CN102794788A - 冲床拉料机构 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种冲床拉料机构包括伺服电机、偏心轮、拉杆、摆臂、拉料臂和拉料块，其中，所述伺服电机与所述偏心轮相连；所述拉杆的一端铰接在所述偏心轮的偏心位置处，所述拉杆的另一端与所述摆臂的一端铰接；所述摆臂的另一端与所述拉料臂的一端铰接；所述拉料臂的另一端与所述拉料块铰接。工作时，将偏心轮与安装在冲床机身上，同时将拉料块与铝箔相连接，伺服电机转动时，偏心轮带动拉杆运动，拉杆带动摆臂和拉料臂摆动，驱动进而驱动拉料块送料。由于本发明实施例中偏心轮直接由伺服电机直接驱动，可以减少由于采用主轴驱动的结构形式中传动部件较多影响其误差的现象发生，从而可以延长拉料机构的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种冲床辅助配件，更具体地说，涉及一种冲床拉料机构。
背景技术
目前，多孔板件，例如空调翅片，广泛采用冲压方式进行生产，可以采用单步进、双步进和多步进方式进行加工，所谓单步进，是指冲床滑块在单个行程内冲压一个孔，双步进是指冲床滑块在单个行程范围内冲压两个孔，多步进则是指冲床滑块在单个行程范围内冲压多个孔。为生产不同孔数的空调翅片，需要在不同步进之间转换，如单步进转多步进、双步进转单步进等。
国产冲床一直采用继续式牵拉式拉料机构，该拉料机构包括偏心轮，其中，该偏心轮由主轴传递拉料动力，导致中间的受力方向变换较多；由于原有冲床拉料机构装配的公差积累和磨损的存在，一段时间后拉料机构间隙变大，制约了冲床冲制翅片的速度进一步提升，而且随着使用年限的积累冲制翅片的速度越来越低，降低了冲床的生产效率，拉料机构间隙变大后，易导致翅片烂片。
为此，如何研究出一种寿命较长的拉料机构，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种冲床拉料机构，以实现延长拉料机构使用寿命的目的。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种冲床拉料机构，包括伺服电机、偏心轮、拉杆、摆臂、拉料臂和拉料块，其中，所述伺服电机与所述偏心轮相连；所述拉杆的一端铰接在所述偏心轮的偏心位置处，所述拉杆的另一端与所述摆臂的一端铰接；所述摆臂的另一端与所述拉料臂的一端铰接；所述拉料臂的另一端与所述拉料块铰接。
优选地，在上述冲床拉料机构中，所述拉杆与所述偏心轮之间还设置有气缸，所述气缸的一端铰接在所述偏心轮的偏心位置处，所述气缸的另一端铰接在所述拉杆的一端。
优选地，在上述冲床拉料机构中，所述拉杆与所述偏心轮之间还设置有调节油缸，所述调节油缸的一端铰接在所述偏心轮的偏心位置处，所述调节油缸的另一端铰接在所述拉杆的一端。
优选地，在上述冲床拉料机构中，还包括控制器，所述控制器包括采集所述伺服电机的转角信号的电机传感器，将所述转角信号转换为数字信号的PLC数模转换模块，和根据所述数字信号向所述伺服电机下达控制指令控制部分。
从上述方案中可以看出，本发明实施例中的冲床拉料机构包括伺服电机、偏心轮、拉杆、摆臂、拉料臂和拉料块，其中，所述伺服电机与所述偏心轮相连；所述拉杆的一端铰接在所述偏心轮的偏心位置处，所述拉杆的另一端与所述摆臂的一端铰接；所述摆臂的另一端与所述拉料臂的一端铰接；所述拉料臂的另一端与所述拉料块铰接。工作时，将偏心轮与安装在冲床机身上，同时将拉料块与铝箔相连接，伺服电机转动时，偏心轮带动拉杆运动，拉杆带动摆臂和拉料臂摆动，驱动进而驱动拉料块送料。由于本发明实施例中偏心轮直接由伺服电机直接驱动，可以减少由于采用主轴驱动的结构形式中传动部件较多影响其误差的现象发生，从而可以延长拉料机构的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种冲床拉料机构的主视结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种冲床拉料机构的主视结构示意图；
图3为本发明实施例提供的冲床拉料机构的工作状态示意图；
图4为本发明实施例提供的冲床拉料机构的安装在冲床上的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的冲床拉料机构的拉料块曲线变化示意图；
图6为本发明实施例提供的冲床拉料机构的偏心轮的曲线变化示意图；
其中，图1至图6中：
1为偏心轮；2为拉杆；3为摆臂；4为拉料臂；5为拉料块；6为调节油缸；10为拉料机构；20为冲床；30为铝箔。
具体实施方式
本发明公开了一种冲床拉料机构，以实现延长拉料机构使用寿命的目的。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明中的冲床拉料机构10，包括伺服电机、偏心轮1、拉杆2、摆臂3、拉料臂4和拉料块5，其中，伺服电机与偏心轮1相连；拉杆2的一端铰接在偏心轮1的偏心位置处，拉杆2的另一端与摆臂3的一端铰接；摆臂3的另一端与拉料臂4的一端铰接；拉料臂4的另一端与拉料块5铰接。
