CN102632629A - 一种交流伺服直驱电机驱动滚珠丝杠的小型台式压力机 - Google Patents

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赵升吨
徐凡
范淑琴
韩晓兰
赵承伟
王君峰
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Abstract

一种交流伺服直驱电机驱动滚珠丝杠的小型台式压力机，包括交流伺服电机，交流伺服电机通过行星轮减速机带动主动轮运动，皮带将主动轮扭矩传递给从动轮及螺母，螺母套固上端外部带有螺纹与螺母配合，螺母套安装在滚珠丝杠上，螺母套原地做旋转运动，并带动滚珠丝杠做旋转运动，滚珠丝杠的另外一端与滚珠丝杠压板连接，滚珠丝杠压板被导柱限制旋转运动，只能做直线运动，上模具和滚珠丝杠连接，通过滚珠丝杠压板将螺母套的旋转运动转化为直线运动，滚珠丝杠与上模具按照导柱的方向做直线往复运动，冲压待成形板料，并成型于下模具中，光栅尺监控上模具的位置，本发明能够实现多种压制曲线，提高电子芯片管脚成形质量，废品率低。

Description

一种交流伺服直驱电机驱动滚珠丝杠的小型台式压力机
技术领域
本发明涉及材料的压力加工设备领域，具体涉及一种交流伺服直驱电机驱动滚珠丝杠的小型台式压力机。
背景技术
材料的压力加工包括了金属与非金属材料在模具的约束下，以及锻冲压力的作用下，实现分离、成形、挤压、轧制的一种机械加工的方法。例如汽车工业中的板材的冲压、家用电器产品的金属板材冲压、军工芯片产品的冲压成形等。特别是随着信息化时代的到来，电子工业的飞速发展，各种各样的芯片层出不穷。普通市面上卖的电子芯片的管脚基本上都是已经成型好的，买来即可用，但是在军工领域，大多数的电子芯片都是没有经过加工的，需要经过弯曲和剪切两道工序以后才能成为可以使用的成品，这种电子芯片的价格昂贵，最便宜的也要100多元一个，贵则几万元一个，且不易购买，多数是进口产品。所以在加工这些芯片的时候，如果产生废品，将产生较大的损失。由于这种芯片的外形尺寸小，所使用的板材厚度小，所以往往需要不到1吨的公称压力就可以完成零件的冲压工作，所以国内各大军工研究所在加工芯片时，基本上使用的都是老式的手动压力机。这种手动的压力机不但加工效率低，而且成形质量无法保证，容易产生残次品。所以急需开发一种适合管脚成形的压力机，以提高生产效率。
传统的小型压力机均采用交流异步电动机的驱动方式，可控性差，工艺适用性差，造成模具寿命低，振动噪声大，产品质量不高，并且易发生操作工人手指被小冲床的模具压伤或致残的人身事故。为了克服传统压力机的不足，节约资源，同时提高压力机的控制性能，急需一种新的技术来替代掉制动器和离合器，这就呼吁并推动了直驱技术的发展。而随着计算机技术、智能控制技术以及制造技术的进步，交流永磁同步伺服电机得到了长足的发展。交流伺服直驱压力机也因此得到了广泛的推广，交流伺服直驱压力机具有复合性、高效性、高精度、高柔性、低噪声、节能环保等诸多优点。伺服压力机可以根据不同的生产需求设定不同行程长度和成形速度，同时，能够始终保证下止点的成形精度，有效抑制了产品的毛刺等出现，伺服压力机运行噪声低，冲压工件噪声也很小，大大优化了工作环境，同时，模具震动小，可大幅度提高模具寿命。由于没有传统机械压力的飞轮、离合器、制动器部分，节省了电力和润滑油量等，使机器使用成本大大降低。因此，将交流伺服直驱压力机应用到芯片管脚成形加工领域，是非常有前景的，并在此基础上研究交流伺服直驱传动技术，必将会促进交流伺服压力机的发展和推广应用。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种交流伺服直驱电机驱动滚珠丝杠的小型台式压力机，能够实现多种压制曲线，提高电子芯片管脚成形质量，废品率低。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种交流伺服直驱电机驱动滚珠丝杠的小型台式压力机，包括交流伺服电机1，交流伺服电机1和行星轮减速机2的输入端连接，交流伺服电机1和行星轮减速机2固定在机架4上，行星轮减速机2的输出端安装有主动轮3，主动轮3通过皮带16和从动轮5连接，主动轮3、从动轮5固定在机架4上，从动轮5和螺母6连接，螺母套8固定在机架4上，其上端外部带有螺纹与螺母6配合，螺母套8安装在滚珠丝杠9上，滚珠丝杠9的另外一端与滚珠丝杠压板11连接，滚珠丝杠压板11被导柱13限制旋转运动，只能做直线运动，上模具12和滚珠丝杠9的底部连接，滚珠丝杠9与上模具12按照导柱13的方向做直线往复运动，冲压待成形板料，并成型于下模具14中，下模具14安装在工作台15上，工作台15固定在机架4上；
光栅安装板10通过连接模架板20与上模具12连接，光栅尺23安装在光栅底板18上，光栅底板18装配在光栅安装板10上，通过上导杆固定块17和下导杆固定块24将滑块导杆19固定在光栅安装板10上，光栅滑块21配置在滑块导杆19上，光栅尺23将监测到的信号位置通过光栅读数头22显示在触摸屏7上，触摸屏7固定在机架4上。
本发明的效果：本发明利用交流伺服电机的能够变速率、变行程的特点，节省了电力和润滑油量等，使机器使用成本大大降低。因此，将交流伺服直驱压力机应用到芯片管脚成形加工领域，是非常有前景的，并在此基础上研究交流伺服直驱传动技术，必将会促进交流伺服压力机的发展和推广应用。
附图说明
图1为本发明的结构剖面示意图。
图2为本发明的光栅安装板图，其中图2-1为正视图，图2-2为侧视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细描述。
参照图1，一种交流伺服直驱电机驱动滚珠丝杠的小型台式压力机，包括交流伺服电机1，交流伺服电机1和行星轮减速机2的输入端连接，交流伺服电机1和行星轮减速机2固定在机架4上，行星轮减速机2的输出端安装有主动轮3，主动轮3通过皮带16和从动轮5连接，主动轮3、从动轮5固定在机架4上，从动轮5和螺母6连接，螺母套8固定在机架4上，其上端外部带有螺纹与螺母6配合，螺母套8安装在滚珠丝杠9上，螺母套8原地做旋转运动，并带动滚珠丝杠9做旋转运动，滚珠丝杠9的另外一端与滚珠丝杠压板11连接，滚珠丝杠压板11被导柱13限制旋转运动，只能做直线运动，从而将滚珠丝杠9的旋转运动转化为直线运动，上模具12和滚珠丝杠9的底部连接，滚珠丝杠9与上模具12同步运动，通过滚珠丝杠压板11将螺母套8的旋转运动转化为直线运动，滚珠丝杠9与上模具12按照导柱13的方向做直线往复运动，冲压待成形板料，并成型于下模具14中，下模具14安装在工作台15上，工作台15固定在机架4上；
参照图1和图2，光栅安装板10通过连接模架板20与上模具12连接，光栅尺23安装在光栅底板18上，光栅底板18装置在光栅安装板10上，光栅尺23监测上模具12运动的位置，并与预先设定好的位置范围对比，进行运动、停止、返回的操作，对其位置进行监测，通过上导杆固定块17和下导杆固定块23将滑块导杆19固定在光栅安装板10上，保证在监测的过程中的正确性，光栅滑块21配置在滑块导杆19上，光栅滑块21沿着滑块导杆19做直线运动，光栅尺23将监测到的信号位置通过光栅读数头22显示在触摸屏7上，触摸屏7固定在机架4上。
本发明的工作原理为：
开启系统，交流伺服电机1带动行星减速器2运动，皮带16将主动轮3扭矩传递给从动轮5及其螺母6，螺母6带动螺母套8一起运动，螺母套8被限定在机架4上做原地旋转运动，并将运动传递给滚珠丝杠9，滚珠丝杠9端部被滚珠丝杠压板11限制沿着导柱13做直线运动，即将旋转运动转化为直线运动，在交流伺服电机1运动的同时，光栅尺23也在光栅滑块21的带动下做上下往复直线运动，监控上模具12的位置，当上模具12的位置在预先设定好的位置时，上模具12向相反下模具14的方向做直线运动，冲压待成形板料，并成型于下模具14中。

