CN101767142A - 数控冲槽机及其采用计算机程序控制冲槽工艺的方法 - Google Patents

Abstract

一种数控冲槽机，包括机身、动力机构、肘杆机构、冲模、工作台、压片装置、卸片装置、分度装置、径向进给装置以及气压系统和润滑油系统，所述肘杆机构的滑块由滑块体和滑芯，滑芯上设有偏心轴，偏心轴与摆动气缸连接；所述机身台面上固定有下模导轨，所述下模的底面上固定有下模滑架，下模通过下模滑架在下模导轨上滑移，所述上模的顶面上固定有上模导向架，上模导向架内设有能作相对滑移的导向板，导向板顶部固定有用于与肘杆机构的滑块连接的定位柱，所述下模滑架与切向进给装置连接。本发明能适于间歇冲，适于普通芯片冲、锥型槽芯片冲、螺旋槽芯片冲、斜直槽芯片冲，应用范围广而且采用计算机程序控制冲槽工艺。

Description

数控冲槽机及其采用计算机程序控制冲槽工艺的方法

技术领域

本发明涉及数控冲槽机及其采用计算机程序控制冲槽工艺的方法。

背景技术

中国发明公开号是CN 101244441A的发明专利申请公布说明书公开了一种数控冲槽机的主机，包括机架、工作台、冲头、分度装置、带动冲头上下运动的冲压装置和带动工作台移动的径向进给装置、气压系统以及由气压系统控制的压片装置和卸片装置。上述冲压装置包括动力机构和肘杆机构，动力机构包括变频调速电机、安装在变频调速电机主轴上的小带轮和与曲轴连接的大飞轮，大飞轮与肘杆机构的曲轴之间设有采用离合与制动为一体的气动离合装置，气动离合装置由气压系统提供气源。上述数控冲槽机的分度装置和径向进给装置的动力源采用的是伺服电机，压片装置和卸片装置采用气动，由压片电磁阀和卸片电磁阀控制。在使用中，对于间歇冲，当冲完某一区域内的槽口时，分度装置使芯片转过一无槽区域至需冲压的下一有槽区域，开始冲压，如此往复，直至冲完整张芯片。需要实现螺旋斜槽芯片冲，每当冲完一片芯片，分度装置的分度伺服电机带动行星减速机构转过一符合斜度要求的附加角度，改变芯片槽口的起始位置，从而冲制出叠装后槽口呈螺旋型的芯片。需要实现扇型芯片冲，则采用专用的扇型片托盘，当冲完扇型片上槽口后，停止冲压，分度装置反向返回原点。需要实现锥型芯片冲，每当冲完一片芯片，径向进给装置的进给伺服电机通过蜗杆蜗轮减速器和滚珠丝杠传动副使工作台移动锥度要求的位移，从而冲制出叠装槽口呈锥型的芯片。

目前对间歇冲芯片的加工，冲槽与分离(即定子芯片和转子芯片分离)需要通过两道工艺完成，在一台设备上完成冲槽，再到另一台设备上完成分离，加工较麻烦。对有些发电机和电机，是将电机铁心叠压好后插入导体。因导体有一定的宽度和厚度，刚度较大，为了安装方便，要求铁心上的槽形是一个斜直槽，而不是一个螺旋槽，这就要求前后芯片的对应槽在切线方向上有1至3丝的偏移，即冲模与芯片能相对切向移动，也就是冲模与机身台面能相对切向移动，上述结构的数控冲槽机的冲模是不能作切向移动的，所以不能加工斜直槽铁心芯片。

