CN104816495A - 滑块长度调整机构及曲柄连杆传动机构 - Google Patents

Abstract

一种滑块长度调整机构，它包括上滑块以及固定在上滑块上的滑块座，在滑块座上固定有中空的复位座，在滑块座上开有导向槽，在导向槽中设置与之配合的垫块；滑块座外侧固定设置有气缸，气缸活塞杆与垫块固定连接；在复位座中设置有阶梯通孔，在阶梯通孔中设置有与复位座滑动配合的下滑块；在下滑块和垫块中间设置有连接板，连接板两端分别与下滑块和垫块铰接。一种曲柄连杆传动机构，它包括设置于箱体内部的曲轴和连杆，还设置有与连杆铰接的上滑块，上滑块通过导套固定在箱体下部，上滑块、导套和箱体之间油密封；在上滑块上设置有滑块长度调整机构。

Description

滑块长度调整机构及曲柄连杆传动机构

技术领域

本发明涉及一种数控转塔冲床，尤其涉及一种长度可变滑块及曲柄连杆传动机构。

背景技术

数控转塔冲床是金属板材冲压加工的关键设备，根据主传动方式的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可以采用曲柄连杆机构将电机带动曲轴的旋转运动转变为滑块的往复直线运动。

如图5所示，伺服主传动机构将传统的曲柄连杆传动机构中的连杆设置成单动式长度可变连杆，它包括嵌套在一起呈滑动配合连接的内连杆29和外连杆32，在外连杆32上开有导向孔35，在导向孔35中设置与之滑配的垫板34；在内连杆29和垫板34的两侧分别设置有将内连杆29和垫块铰接在一起的连接杆30；外连杆32上安装导向气缸33，导向气缸33与外连杆32通过螺钉固定，导向气缸活塞杆31与垫板34固定。

在外连杆32上设置套装有压缩弹簧28的支撑螺钉27，内连杆29上固定弹簧支撑块，压缩弹簧28在弹簧支撑块与支撑螺钉27之间伸缩。弹簧力可以支撑新型内连杆29、销轴、滑块以及打击头的重量。

在内连杆29和垫板34的两侧分别设置有将内连杆29和垫块29铰接在一起的连接杆30是指在内连杆29、垫板34上面分别开孔且孔内镶嵌无油轴承8，销钉9的一端插入无油轴承8内并自由转动，另一端通过过盈配合与垫板34固定连接。

在外连杆32上固定导向板36。为防止连接杆30与内外连杆脱离，在外连杆32上增加并固定导向板36对连接杆30进行导向和限位。

虽然这种由导向气缸、内外连杆嵌套结构组成的主传动机构相对于传统机械式主传动机构能够起到节约能源，降低噪音等作用，能够使得对于连杆长度的调节更加方便快速，只用一个气缸就可以实现初始位置和打击位置两种长度的调节，但是气缸固定在连杆上，受到摆动的冲击，容易损坏；由于气缸装在箱体的内部，气缸损坏之后不宜维修；受到气缸和结构的原因，只能使用滴油润滑，数控转塔冲床的工况比较恶劣，高速、高冲击的工况，轴承发热比较严重，润滑不及时容易导致轴承的损坏，影响机床的稳定性；在支撑内连杆、销轴、滑块以及打击头的重量采用弹簧结构，弹簧的力受到压缩量的影响，输出的力量不稳定，导向气缸在工作时不光要克服内连杆、销轴、滑块以及打击头的重量，还要克服实时变化的弹簧的力量，气缸需要足够的大才能够保证机构的正常运行；由于结构的原因，垫块与内连杆之间通过对称的两个连接杆铰接，受到加工精度及装配质量的影响，很难保证两个连接杆之间的同步性，会发生卡顿的现象。