Claims (1)

1.一种交流伺服直驱电机驱动滚珠丝杠的小型台式压力机，包括交流伺服电机1，其特征在于：交流伺服电机(1)和行星轮减速机(2)的输入端连接，交流伺服电机(1)和行星轮减速机(2)固定在机架(4)上，行星轮减速机(2)的输出端安装有主动轮(3)，主动轮(3)通过皮带(16)和从动轮(5)连接，主动轮(3)、从动轮(5)固定在机架(4)上，从动轮(5)和螺母(6)连接，螺母套(8)固定在机架(4)上，其上端外部带有螺纹与螺母(6)配合，螺母套(8)安装在滚珠丝杠(9)上，滚珠丝杠(9)的另外一端与滚珠丝杠压板(11)连接，滚珠丝杠压板(11)被导柱(13)限制旋转运动，只能做直线运动，上模具(12)和滚珠丝杠(9)的底部连接，滚珠丝杠(9)与上模具(12)按照导柱(13)的方向做直线往复运动，冲压待成形板料，并成型于下模具(14)中，下模具(14)安装在工作台(15)上，工作台(15)固定在机架(4)上；
光栅安装板(10)通过连接模架板(20)与上模具(12)连接，光栅尺(23)安装在光栅底板(18)上，光栅底板(18)配置在光栅安装板(10)上，通过上导杆固定块(17)和下导杆固定块(24)将滑块导杆(19)固定在光栅安装板(10)上，光栅滑块(21)配置在滑块导杆(19)上，光栅尺(23)将监测到的信号位置通过光栅读数头(22)显示在触摸屏(7)上，触摸屏(7)固定在机架(4)上。
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