发明内容

本发明的第一目的在于提出一种适用范围广的数控冲槽机。本发明的第二目的是提出一种采用计算机程序控制冲槽工艺的方法。

为达到上述第一目的，本发明采取如下技术方案：本发明包括机身、动力机构、肘杆机构、冲模、工作台、压片装置、卸片装置、分度装置、带动工作台移动的径向进给装置以及气压系统和润滑油系统，所述机身具有机身台面；所述动力机构包括变频调速电机和曲轴，曲轴上安装的是大飞轮，大飞轮与曲轴之间设有气动离合装置，气动离合装置由离合电磁阀控制；所述肘杆机构包括依次连接的推杆、摆杆、下连杆、球头连杆和滑块；所述冲模包括上模和下模，上模和下模之间通过导柱动连接；所述压片装置和卸片装置分别由压片电磁阀和卸片电磁阀控制；所述分度装置和径向进给装置分别由分度伺服电机和径向进给伺服电机控制；其特征在于：a.所述肘杆机构的滑块包括滑块体和处于滑块体上部腔内的滑芯，所述肘杆机构的球头连杆与滑芯连接，所述上模安装在滑块体上，滑芯上设有径向孔，该径向孔向两端延伸穿透滑块体，滑芯的径向孔中设有偏心轴，偏心轴两端由分别固定在滑块体两径向孔上的1号轴座和2号轴座支撑，1号轴座上固定有摆动气缸，偏心轴与摆动气缸连接，偏心轴旋转，使滑块体相对滑芯与滑动，摆动气缸由间歇冲电磁阀控制；b.所述机身台面上固定有沿芯片切线方向设置的下模导轨，所述下模的底面上固定有下模滑架，下模通过下模滑架在下模导轨上滑移，所述上模的顶面上固定有沿芯片切线方向设置的上模导向架，上模导向架内设有能作相对滑移的导向板，导向板顶部固定有用于与肘杆机构的滑块连接的定位柱，所述下模滑架与切向进给装置连接。

所述1号轴座上设有定位槽，定位槽内设有固定在偏心轴上的拨杆，1号轴座上且在定位槽口处固定有定位块，定位块上设有调节拨杆摆动角度的可调螺钉，通过拨杆摆动角度的调节实现对滑块体行程的调节。

所述滑芯由滑芯主体和连接体连接而成，滑芯主体上相对偏心轴处设有凹槽，在偏心轴上设有局部进入凹槽内的滑套。

所述切向进给装置包括切向进给伺服电机、减速箱、滚珠丝杠副、推杆，所述减速箱固定在机身上，减速箱的输出轴与滚珠丝杠副的滚珠丝杠连接，滚珠丝杠上的螺母与所述推杆连接，推杆与所述下模滑架连接。

为达到上述第二目的，本发明的程序控制具有如下步骤：一、启动系统；二、对已存储在系统内的参数进行计算，并同时检测气压系统的气压和润滑油系统的油压；三、是否启用自动模式，是则进入下一步聚；否则进入手动模式；四、输入参数；五、启动变频调速电机；六、输入开始信号；七、判断压片功能是否接入，是则进入下一步骤八，否则直接进入步骤九；八、压片电磁阀延时动作，压片下压；九、判断间歇冲功能是否接入，是则进入下一步骤十；否则实行每槽冲，直接进入步骤十一；十、导通间歇冲电磁阀；十一、离合电磁阀延时动作，气动离合器接通；十二、曲轴运转，进行冲裁，分度伺服电机随曲轴反馈信号带动分度装置按预先设定的曲线方程完成分度；十三、检测是否达到设定的槽数，是则进入下一步骤十四，否则返回步骤十二；十四、离合电磁阀延时断开，气动离合器断开，冲裁停止；十五、判断压片电磁阀是否导通，是则进入步骤十六，否则直接进入步骤十七；十六、压片电磁阀延时断电；十七、判断卸片功能是否接入，是则进入步骤十八，否则直接进入步骤十九；十八、卸片电磁阀延时动作，进行卸片；十九、检测螺旋槽斜度是否设置，是则进入步骤二十，否则直接进入步骤二十一；二十、分度装置的分度伺服电机动作，带动分度轴按螺旋斜度旋转设定角度，而后进入步骤二十六；二十一、分度装置的分度伺服电机动作，带动分度轴旋转回原点；二十二、判断切向进给功能是否接入，是则进入步骤二十三，否则直接进入步骤二十四；二十三、切向进给伺服电机进给一次，而后进入步骤二十六；二十四、径向进给功能是否接入，是则进入步骤二十五，否则直接进入步骤二十六；二十五、径向进给伺服电机进给一次；二十六、芯片累积计数一次；二十七、检测是否到达预设片数；是则计数器自动清零，结束；否则返回步骤七。

