CN102950784B - 冲头长度可变的小偏心曲柄连杆传动机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及数控转塔冲床伺服主冲头结构,具体地说是涉及该种结构中的冲头长度可变的小偏心曲柄连杆传动机构。它包括曲轴和打击棒,曲轴端部设有驱动它转动的电机,曲轴的偏心段设有连杆,所述连杆端部设有柱塞,柱塞中段外表面设有螺纹,柱塞下段为非圆柱体,设有螺纹段的柱塞外表面设有螺母,螺母与柱塞螺纹连接。柱塞的外围设有蜗轮,蜗轮轴向包围柱塞和螺母。本发明专利设计合理。设计中,由于曲轴的主偏心段的偏心距减少,曲轴可作整周转动,无需依靠电机的频繁加减速、换向来进行冲压加工,这不仅能提高主传动的性能和冲床的频次、保护电机和驱动,而且还可降低传动系统的转动惯量,节省能耗。

Description

冲头长度可变的小偏心曲柄连杆传动机构
技术领域
本发明涉及数控转塔冲床伺服主冲头结构,具体地说是涉及该种结构中的冲头长度可变的小偏心曲柄连杆传动机构。
背景技术
数控转塔冲床是金属板材冲压加工的核心设备,根据主传动方式不同可以分为机械式、液压式、伺服主传动式。其中机械式和伺服主传动式一般采用曲轴连杆结构,连杆的一端装在曲轴的偏心处,连杆的另一端与打击棒连接,现有技术中的打击棒行程较大,而当冲压一些板材时并不需要如此大的行程,为此,伺服电机主传动部件设置预压点冲压,控制曲轴的转动角度,曲轴在一定角度范围内来回摆动,电机需要不停的加减速和正反向换向,要达到高的冲压频次,就需要更大的加速度,这样,所需瞬间电流较大,既对电机和驱动器不利,也不利于节能,另外由于曲轴偏心距大,导致曲柄连杆传动系统的转动惯量大,与之匹配的电机本身惯量也随之增大,这不仅使整个运动系统能耗加大,而且电机的动态响应性能也会降低,最终影响冲床的加工性能。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种可减少偏心曲轴偏心距、降低传动系统转动惯量、冲头长度在允许范围内任意自动调节的冲头长度可变的小偏心曲柄连杆传动机构。
本发明的目的是这样实现的。
冲头长度可变的小偏心曲柄连杆传动机构,包括曲轴和打击棒,曲轴端部设有驱动它转动的电机,曲轴的偏心段设有连杆。
所述连杆端部设有柱塞,柱塞中段外表面设有螺纹,柱塞下段为非圆柱体。
设有螺纹段的柱塞外表面设有螺母,螺母与柱塞螺纹连接。
柱塞的外围设有蜗轮,蜗轮轴向包围柱塞和螺母。
在螺母与蜗轮之间设有滑键,滑键与螺母固定连接,对应蜗轮内表面在轴向间隔设有滑槽,滑键外端部镶嵌于滑槽,并能沿滑槽上下滑动,滑键轴向长度小于滑槽长度,以使滑键在轴向有移动空间。
滑键的底端连接有导向杆,柱塞下段非圆柱体配合插入导向杆上部体内以限止导向杆转动,打击棒顶端与导向杆连接。
所述蜗轮外表面设有驱动它旋转的蜗杆。
上述技术方案还可作下述进一步完善。
所述蜗轮外围设有壳体,壳体轴向包裹蜗轮,壳体上端设顶盖,壳体在蜗轮底端向内收缩形成一圈台阶,台阶的上表面为滑键向下滑动的终止点,导向杆向下穿过壳体。
所述导向杆与壳体之间设有导套。
所述壳体与机架连接。
所述柱塞下段为四方棱柱体。
所述蜗杆的端部设有驱动它旋转的电机。
本发明专利设计合理。设计中,由于曲轴的主偏心段的偏心距减少,工作时,曲轴可作整周转动,无需依靠电机的频繁加减速、换向来进行冲压加工,这不仅能提高主传动的性能和冲床的频次、保护电机和驱动,而且还可降低传动系统的转动惯量,节省能耗。冲头长度的调节可根据不同的冲压工件厚度、模具高度、封闭高度、是否换模等情形,在允许范围内任意自动调节,以提高冲床的自动化程度,设计更具人性化。
附图说明
图1为本实施例的结构示意图。
图2为A-A剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详述。
实施例结合图1和图2,冲头长度可变的小偏心曲柄连杆传动机构,包括曲轴1,曲轴1两圆周端支撑于轴承座10上,并在轴承座10外侧的曲轴的两端安装有电机11,曲轴1的偏心段12设有连杆2。曲轴1转动,连杆2随同转动,从而实现连杆2在高度方向上下移动。
所述连杆2端部设有柱塞3,柱塞3在轴向方向延伸,柱塞3顶端与连杆2之间通过柱销20锁定。
柱塞3中段31外表面设有螺纹,柱塞3下段32为四方棱柱体。设有螺纹段的柱塞3外表面设有螺母4,螺母4与柱塞3螺纹连接。
柱塞3的外围设有蜗轮5,蜗轮5轴向包围柱塞3和螺母4。柱塞的上段30随连杆2动作能在蜗轮5体内上下移动。
在螺母4与蜗轮5之间设有滑键6,滑键6与螺母4固定连接,对应蜗轮5内表面在轴向间隔设有滑槽50,滑键6外端部镶嵌于滑槽50,并能沿滑槽50上下滑动,滑键6轴向长度小于滑槽50长度,以使滑键6在轴向随连杆2动作时能有移动空间。
滑键6的底端连接有导向杆7,柱塞3下段32插入导向杆7上部体内以限止导向杆7转动,导向杆7随滑键6上下移动,但当滑键6转动时,由于柱塞3的限位,导向杆7则不转动。导向杆7底端连接有打击棒8,打击棒8随导向杆7上下移动。
所述蜗轮5外表面设有驱动它旋转的蜗杆9。蜗杆9的两端设于支座内。支座外侧的蜗杆端部设有驱动它旋转的电机。
所述蜗轮5外围设有壳体100,壳体100轴向包裹蜗轮5,壳体100上端设顶盖101,壳体100在蜗轮底端向内收缩形成一圈台阶102,台阶102的上表面为滑键6向下滑动的终止点,导向杆7向下穿过壳体,导向杆与壳体之间设有导套103。导向杆在导套内移动。
所述壳体100与机架104连接。
冲头打击工作流程如下:电机带动曲轴转动,曲轴使连杆上下移动,连杆带动柱塞上下移动,柱塞上下移动带动螺母上下移动,螺母带动滑键上下移动,滑键带动导向杆上下移动,导向杆带动打击棒上下移动。
冲头提升工作流程如下:连杆不动作,蜗杆水平方向转动带动蜗轮竖向转动,蜗轮转动时带动滑键转动,滑键转动带动螺母转动,此时由于柱塞不动,滑键和螺母沿柱塞边旋转边实现上下移动,而导向杆由于柱塞限位而不能转动,只能随滑键、螺母上下移动,从而调节打击棒高度。

