CN102151888B - 数控直角剪板机的主传动机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了剪板机领域内的一种数控直角剪板机的主传动机构，包括机身，机身上经直立设置的导轨滑块机构连接有上刀架，所述机身上安装有伺服电机和轴承座，伺服电机的输出轴经同步带和同步带轮与中空的支撑轴上端相连，支撑轴经轴承安装在所述轴承座上，支撑轴与滚珠丝杠运动副相连；所述滚珠丝杠运动副中的螺母固定在支撑轴下端；滚珠丝杠运动副中的丝杠上端伸入中空的支撑轴内，下端与一球头杆的轴端固定连接，所述球头杆下端的球头部分配合设置在球头座内，球头座上连接有固定所述球头杆的球头压盖，球头座固定连接在上刀架上。本发明具有节能、加工快速、加工精度高的优点，可用于各种板材的直角剪切加工。

Description

数控直角剪板机的主传动机构

技术领域

本发明涉及一种剪切加工机床，特别涉及一种在板料上剪切出两条直角边的剪板机床。

背景技术

现有技术中，直角剪板机是通过相互垂直设置的两个刀片，通过一次剪切，在板料上剪切出相互垂直的两条边，其加工速度快，效率高。

现有的直角剪板机主要有两种：一种为摆式剪板机，例如ZL200720044742.X 公开的一种摆式直角剪板机，该剪板机由机身、刀架、上主刀片、下主刀片、上侧刀片、下侧刀片、间隙调节装置、液压系统、电气系统组成，在刀架上装有上主刀片、上侧刀片，上主刀片与上侧刀片相互垂直，工作台上装有下主刀片、下侧刀片，下主刀片与下侧刀片相互垂直，剪切油缸与刀架浮动连接，回程缸与刀架浮动连接。该剪板机可实现常规剪切、直角成型剪切和单边修边剪切，工作效率高，剪切断面质量好。另一种为往复式直角剪板机，例如ZL03265630.0 公开的一种新型液压式直角剪切机，包括工作台、安装有上直角刀的直角体、安装有下直角刀的下刀体及液压油缸，所述液压油缸固定在工作台的下方，其活塞杆与负荷框架相连；所述负荷框架是由两根穿过工作台的轴将直角体和设在工作台下方的下横梁连接构成。

直角剪板机的主传动机构主要有两种形式，一种为液压传动式，其主要包括有液压泵站，液压泵站通过阀组、油管与液压油缸相连，液压油缸的缸体固定在机身上，液压油缸的活塞杆与上刀架相连，安装上刀片的上刀架经直立设置的导轨滑块机构设置在机身上，可实现上下往复运动，在工作台上，设置有与上刀片相互匹配的下刀片，上刀片和下刀片均由两块相互垂直的刀片组成。液压油缸工作时，可驱动上刀架向下运动，上刀片和下刀片协同工作，将板料冲切成直角。其不足之处在于：该装置需要设置液压油的冷却系统，液压油的泄漏及废油处理会造成一定的环境污染，此外，工作时，液压泵站中的油泵是连续工作的，会产生大量的热能损耗，剪板机不剪切时也在耗电，不利于节能。还有一种传动机构为离合器式，其包括电机，电机的输出轴与离合器的一端相连，离合器另一端驱动摆式剪板机的摆臂运动，对板料进行剪切加工。其不足之处在于：该装置中，电机也始终工作状态，造成了能耗高的问题。此外，现有的直角剪板机的剪切行程均需要现场调整，其调整方式为机械式调整，调整速度慢，且精度不易得到保证。

发明内容

本发明的目的是提供一种数控直角剪板机的主传动机构，使其能够实现对板料节能、快速和精密剪切，并能有效降低能耗。

本发明的目的是这样实现的：一种数控直角剪板机的主传动机构，包括机身，机身上经直立设置的导轨滑块机构连接有上刀架，所述机身上安装有伺服电机和轴承座，伺服电机的输出轴经同步带和同步带轮与中空的支撑轴上端相连，支撑轴经轴承安装在所述轴承座上，支撑轴与滚珠丝杠运动副相连；所述滚珠丝杠运动副中的螺母固定在支撑轴下端；滚珠丝杠运动副中的丝杠上端伸入中空的支撑轴内，下端与一球头杆的轴端固定连接，所述球头杆下端的球头部分配合设置在球头座内，球头座上连接有固定所述球头杆的球头压盖，球头座固定连接在上刀架上。

该装置工作时，控制系统根据板料的厚度和长度发出相应的指令给伺服电机，伺服电机驱动滚珠丝杠直接带动上刀架运动，实现板料的剪切，可根据板料厚度和长度控制剪切行程，在剪切的间隙，伺服电机停转，可减小不必要的能耗；通过滚珠丝杠传动，实现高精度直线运动，使剪切加工精度高，速度快。本发明还通过空心的支撑轴的设置，使滚珠丝杠运动副中的丝杠隐藏在支撑轴内，使装置结构紧凑，能在较小的空间内顺利布置滚珠丝杠运动副；球头杆和球头座的设置，可保证在剪切加工时，上刀架可以和球头杆之间有适当的摆动，使上刀架的侧向力为导轨滑块机构所承受，避免丝杠受侧向力而导致弯曲的问题。与现有技术相比，本发明结构简单，快速高效，省去了机械式主传动的离合器及电机的传动装置，装置在剪切时耗电，不剪切时不耗电，电力能源得到充分高效的利用；其还省去了液压油液的冷却系统，也没有液压油液的泄漏及废油处理的污染，可根据冲压板材负荷的大小自动加减冲压速度，工作时噪声很小。本发明具有节能、加工快速、加工精度高的优点，可用于各种板材的直角剪切加工。