本发明具有如下积极效果：1、本发明可以在上模上安装两把刀，一把是槽刀，安装得略高一些，另一把是分离定子芯片和转子芯片的切刀，相对低一些，在有槽区域时，槽刀和切刀都能对芯片进行冲切，在无槽区域时，滑块体在偏心轴带动下，相对滑芯向上移动，槽刀和切刀随滑块体向上抬起一定的高度，此时滑块体仍带动上模下降，但槽刀触及不到芯片，仅切刀能触及到芯片完成冲切。由于上述的滑块结构，使间歇冲能同时完成冲槽和分离，而且能实现程序控制，有效提高生产效率。2、本发明的下模由动力机构带动作切向滑移，下模滑移即能带动上模同时滑移，而上模与肘杆机构的滑块之间是动连接，所以实现冲模相对机身台面作相对切向移动，不但能实现斜直槽铁心芯片的冲裁，而且实现程序控制。3、本发明能适于间歇冲，适于普通芯片冲、扇型芯片冲、锥型槽芯片冲、螺旋槽芯片冲、斜直槽芯片冲，应用范围广。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中图1是本发明结构示图；图2是滑块立体示图；图3是图2的E向视图；图4是图3的C-C视图；图5是机身台面部位和切向进给装置的示图；图6是图5的A-A视图(增加了上、下模)；图7是图5的B-B视图；图8是控制流程图。

具体实施方式

实施例1本实施例包括机身10、动力机构1、肘杆机构2、冲模3、工作台4、压片装置5、卸片装置6、分度装置7、带动工作台4移动的径向进给装置8以及气压系统和润滑油系统。

所述机身10一侧设有导轨臂，所述工作台4滑动连接在导轨臂上。所述径向进给装置8具有固定在导轨臂上的减速器，一径向进给伺服电机与减速器的输入轴连接，减速器的输出轴通过丝杠传动副带动工作台4移动。

所述冲模3包括上模3-1和下模3-2，上模3-1和下模3-2之间通过导柱3-11动连接；所述导柱3-11固定在下模3-2上，导柱3-11插入上模3-1的定位孔中，定位孔内且在导柱3-11的外周设有滚珠3-12。

所述压片装置5和卸片装置6利用气压系统，分别由压片电磁阀和卸片电磁阀控制。

所述分度装置7具有行星减速机构和托盘，一分度伺服电机与行星减速机构的输入轴连接，行星减速机构的输出轴带动托盘旋转，芯片放置在托盘上。

所述动力机构1包括变频调速电机1-1、安装在变频调速电机1-1主轴上的小带轮和与曲轴1-3连接的大飞轮1-2、小带轮1-4与大飞轮1-3间由皮带连接，大飞轮与的曲轴之间设有采用离合与制动为一体的气动离合装置。

