在轴上转动的支撑型滚轮，左侧的凸轮滑块和右侧的凸轮滑块结构相同，均包括一个与预压配合斜面和终压配合斜面配合的凸轮滑块斜面，凸轮滑块斜面、预压配合斜面以及终压配合斜面的倾斜度均相同，凸轮滑块斜面的前侧和后侧对称设置有向上凸起的曲线凸轮，曲线凸轮的顶部具有三个倾斜角度不同的用于与支撑型滚轮配合的曲线凸轮斜面和一个用于与支撑型滚轮配合的曲线凸轮弧面，三个曲线凸轮斜面从上至下依次为曲线凸轮第一斜面、曲线凸轮第二斜面和曲线凸轮第三斜面，曲线凸轮弧面位于曲线凸轮第三斜面下方，滑块顶部上表面的中心处设置有称重传感器，滑块左半部的上表面和滑块右半部的上表面均有两个前后对称设置的凹槽；

左侧的凸轮滑块的前侧表面上设置有第一撞块，左侧的凸轮滑块的后侧表面上安装有第二撞块，安装座位于纵向导向机构左侧部分的前边缘上设置有可与第一撞块接触的第一行程开关，安装座位于纵向导向机构左侧部分的后边缘上设置有可与第二撞块接触的第二行程开关，当左侧的凸轮滑块位于左侧安全位置时，第二撞块与第二行程开关的触头接触，当左侧的凸轮滑块位于右侧安全位置时，第一撞块与第一行程开关的触头接触。

进一步的技术方案包括：

所述的纵向导向机构包括一个v型凹导板和一个v型凸导杆，v型凹导板纵向设置并固定连接在滑块的前侧中部或滑块的后侧中部，v型凹导板上有纵向设置的横截面为开口向外的v字形的v型凹导板凹槽，v型凹导板凹槽的两个斜面上均设置有一个凹槽导板，v型凸导杆的导滑面为两个呈v字形设置的斜面，v型凸导杆固定设置在安装座的前侧中部或安装座的后侧中部，v型凸导杆的导滑面嵌入v型凹导板的v型凹导板凹槽，v型凸导杆的导滑面的两个斜面分别于v型凹导板凹槽中的凹槽导板贴合，凹槽导板的底部与v型凹导板的v型凹导板凹槽的斜面之间设置有调整垫片。

称重传感器的下表面通过一个定位销与滑块的上表面固定连接。

预压配合斜面上固定设置有预压用导板，终压配合斜面上固定设置有终压用导板。

安装座的左侧设置有一个用于限制左侧的凸轮滑块的左侧极限位置的外基准限位块，安装座的右侧设置有一个用于限制右侧的凸轮滑块的右侧极限位置的外基准限位块，安装座的上表面设置有水平导板，安装座的前壁内表面和后壁内表面均设置有竖直导板，水平导板上前后对称设置有两个水平导板凹槽，两个水平导板凹槽的中部位于两个纵向导向机构之间的部位固定设置有两个高度高于水平导板上表面的用于限制左侧的凸轮滑块的右侧极限位置以及右侧的凸轮滑块的左侧极限位置的内基准限位块，左侧的凸轮滑块内侧的竖直面和右侧的凸轮滑块内侧的竖直面上均有两个与内基准限位块的凸起部分撞击配合的凸轮滑块内侧竖直面凸台。

安装座位于纵向导向机构左侧部分的前壁上表面和后壁上表面均螺栓固定连接有向内延伸的第一盖板，安装座位于纵向导向机构右侧部分的前壁上表面和后壁上表面均螺栓固定连接连接有向内延伸的第二盖板，左侧的凸轮滑块的前侧表面设置有凸轮滑块前侧窝座，左侧的凸轮滑块的后侧表面设置有凸轮滑块后侧窝座，第一撞块安装在凸轮滑块前侧窝座中，第二撞块安装在凸轮滑块后侧窝座中，第一行程开关设置在安装座左侧部分的前边缘的第一盖板上，第二行程开关设置在安装座左侧部分的后边缘的第一盖板上。

双向滚珠丝杠螺母副中的两个螺母均为端部法兰结构，法兰上部加工平面并开有贯通的、用于向丝杠注油的螺纹注油孔，接头式压注油杯安装到螺母上并于螺母上的螺纹注油孔连通。

轴与支撑型滚轮配合的区域中部开有径向设置的贯通的油槽，轴的两端开有与轴的油槽连通的油孔，轴的两端设置有与轴的油孔连通的直通式压注油杯，轴的两端均设置有薄螺母，薄螺母与支撑型滚轮之间设置有第二垫圈，支撑型滚轮与滑块的前侧表面或后侧表面之间设置有第一垫圈。