Claims (4)

1.冲头长度可变的小偏心曲柄连杆传动机构,包括曲轴和打击棒,曲轴端部设有驱动它转动的电机,曲轴的偏心段设有连杆,其特征在于:
所述连杆端部设有柱塞,柱塞中段外表面设有螺纹,柱塞下段为非圆柱体;
设有螺纹段的柱塞外表面设有螺母,螺母与柱塞螺纹连接;
柱塞的外围设有蜗轮,蜗轮轴向包围柱塞和螺母;
在螺母与蜗轮之间设有滑键,滑键与螺母固定连接,对应蜗轮内表面在轴向间隔设有滑槽,滑键外端部镶嵌于滑槽,并能沿滑槽上下滑动,滑键轴向长度小于滑槽长度,以使滑键在轴向有移动空间;
滑键的底端连接有导向杆,柱塞下段非圆柱体配合插入导向杆上部体内以限止导向杆转动,打击棒顶端与导向杆连接;
所述蜗轮外表面设有驱动它旋转的蜗杆;
所述蜗轮外围设有壳体,壳体轴向包裹蜗轮,壳体上端设顶盖,壳体在蜗轮底端向内收缩形成一圈台阶,台阶的上表面为滑键向下滑动的终止点,导向杆向下穿过壳体;
所述蜗杆的端部设有驱动它旋转的电机。
2.根据权利要求1所述冲头长度可变的小偏心曲柄连杆传动机构,其特征在于:所述导向杆与壳体之间设有导套。
3.根据权利要求1所述冲头长度可变的小偏心曲柄连杆传动机构,其特征在于:所述壳体与机架连接。
4.根据权利要求1所述冲头长度可变的小偏心曲柄连杆传动机构,其特征在于:所述柱塞下段为四方棱柱体。
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