所述肘杆机构2包括依次连接的推杆2-5、摆杆2-2、下连杆2-3、球头连杆2-4和滑块2-1。滑块包括滑块体2-1-1和处于滑块体2-1-1上部腔内的滑芯2-1-3，所述肘杆机构2的球头连杆2-4与滑芯2-1-3连接，所述上模3-1安装在滑块体2-1-1上。滑芯2-1-3上设有径向孔，该径向孔向两端延伸穿透滑块体2-1-1，滑芯2-1-3的径向孔中设有偏心轴2-1-4，偏心轴2-1-4两端由分别固定在滑块体2-1-1两径向孔上的1号轴座2-1-6和2号轴座2-1-7支撑，1号轴座2-1-6上固定有摆动气缸2-1-5，偏心轴2-1-4与摆动气缸2-1-5连接，偏心轴2-1-4由摆动气缸2-1-5带动旋转，则滑块体2-1-1相对滑芯2-1-3滑动，摆动气缸2-1-5由间歇冲电磁阀控制，间歇冲电磁阀采用二位五通电磁阀。所述1号轴座2-1-6上设有定位槽，定位槽内设有固定在偏心轴2-1-4上的拨杆2-1-11，1号轴座2-1-6上且在定位槽口处固定有定位块2-1-9，定位块2-1-9上设有可调螺钉2-1-10，拨杆2-1-11触及可调螺钉2-1-10即使偏心轴2-1-4停止转动，可调螺钉2-1-10起到调节拨杆2-1-11的摆动角度作用，通过拨杆2-1-11摆动角度的调节实现滑块体2-1-1相对滑芯滑行行程的调节。所述滑芯2-1-3由滑芯主体2-1-31和连接体2-1-32连接而成，滑芯主体2-1-31上相对偏心轴2-1-4处设有凹槽，在偏心轴2-1-4上设有局部进入凹槽内的滑套2-1-8。

间歇冲电磁阀得电，摆动气缸旋转，至预设槽数，间歇冲电磁阀自动断电，摆动气缸反方向旋转，当转动至摆动气缸的角度起点后停止。

所述机身10具有机身台面10-1，机身台面10-1上固定有沿芯片切线方向设置的下模导轨3-4，所述下模3-2的底面上固定有下模滑架3-3，下模3-2通过下模滑架3-3在下模导轨3-4上滑移，所述上模3-1的顶面上固定有沿芯片切线方向设置的上模导向架3-6，上模导向架3-6内设有能作相对滑移的导向板3-5，导向板3-5顶部固定有用于与肘杆机构的滑块连接的定位柱3-10，所述下模滑架3-3与切向进给装置3-7连接。所述切向进给装置3-7包括切向进给伺服电机3-7-1、减速箱3-7-2、滚珠丝杠副、推杆3-7-5，所述减速箱3-7-2固定在机身上，减速箱3-7-2的输出轴与滚珠丝杠副的滚珠丝杠3-7-3连接，滚珠丝杠3-7-3上的螺母3-7-4与所述推杆3-7-5连接，推杆3-7-5与所述下模滑架3-3连接。

本实施例的控制系统应用MP2300控制器。与曲轴同轴安装有脉冲编码器，并安装有可接收曲轴磁钢信号的霍尔接近开关。分度伺服电机随脉冲编码器转角变化带动分度装置按预先设定的曲线方程完成分度。在冲压芯片前，需通过触摸屏输入符合需冲制芯片的工艺数据。之后将所需冲制的芯片置于以轴孔定位的分度装置托盘上，踏下脚踏开关即输入开始信号，气动离合器接合开始冲压。冲压过程中，滑块带着上模冲切，控制系统在保证机床协调动作的同时，控制分度，完成冲制过程。