凸轮滑块斜面、预压配合斜面以及终压配合斜面的倾斜度均为30度。

一个顶部开有窗口、底部敞开的中空的主护板通过螺钉连接到安装座上，两个顶护板分别通过压条连接至滑块顶部的滑块压合面上，且两个顶护板盖住主护板顶部的窗口，滑块左半部上表面的凹槽和滑块右半部上表面的凹槽位于两个顶护板之间，安装座下表面的四个角各设置有一个螺栓型滚轮。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

本发明公开的伺服驱动压合装置，可根据产品压合工艺要求，通过伺服电机的柔性驱动，实现凹模向上移动的不同位置需求，从而可完成多次翻边，实现压合。称重传感器会适时反馈给控制系统不同位置的压合力的状况。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1为本发明所述的伺服驱动压合装置的外部构造示意图；

图2为本发明所述的伺服驱动压合装置去掉了主护板和顶护板后的内部构造示意图；

图3为本发明所述的伺服驱动压合装置的俯视图；

图4为图3的a-a向剖视图；

图5为图4的b-b向剖视图；

图6为图4的c-c向剖视图；

图7为本发明所述的伺服驱动压合装置中的凸轮滑块的曲线凸轮的放大示意图；

图中：1、伺服电机，2、双向滚珠丝杠螺母副，3、左侧的凸轮滑块，4、右侧的凸轮滑块，5、安装座，6、滑块，7、称重传感器，8、定位销，9、终压用导板，10、预压用导板，11、外基准限位块，12、内基准限位块，13、接头式压注油杯，14、v型凸导杆，15、v型凹导板，16、凹槽导板，17.1、第一撞块，17.2、第二撞块，18.1、第一行程开关，18.2、第二行程开关，19、第一盖板，20、第二盖板，21、竖直导板，22、水平导板，23、轴，24、支撑型滚轮，25、第一垫圈，26、第二垫圈，27、薄螺母，28、直通式压注油杯，29、螺栓型滚轮，30、主护板，31、顶护板，32、压条，33、调整垫片，a、曲线凸轮第一斜面，b、曲线凸轮第二斜面，c、曲线凸轮第三斜面，d、曲线凸轮弧面。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的描述：

本发明提供了一种伺服驱动压合装置，包括一个u型槽结构的安装座5，安装座5左端通过一个竖直固定的铸件结构固定设置有伺服电机1，安装座5内设置有一个双向滚珠丝杠螺母副2，双向滚珠丝杠螺母副2中的丝杠的左端与伺服电机1的输出轴固定连接，双向滚珠丝杠螺母副2中的丝杠的左段的螺纹和丝杠的右段的螺纹旋向相反，丝杠旋转时，双向滚珠丝杠螺母副2中的两个螺母向左右两侧分开或向中间靠拢，双向滚珠丝杠螺母副2中的两个螺母均固定连接一个凸轮滑块，左侧的凸轮滑块3和右侧的凸轮滑块4相向设置；双向滚珠丝杠螺母副2中的两个螺母均为端部法兰结构，法兰上部加工平面并开有贯通的、用于向丝杠注油的螺纹注油孔，接头式压注油杯13安装到螺母上并与螺母上的螺纹注油孔连通。

左侧的凸轮滑块3和右侧的凸轮滑块4上方有一个滑块6，滑块6的前侧中部与安装座5之间以及滑块6的后侧中部与安装座5之间均设置有一个纵向导向机构，滑块6设置在两个纵向导向机构之间并与两个纵向导向机构连接，使滑块6可在两个纵向导向机构之间上下运动，滑块6的左半部和滑块6的右半部对称，滑块6的左半部和滑块6的右半部均有两个阶梯式分布的朝下设置的斜面，分别为终压配合斜面和预压配合斜面，滑块6左半部的预压配合斜面和滑块6右半部的预压配合斜面之间通过一个滑块底部水平面过渡，预压配合斜面上固定设置有预压用导板10，终压配合斜面上固定设置有终压用导板9；