发明内容

本发明针对已有技术存在的不足，提供一种性能稳定，调整与维修简易，而且其工作效率高，噪音小的滑块长度可变的曲柄连杆传动机构。

本发明所采用的技术措施是：一种滑块长度调整机构，它包括上滑块以及固定在上滑块上的滑块座，在滑块座上固定有中空的复位座，在滑块座上开有导向槽，在导向槽中设置与之配合的垫块；滑块座外侧固定设置有气缸，气缸活塞杆与垫块固定连接。复位座通过第二螺钉固定在滑块座上；在复位座中设置有阶梯通孔，在阶梯通孔中设置有与复位座滑动配合的下滑块；在下滑块和垫块中间设置有连接板，连接板两端分别与下滑块和垫块铰接；

本方案的具体特点还有，在复位座中的台阶面上设置有环形槽，在复位座的内腔下部设置有密封圈，在下滑块的上部设置有密封圈，下滑块与复位座之间形成了一个密闭的气缸腔，在复位座的外壁上设置有与环形槽相通的螺纹通孔，气动快插接头固定在螺纹通孔中，并且该密闭气缸腔通过气动快插接头与外界气源相连。

所述连接板分别与下滑块和垫块铰接是指在连接板两端分别设置通孔，在通孔内设置有无油轴承，销钉穿过无油轴承且能够自由转动，每个销钉的两端与垫块和下滑块之间是过盈连接。

一种曲柄连杆传动机构，它包括设置于箱体内部的曲轴和连杆，还设置有与连杆铰接的上滑块，上滑块通过导套固定在箱体下部，上滑块、导套和箱体之间油密封；在上滑块上设置有滑块长度调整机构，滑块长度调整机构包括上滑块以及固定在上滑块上的滑块座，在滑块座上固定有中空的复位座，在滑块座上开有导向槽，在导向槽中设置与之配合的垫块；滑块座外侧固定设置有气缸，气缸活塞杆与垫块固定连接。复位座通过第二螺钉固定在滑块座上；在复位座中设置有阶梯通孔，在阶梯通孔中设置有与复位座滑动配合的下滑块；在下滑块和垫块中间设置有连接板，连接板两端分别与下滑块和垫块铰接。

本方案的具体特点还有，在复位座中的台阶面上设置有环形槽，在复位座的内腔下部设置有密封圈，在下滑块的上部设置有密封圈，下滑块与复位座之间形成了一个密闭的气缸腔，在复位座的外壁上设置有与环形槽相通的螺纹通孔，气动快插接头固定在螺纹通孔中，并且该密闭气缸腔通过气动快插接头与外界气源相连。

所述连接板分别与下滑块和垫块铰接是指在连接板两端分别设置通孔，在通孔内设置有无油轴承，销钉穿过无油轴承且能够自由转动，每个销钉的两端与垫块和下滑块之间是过盈连接。

本发明的有益效果是，滑块长度可变的曲柄连杆式机械结构，只用一个气缸就可以实现初始位置和打击位置两种长度的调节，电气控制更加容易。气缸控制滑块的长度变化，滑块在工作时只有上下运动，没有摆动，减小了气缸的外部受力，稳定性会大大的提高；如果气缸损坏时，由于在箱体的外部，更加容易维修；可变结构移到箱体之外，箱体内只有曲轴和连杆，采用油浸式润滑，在工作时轴承等滑动部件润滑充分，散热及时，能够大大的提高设备的稳定性；采用气缸式结构来支撑下滑块的重量，这样可以实现力的稳定性，通过调节气压，能够控制力的输出，结构稳定；采用一个连接板连接，有效解决了受加工和装配带来的不同步的问题。通过该机械结构能够使机床的可靠性得到很大的提升，更加的适合数控转塔冲床的工况；初始位置到打击位置的转换靠变滑块来实现，减小了曲柄连杆机构中的曲轴的半径，这样就减小了整个结构的惯量，同时减小了在同一个角度需要电机的输出力的大小，节约了能源。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细地描述。

图1为滑块长度可变伺服驱动系统主视图。图2为滑块长度可变结构主视图。图3为滑块长度可变结构处于初始位置长度时的剖面示意图。图4为滑块长度可变结构处于打击位置长度时的剖面示意图。图5为单动式长度可变连杆结构主视图。