工作时，如图4所示，将偏心轮1与安装在冲床20机身上，同时将拉料块5与铝箔30相连接，伺服电机转动时，偏心轮1带动拉杆2运动，拉杆2带动摆臂3和拉料臂4摆动，驱动进而驱动拉料块5送料。由于本发明实施例中偏心轮1直接由伺服电机直接驱动，可以减少由于采用主轴驱动的结构形式中传动部件较多影响其误差的现象发生，从而可以延长拉料机构10的使用寿命。
在上述冲床拉料机构10还包括控制器，控制器包括采集伺服电机的转角信号的电机传感器，将转角信号转换为数字信号的PLC数模转换模块，和根据数字信号向伺服电机下达控制指令控制部分。电机传感器采集转角信号，通过PLC数模（A/D）转换模块，将采集到的转角信号（电流）转换为数字信号，通过PLC逻辑控制程序传输至伺服控制器CPU中，进行处理转换为拉料伺服电机的执行信号，使相应的拉料动作和模具的冲制动作保持一致，并且拉料伺服可以完成自修复。本发明中采取防干扰措施，避免电流磁场的信号干扰，保障稳定性。
目前国内冲制翅片孔数有奇数孔和偶数孔之分，采用拉料方式有两种，一种是每冲制一次冲制四个孔（四步进）和一种是每冲制一次冲制两个孔（两步进）。若所冲制的翅片的孔数不能被拉料步进所除尽，这样就会产生余数。余数说明这样不能通过正常的拉料形成来实现，这样就需要交换拉料步进来实现。
在本发明上述实施例中通过伺服电机的反向旋转实现切换，例如，现在冲制的是21孔的翅片，所选用的翅片模具是2步进拉料机构10，计算得到的商是10余数1，也就是满足送料10次，最后一个孔相当于半个步进动作，这是在不停机的情况下通过变换拉料行程L来实现该动作，也就是在送料停止期间，已通过反向旋转270°（3/4圈），拉料块5回到拉料行程L中间位臵，下一个行程拉半个行程就实现了单孔的冲制。但是，由于此种变换缺点是拉料准确度不高，要求伺服电机瞬时正转反转切换，这样对伺服电机冲击特别大，电机损坏特别严重。
为了解决上述问题，如图2和图3所示，在上述冲床拉料机构10中增加了调节油缸6，该调节油缸6设置在拉杆2与偏心轮1之间，调节油缸6的一端铰接在偏心轮1的偏心位置置处，调节油缸6的另一端铰接在拉杆2的一端。另外，上述调节油缸6还可以由气缸来替代，其连接关系与调节油缸6的连接关系相同。
本发明中通过调节调节油缸6伸出端的伸出长度来调节拉料机构10中拉料块5的拉料行程L，从而在不停机作业下实现步进的切换。如图5和图6所示，偏心轮1旋转角度与行程的对应关系，调节油缸6的伸出端的伸出长度通过拉料机构10的运动参数极端得到，并结合伺服电机的控制器，对拉料块5的位置进行控制，从而运行过程中无需伺服电机正转反转进行切换，从而减小了对伺服电机的磨损，延长了伺服电机的使用寿命。
本发明中的冲床拉料机构10可应用到普通冲床20上，具有如下优点：
1、改造费用：作一台设备大约需要7.8万元左右，需改造设备50台，改造费用共计7.8万x50=390万；
2、改进拉料机构10后可以降低翅片模具备件的消耗费30%左右，预计减少模具备件消耗：490×30%=147万；
3、减少铝箔30的消耗：每天一台冲床20可以减少20KG铝箔30的浪费，铝箔30回收中间损失率0.9现在市场上的铝价2.3万/吨，，回收废率铝的价格0.9万/吨。每年按照300天计算每年可以减少铝箔30成本：20×50×300÷1000÷0.99×（2.3-0.9）=466.7万元；
4、提高生产效率：预计提产效率15%左右，折算成工时每天一台冲床20标准工时20小时，相当于每台冲床20减少15%的工时投入，每个工时单价7.5元，每年可以节省：20×50×15%×7.5×300=33.75万元；
5、减少水电气的消耗：每天可以每台机的消耗值300元，每天每台机平均减少15%的开机时间，故每年可以减少水电消耗：300×15%×50×300=67.5万元
预计年效益：147+466.7+33.75+67.5-390=324万元（一年内回收成本并且有约324万元，第二年的收益将达到700万元左右。）
将现在的国产冲床20的牵拉式连杆拉料机构10改为伺服拉料机构10，达到提高国产冲床20的15%的冲速来提高生产效率、减少生产成本消耗并创造和谐舒适的作业环境的目的。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (4)
1.一种冲床拉料机构，其特征在于，包括伺服电机、偏心轮、拉杆、摆臂、拉料臂和拉料块，其中，所述伺服电机与所述偏心轮相连；所述拉杆的一端铰接在所述偏心轮的偏心位置处，所述拉杆的另一端与所述摆臂的一端铰接；所述摆臂的另一端与所述拉料臂的一端铰接；所述拉料臂的另一端与所述拉料块铰接。
2.如权利要求1所述的冲床拉料机构，其特征在于，所述拉杆与所述偏心轮之间还设置有气缸，所述气缸的一端铰接在所述偏心轮的偏心位置处，所述气缸的另一端铰接在所述拉杆的一端。
3.如权利要求1所述的冲床拉料机构，其特征在于，所述拉杆与所述偏心轮之间还设置有调节油缸，所述调节油缸的一端铰接在所述偏心轮的偏心位置处，所述调节油缸的另一端铰接在所述拉杆的一端。
4.如权利要求1所述的冲床拉料机构，其特征在于，还包括控制器，所述控制器包括采集所述伺服电机的转角信号的电机传感器，将所述转角信号转换为数字信号的PLC数模转换模块，和根据所述数字信号向所述伺服电机下达控制指令控制部分。
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