本实施例采用计算机程序控制冲槽工艺的方法，具有如下步骤：一、启动系统；二、对已存储在系统内的参数进行计算，并同时检测气压系统的气压和润滑油系统的油压；三、是否启用自动模式，是则进入下一步聚；否则进入手动模式；四、通过触摸屏输入符合需冲制芯片的工艺数据参数；此时将所需冲制的芯片置于以轴孔定位的分度装置的托盘上；五、启动动力机构的变频调速电机；六、通过脚踏开关输入开始信号；七、判断压片功能是否接入，是则进入下一步骤八，否则直接进入步骤九；八、压片电磁阀延时动作，压片下压；九、判断间歇冲功能是否接入，是则进入下一步骤十；否则实行每槽冲，直接进入步骤十一；十、导通间歇冲电磁阀；十一、离合电磁阀延时动作，气动离合器接通；十二、曲轴运转，进行冲裁，分度伺服电机随脉冲编码器转角变化带动分度装置按预先设定的曲线方程完成分度；十三、检测是否达到设定的槽数，是则进入下一步骤十四，否则返回步骤十二；十四、气动离合器延时断开，冲裁停止；十五、判断压片电磁阀是否导通，是则进入步骤十六，否则直接进入步骤十七；十六、压片电磁阀延时断电；十七、判断卸片功能是否接入，是则进入步骤十八，否则直接进入步骤十九；十八、卸片电磁阀延时动作；此时卸片；十九、检测螺旋槽斜度是否设置，是则进入步骤二十，否则直接进入步骤二十一；二十、分度装置的分度伺服电机动作，带动分度轴按螺旋斜度旋转设定角度，执行螺旋槽芯片冲；而后进入步骤二十六；二十一、分度装置的分度伺服电机动作，带动分度轴旋转回原点；执行普通芯片冲；二十二、判断切向进给功能是否接入，是则进入步骤二十三，否则直接进入步骤二十四；二十三、切向进给伺服电机进给一次，执行斜直槽芯片冲，而后进入步骤二十六；二十四、径向进给功能是否接入，是则进入步骤二十五，否则直接进入步骤二十六；二十五、径向进给伺服电机进给一次；执行锥型槽芯片冲；二十六、芯片累积计数一次；二十七、检测是否到达预设片数；是则计数器自动清零，结束；否则返回步骤七。

Claims (5)

1.一种数控冲槽机，包括机身(10)、动力机构(1)、肘杆机构(2)、冲模(3)、工作台(4)、压片装置(5)、卸片装置(6)、分度装置(7)、带动工作台(4)移动的径向进给装置(8)以及气压系统和润滑油系统，所述机身(10)具有机身台面(10-1)；所述动力机构(1)包括变频调速电机(1-1)和曲轴(1-3)，曲轴(1-3)上安装的是大飞轮(1-2)，大飞轮(1-2)与曲轴(1-3)之间设有气动离合装置，气动离合装置由离合电磁阀控制；所述肘杆机构(2)包括依次连接的推杆(2-5)、摆杆(2-2)、下连杆(2-3)、球头连杆(2-4)和滑块(2-1)；所述冲模(3)包括上模(3-1)和下模(3-2)，上模(3-1)和下模(3-2)之间通过导柱(3-11)动连接；所述压片装置(5)和卸片装置(6)分别由压片电磁阀和卸片电磁阀控制；所述分度装置(7)和径向进给装置(8)分别由分度伺服电机和径向进给伺服电机控制；其特征在于：

a.所述肘杆机构(2)的滑块包括滑块体(2-1-1)和处于滑块体(2-1-1)上部腔内的滑芯(2-1-3)，所述肘杆机构(2)的球头连杆(2-4)与滑芯(2-1-3)连接，所述上模(3-1)安装在滑块体(2-1-1)上，滑芯(2-1-3)上设有径向孔，该径向孔向两端延伸穿透滑块体(2-1-1)，滑芯(2-1-3)的径向孔中设有偏心轴(2-1-4)，偏心轴(2-1-4)两端由分别固定在滑块体(2-1-1)两径向孔上的1号轴座(2-1-6)和2号轴座(2-1-7)支撑，1号轴座(2-1-6)上固定有摆动气缸(2-1-5)，偏心轴(2-1-4)与摆动气缸(2-1-5)连接，偏心轴(2-1-4)旋转，使滑块体(2-1-1)相对滑芯(2-1-3)与滑动，摆动气缸(2-1-5)由间歇冲电磁阀控制；

b.所述机身台面(10-1)上固定有沿芯片切线方向设置的下模导轨(3-4)，所述下模(3-2)的底面上固定有下模滑架(3-3)，下模(3-2)通过下模滑架(3-3)在下模导轨(3-4)上滑移，所述上模(3-1)的顶面上固定有沿芯片切线方向设置的上模导向架(3-6)，上模导向架(3-6)内设有能作相对滑移的导向板(3-5)，导向板(3-5)顶部固定有用于与肘杆机构的滑块连接的定位柱(3-10)，所述下模滑架(3-3)与切向进给装置(3-7)连接。