图中：1—上滑块，2—垫块，3—气缸活塞杆，4—气缸，5—滑块座，6—导向槽，7—通孔，8—无油轴承，9—销钉，10—密封圈，11—气缸腔，12—复位座，13—环形槽，14—下滑块，15—螺纹通孔，16—气动快插接头，17—连接板，18—第一螺钉，19—第二螺钉，20—伺服电机，21—联轴器，22—连杆，23—曲轴，24—铜套，25—销轴，26—打击杆，27—支撑螺钉， 28—弹簧，29—内连杆，30—连接杆，31—导向气缸活塞杆，32—外连杆，33—导向气缸，34—垫板，35—导向孔，36—导向板,37—阶梯通孔，38—箱体，39—导套。

具体实施方式

实施例1：如图1-4所示，一种滑块长度调整机构，它包括上滑块1和固定在上滑块1上的滑块座5，在滑块座5上固定有中空的复位座12，在滑块座5上开有导向槽6，在导向槽6中设置与之配合的垫块2；滑块座5外侧固定设置有气缸4，气缸活塞杆3与垫块2固定连接。复位座12通过第二螺钉19固定在滑块座5上；在复位座12中设置有阶梯通孔37，在阶梯通孔37中设置有与复位座12滑动配合的下滑块14；在下滑块14和垫块2中间设置有连接板17，连接板17两端分别与下滑块14和垫块2铰接；

在复位座12中的台阶面上设置有环形槽13，在复位座12的内腔下部设置有密封圈10，在下滑块14的上部设置有密封圈10，下滑块14与复位座12之间形成了一个密闭的气缸腔11，在复位座12的外壁上设置有与环形槽13相通的螺纹通孔15，气动快插接头16固定在螺纹通孔15中，并且该密闭气缸腔11通过气动快插接头16与外界气源相连。

所述连接板分别与下滑块和垫块铰接是指在连接板17两端分别设置通孔7，在通孔7内设置有无油轴承8，销钉9穿过无油轴承8且能够自由转动，每个销钉9的两端与垫块2和下滑块14之间是过盈连接。

该滑块长度调整机构可以实现初始位置和打击位置两种不同工况下的滑块长度。如图3所示，气缸活塞杆3处于收缩状态时，下滑块14的上表面与滑块座5的下表面接触，此时该结构的长度最短，滑块的长度处于初始位置时的长度；如图4所示，气缸活塞杆3伸出使得垫块2上下表面分别与滑块座5下表面下滑块14上表面刚性接触，此时该结构的长度最长，可变滑块的长度是处于打击位置时的长度。

在初始位置转换为打击位置时，气缸4伸出通气，此时气缸腔11需要泄压，通过启动快插接头16排气，气缸4伸出到位之后，垫块2上下表面分别与滑块座5下表面和下滑块14上表面刚性接触，气动快插接头16进气，使气压腔11保证一个压力，把下滑块4、垫块2与滑块座5之间更好的刚性接触；在打击位置转换为初始位置时，气缸4收缩通气，气压腔11中一直保持压力，能够稳定的使下滑块14上表面与滑块座5下表面接触，减轻气缸4的受力，提高气缸4的寿命，到位之后气压腔11中也一直保持压力，使下滑块14与滑块座5之间更好的刚性接触。

实施例2：

如图1所示，一种曲柄连杆传动机构，它包括设置于箱体38内部的曲轴23和连杆22，还设置有与连杆22铰接的上滑块1，上滑块1通过导套39固定在箱体38下部，上滑块1，导套39和箱体38之间油密封。在上滑块1上设置有滑块长度调整机构，滑块长度调整机构包括固定在上滑块1上的滑块座5，在滑块座5上固定有中空的复位座12，在滑块座5上开有导向槽6，在导向槽6中设置与之配合的垫块2；滑块座5外侧固定设置有气缸4，气缸活塞杆3与垫块2固定连接。复位座12通过第二螺钉19固定在滑块座5上；在复位座12中设置有阶梯通孔37，在阶梯通孔37中设置有与复位座12滑动配合的下滑块14；在下滑块14和垫块2中间设置有连接板17，连接板17两端分别与下滑块14和垫块2铰接。