为防止球头杆在工作时跟随丝杠转动，所述球头杆的球头一侧设有限位槽，所述球头座上螺纹连接有限位螺钉，限位螺钉的端部插入所述限位槽中。

作为本发明的进一步改进，所述轴承包括上轴承和下轴承，上轴承和下轴承之间设有内隔套和外隔套。采用上下两个轴承，同时两轴承之间应有适当距离，可使支撑轴固定更加可靠，内隔套和外隔套的设置使轴承固定更为稳定。

为保证球头杆和丝杠之间连接可靠，所述球头杆上端设有内螺纹，丝杠下端设有外螺纹与球头杆上端的内螺纹啮合连接，球头杆侧面设有紧定螺钉。

为保证导向稳定，所述导轨滑块机构包括相互配合的导轨和滑块，所述导轨固定在机身上，所述滑块与上刀架相固定。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为图1的局部放大图。

其中，1机身，2导轨，3滑块，4伺服电机，5同步带，6同步带轮，7轴承座，8支撑轴，9螺母，10丝杠，11球头压盖，12球头杆，13球头座，14上刀架，15下轴承，16上轴承，17内隔套，18外隔套，19紧定螺钉，20限位槽，21限位螺钉。

具体实施方式

如图1和2所示，为数控直角剪板机的主传动机构，主要包括机身1，机身1上经直立设置的导轨滑块机构连接有上刀架14，导轨滑块机构由相互配合的导轨2和滑块3组成，导轨2固定在机身1上，滑块3与上刀架14相固定；机身1上安装有伺服电机4和轴承座7，伺服电机4的输出轴经同步带5和同步带轮6与中空的支撑轴8上端相连，支撑轴8经上轴承16和下轴承15安装在轴承座7上，上轴承16和下轴承15之间设有内隔套17和外隔套18；支撑轴8与滚珠丝杠运动副相连；滚珠丝杠运动副中的螺母9固定在支撑轴8下端；滚珠丝杠运动副中的丝杠10上端伸入中空的支撑轴8内，丝杠10下端与一球头杆12的轴端固定连接，具体可采用如下方式相连接：在球头杆12上端设有内螺纹，丝杠10下端设有外螺纹与球头杆12上端的内螺纹啮合连接，球头杆12侧面设有紧定螺钉19，用于锁定螺纹，避免球头杆12和丝杠10之间相对转动；球头杆12下端的球头部分配合设置在球头座13内，球头座13上连接有固定球头杆的球头压盖11，球头座13固定连接在上刀架14上；球头杆12的球头一侧设有限位槽20，球头座13上螺纹连接有限位螺钉21，限位螺钉21的端部插入限位槽20中，使球头杆不会跟随螺母转动而转动。

该装置工作时，伺服电机根据指令控制而转动，支撑杆带动滚珠丝杠运动副中的螺母转动，螺母转动时，丝杆相对于螺母移动，实现剪切或退回。该装置可以定量控制剪板机的剪切行程，其运动精度高，剪切速度快，能耗低。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种数控直角剪板机的主传动机构，包括机身，机身上经直立设置的导轨滑块机构连接有上刀架，其特征在于：所述机身上安装有伺服电机和轴承座，伺服电机的输出轴经同步带和同步带轮与中空的支撑轴上端相连，支撑轴经轴承安装在所述轴承座上，支撑轴与滚珠丝杠运动副相连；所述滚珠丝杠运动副中的螺母固定在支撑轴下端；滚珠丝杠运动副中的丝杠上端伸入中空的支撑轴内，下端与一球头杆的轴端固定连接，所述球头杆下端的球头部分配合设置在球头座内，球头座上连接有固定所述球头杆的球头压盖，球头座固定连接在上刀架上。

2.根据权利要求1所述的一种数控直角剪板机的主传动机构，其特征在于：所述球头杆的球头一侧设有限位槽，所述球头座上螺纹连接有限位螺钉，限位螺钉的端部插入所述限位槽中。

3.根据权利要求1或2所述的一种数控直角剪板机的主传动机构，其特征在于：所述轴承包括上轴承和下轴承，上轴承和下轴承之间设有内隔套和外隔套。

4.根据权利要求1或2所述的一种数控直角剪板机的主传动机构，其特征在于：所述球头杆上端设有内螺纹，丝杠下端设有外螺纹与球头杆上端的内螺纹啮合连接，球头杆侧面设有紧定螺钉。

5.根据权利要求1或2所述的一种数控直角剪板机的主传动机构，其特征在于：所述导轨滑块机构包括相互配合的导轨和滑块，所述导轨固定在机身上，所述滑块与上刀架相固定。

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