滑块6的左半部和滑块6的右半部均设置有一个滑块轴孔，两个滑块轴孔左右对称设置，滑块轴孔中设置有轴23，每个轴23的两端均伸出滑块6的前侧表面和后侧表面，每个轴23伸出滑块6前侧表面的部位和每个轴23伸出滑块6后侧表面的部位均设置有一个可在轴23上转动的支撑型滚轮24，轴23与支撑型滚轮24配合的区域中部开有径向设置的贯通的油槽，轴23的两端开有与轴23的油槽连通的油孔，轴23的两端设置有与轴23的油孔连通的直通式压注油杯28，轴23的两端均设置有薄螺母27，薄螺母27与支撑型滚轮24之间设置有第二垫圈26，支撑型滚轮24与滑块6的前侧表面或后侧表面之间设置有第一垫圈25。左侧的凸轮滑块3和右侧的凸轮滑块4结构相同，均包括一个与预压配合斜面和终压配合斜面配合的凸轮滑块斜面，凸轮滑块斜面、预压配合斜面以及终压配合斜面的倾斜度均为30度，凸轮滑块斜面的前侧和后侧对称设置有向上凸起的曲线凸轮，曲线凸轮的顶部具有三个倾斜角度不同的用于与支撑型滚轮24配合的曲线凸轮斜面和一个用于与支撑型滚轮24配合的曲线凸轮弧面d，三个曲线凸轮斜面从上至下依次为曲线凸轮第一斜面a、曲线凸轮第二斜面b和曲线凸轮第三斜面c，曲线凸轮弧面d位于曲线凸轮第三斜面c下方，其中曲线凸轮第三斜面c的倾斜度值在曲线凸轮第一斜面a的倾斜度值与曲线凸轮第二斜面b的倾斜度值之间。滑块6上表面的中心处设置有称重传感器7，称重传感器7的下表面通过一个定位销8与滑块6的上表面固定连接。滑块6左半部的上表面和滑块6右半部的上表面均有两个前后对称设置的凹槽；

安装座5位于纵向导向机构左侧部分的前壁上表面和后壁上表面均螺栓固定连接有向内延伸的第一盖板19，安装座5位于纵向导向机构右侧部分的前壁上表面和后壁上表面均螺栓固定连接有向内延伸的第二盖板20，左侧的凸轮滑块3的前侧表面设置有凸轮滑块前侧窝座，左侧的凸轮滑块3的后侧表面设置有凸轮滑块后侧窝座，第一撞块17.1安装在凸轮滑块前侧窝座中，第二撞块17.2安装在凸轮滑块后侧窝座中，第一行程开关18.1设置在安装座5左侧部分的前边缘的第一盖板19上，第二行程开关18.2设置在安装座5左侧部分的后边缘的第一盖板19上。

当左侧的凸轮滑块3位于左侧安全位置时，第二撞块17.2与第二行程开关18.2的触头接触，当左侧的凸轮滑块3位于右侧安全位置时，第一撞块17.1与第一行程开关18.1的触头接触。左侧的凸轮滑块3和右侧的凸轮滑块4各自的左侧安全位置位于各自的最左端工作位置的左侧，左侧的凸轮滑块3和右侧的凸轮滑块4各自的右侧安全位置位于各自的最右端工作位置的右侧，该结构(第一撞块17.1和第一行程开关18.1以及第二撞块17.2和第二行程开关18.2)用于工作位置的电子越位保护信号的发出，以中断伺服电机的继续转动，起到通过电信号安全保护功能的作用。左侧的凸轮滑块3和右侧的凸轮滑块4各自的最左端工作位置指的是，伺服驱动压合机构在进行正常的压合工作过程中左侧的凸轮滑块3和右侧的凸轮滑块4运动到的最左端的位置，左侧的凸轮滑块3和右侧的凸轮滑块4各自的最右端工作位置指的是，伺服驱动压合机构在进行正常的压合工作过程中左侧的凸轮滑块3和右侧的凸轮滑块4运动到的最右端的位置，

所述的纵向导向机构包括一个v型凹导板15和一个v型凸导杆14，v型凹导板15纵向设置并固定连接在滑块6的前侧中部或滑块6的后侧中部，v型凹导板15上有纵向设置的横截面为开口向外的v字形的v型凹导板凹槽，v型凹导板凹槽的两个斜面上均设置有一个凹槽导板16，v型凸导杆14的导滑面为两个呈v字形设置的斜面，v型凸导杆14固定设置在安装座5的前侧中部或安装座5的后侧中部，v型凸导杆14的导滑面嵌入v型凹导板15的v型凹导板凹槽，v型凸导杆14的导滑面的两个斜面分别于v型凹导板凹槽中的凹槽导板16贴合，凹槽导板16的底部与v型凹导板15的v型凹导板凹槽的斜面之间设置有调整垫片33。