2.根据权利要求1所述的数控冲槽机，其特征在于：所述1号轴座(2-1-6)上设有定位槽，定位槽内设有固定在偏心轴(2-1-4)上的拨杆(2-1-11)，1号轴座(2-1-6)上且在定位槽口处固定有定位块(2-1-9)，定位块(2-1-9)上设有调节拨杆(2-1-11)摆动角度的可调螺钉(2-1-10)，通过拨杆(2-1-11)摆动角度的调节实现对滑块体(2-1-1)行程的调节。

3.根据权利要求1所述的数控冲槽机，其特征在于：所述滑芯(2-1-3)由滑芯主体(2-1-31)和连接体(2-1-32)连接而成，滑芯主体(2-1-31)上相对偏心轴(2-1-4)处设有凹槽，在偏心轴(2-1-4)上设有局部进入凹槽内的滑套(2-1-8)。

4.根据权利要求1所述的数控冲槽机，其特征在于：所述切向进给装置(3-7)包括切向进给伺服电机(3-7-1)、减速箱(3-7-2)、滚珠丝杠副、推杆(3-7-5)，所述减速箱(3-7-2)固定在机身上，减速箱(3-7-2)的输出轴与滚珠丝杠副的滚珠丝杠(3-7-3)连接，滚珠丝杠(3-7-3)上的螺母(3-7-4)与所述推杆(3-7-5)连接，推杆(3-7-5)与所述下模滑架(3-3)连接。

5.一种对权利要求1所述的数控冲槽机采用计算机程序控制冲槽工艺的方法，具有如下步骤：

一、启动系统；

二、对已存储在系统内的参数进行计算，并同时检测气压系统的气压和润滑油系统的油压；

三、是否启用自动模式，是则进入下一步聚；否则进入手动模式；

四、输入参数；

五、启动变频调速电机；

六、输入开始信号；

七、判断压片功能是否接入，是则进入下一步骤八，否则直接进入步骤九；

八、压片电磁阀延时动作，压片下压；

九、判断间歇冲功能是否接入，是则进入下一步骤十；否则实行每槽冲，直接进入步骤十一；

十、导通间歇冲电磁阀；

十一、离合电磁阀延时动作，气动离合器接通；

十二、曲轴运转，进行冲裁，分度伺服电机随曲轴反馈信号带动分度装置按预先设定的曲线方程完成分度；

十三、检测是否达到设定的槽数，是则进入下一步骤十四，否则返回步骤十二；

十四、离合电磁阀延时断开，气动离合器断开，冲裁停止；

十五、判断压片电磁阀是否导通，是则进入步骤十六，否则直接进入步骤十七；

十六、压片电磁阀延时断电；

十七、判断卸片功能是否接入，是则进入步骤十八，否则直接进入步骤十九；

十八、卸片电磁阀延时动作，进行卸片；

十九、检测螺旋槽斜度是否设置，是则进入步骤二十，否则直接进入步骤二十一；

二十、分度装置的分度伺服电机动作，带动分度轴按螺旋斜度旋转设定角度，而后进入步骤二十六；

二十一、分度装置的分度伺服电机动作，带动分度轴旋转回原点；

二十二、判断切向进给功能是否接入，是则进入步骤二十三，否则直接进入步骤二十四；

二十三、切向进给伺服电机进给一次，而后进入步骤二十六；

二十四、径向进给功能是否接入，是则进入步骤二十五，否则直接进入步骤二十六；

二十五、径向进给伺服电机进给一次；

二十六、芯片累积计数一次；

二十七、检测是否到达预设片数；是则计数器自动清零，结束；否则返回步骤七。

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