安装座5的左侧设置有一个用于限制左侧的凸轮滑块3的左侧极限位置的外基准限位块11，安装座5的右侧设置有一个用于限制右侧的凸轮滑块4的右侧极限位置的外基准限位块11，安装座5的上表面设置有水平导板22，安装座5的前壁内表面和后壁内表面均设置有竖直导板21，水平导板22上前后对称设置有两个水平导板凹槽，两个水平导板凹槽的中部位于两个纵向导向机构之间的部位固定设置有两个高度高于水平导板22上表面的用于限制左侧的凸轮滑块3的右侧极限位置以及右侧的凸轮滑块4的左侧极限位置的内基准限位块12，左侧的凸轮滑块3内侧的竖直面和右侧的凸轮滑块4内侧的竖直面上均有两个与内基准限位块12左右两端撞击配合的凸轮滑块内侧竖直面凸台。左侧的凸轮滑块3和右侧的凸轮滑块4各自的左侧极限位置位于各自的左侧安全位置的左侧，左侧的凸轮滑块3和右侧的凸轮滑块4各自的右侧极限位置位于各自的右侧安全位置的右侧，该结构(凸轮滑块内侧竖直面凸台和内基准限位块12以及外基准限位块11)为机械越位保护，防止电子越位保护信号失效时，伺服电机1的继续转动带来最外端方向位置可能发生的双向滚珠丝杠螺母副中螺母副与丝杠的脱离从而带来滚珠掉落，或者最里端方向位置可能发生的左侧的凸轮滑块3和右侧的凸轮滑块4与v型凹导板15干涉。

一个顶部开有窗口、底部敞开的中空的主护板30通过螺钉连接到安装座5上，两个顶护板31分别通过压条32连接至滑块6顶部的滑块压合面上，且两个顶护板31盖住主护板30顶部的窗口，滑块6左半部上表面的凹槽和滑块6右半部上表面的凹槽位于两个顶护板31之间，安装座5下表面的四个角各设置有一个螺栓型滚轮29。

本发明提供的伺服驱动压合装置的工作原理和工作过程如下：伺服电机1正向转动时，驱动双向滚珠丝杠螺母副2中的丝杠转动，从而驱动丝杠左段螺纹连接的螺母和丝杠右段螺纹连接的螺母进行相对移动，从而驱动左侧的凸轮滑块3和右侧凸轮滑块4进行相对移动，左侧的凸轮滑块3和右侧的凸轮滑块4的凸轮滑块斜面共同驱动滑块6向上移动。左侧的凸轮滑块3的凸轮滑块斜面和右侧凸轮滑块4的凸轮滑块斜面驱动滑块的预压配合斜面，滑块6向上移动实现预压合。根据产品成形工艺需求，设定不同的工作行程，可实现两次预压合。预压合结束，伺服电机1反向转动，驱动左侧的凸轮滑块3和右侧凸轮滑块4进行相反移动，当支撑型滚轮24与左侧的凸轮滑块3和右侧的凸轮滑块4的曲线凸轮第一斜面a(见图7)接触后，滑块6的预压用导板10与左侧的凸轮滑块3的凸轮滑块斜面和右侧的凸轮滑块4的凸轮滑块斜面脱离，当支撑型滚轮24沿曲线凸轮第二斜面b行走时，实现了滑块6的快速下降，当支撑型滚轮24走到曲线凸轮第三斜面c时，实现了滑块6的下降减速，当支撑型滚轮24走到曲线凸轮弧面d时，实现了滑块6与左侧的凸轮滑块3和右侧的凸轮滑块4的支撑形式由支撑型滚轮24的滚轮支撑变更为终压配合斜面支撑。当左侧的凸轮滑块3和右侧的凸轮滑块4在相反运动到准备终压位置时，伺服电机1正向转动，左侧的凸轮滑块3和右侧的凸轮滑块4相对运动，驱动终压配合斜面，滑块6向上移动实现终压。滑块6运动时，称重传感器7跟随运动，适时反馈给控制系统不同位置的压合力的状况。根据压合工艺要求，设计完整的压合动作，实现伺服电机柔性驱动压合装置中滑块6位置变换，从而完成多次翻边，实现压合。