在复位座12中的台阶面上设置有环形槽13，在复位座12的内腔下部设置有密封圈10，在下滑块14的上部设置有密封圈10，下滑块14与复位座12之间形成了一个密闭的气缸腔11，在复位座12的外壁上设置有与环形槽13相通的螺纹通孔15，气动快插接头16固定在螺纹通孔15中，并且该密闭气缸腔11通过气动快插接头16与外界气源相连。

所述连接板分别与下滑块和垫块铰接是指在连接板17两端分别设置通孔7，在通孔7内设置有无油轴承8，销钉9穿过无油轴承8且能够自由转动，每个销钉9的两端与垫块2和下滑块14之间是过盈连接。

如图1所示，曲轴23、连杆22、销轴25以及上滑块1位于箱体38内，这样箱体38内可以注油使用油浸式润滑。伺服电机20通过联轴器21带动曲轴23转动，并通过该曲柄连杆机构可将曲轴23的转动转变为上滑块1在导套39中的往复运动，上滑块1下方装有可变滑块结构，在可变滑块的下端设置有打击头26。通过可变滑块的机构，可以方便的实现打击头26两种不同的高度，分别为：初始位置和打击位置。在滑块长度调整到初始位置的长度时，可以方便的对模具进行更换；在滑块长度调整到打击位置的长度时，打击头将模具压紧进行打击动作。

Claims (6)

1.一种滑块长度调整机构，它包括上滑块以及固定在上滑块上的滑块座，在滑块座上固定有中空的复位座，在滑块座上开有导向槽，在导向槽中设置与之配合的垫块；滑块座外侧固定设置有气缸，气缸活塞杆与垫块固定连接；在复位座中设置有阶梯通孔，在阶梯通孔中设置有与复位座滑动配合的下滑块；在下滑块和垫块中间设置有连接板，连接板两端分别与下滑块和垫块铰接。

2.根据权利要求1所述的滑块长度调整机构，其特征是在复位座中的台阶面上设置有环形槽，在复位座的内腔下部设置有密封圈，在下滑块的上部设置有密封圈，下滑块与复位座之间形成了一个密闭的气缸腔，在复位座的外壁上设置有与环形槽相通的螺纹通孔，气动快插接头固定在螺纹通孔中，并且该密闭气缸腔通过气动快插接头与外界气源相连。

3.根据权利要求1所述的滑块长度调整机构，其特征是所述连接板分别与下滑块和垫块铰接是指在连接板两端分别设置通孔，在通孔内设置有无油轴承，销钉穿过无油轴承且能够自由转动，每个销钉的两端与垫块和下滑块之间是过盈连接。

4.一种曲柄连杆传动机构，它包括设置于箱体内部的曲轴和连杆，还设置有与连杆铰接的上滑块，上滑块通过导套固定在箱体下部，上滑块、导套和箱体之间油密封；在上滑块上设置有滑块长度调整机构，滑块长度调整机构包括上滑块以及固定在上滑块上的滑块座，在滑块座上固定有中空的复位座，在滑块座上开有导向槽，在导向槽中设置与之配合的垫块；滑块座外侧固定设置有气缸，气缸活塞杆与垫块固定连接；在复位座中设置有阶梯通孔，在阶梯通孔中设置有与复位座滑动配合的下滑块；在下滑块和垫块中间设置有连接板，连接板两端分别与下滑块和垫块铰接。

5.根据权利要求4所述的曲柄连杆传动机构，其特征是在复位座中的台阶面上设置有环形槽，在复位座的内腔下部设置有密封圈，在下滑块的上部设置有密封圈，下滑块与复位座之间形成了一个密闭的气缸腔，在复位座的外壁上设置有与环形槽相通的螺纹通孔，气动快插接头固定在螺纹通孔中，并且该密闭气缸腔通过气动快插接头与外界气源相连。

6.根据权利要求4所述的曲柄连杆传动机构，其特征是所述连接板分别与下滑块和垫块铰接是指在连接板两端分别设置通孔，在通孔内设置有无油轴承，销钉穿过无油轴承且能够自由转动，每个销钉的两端与垫块和下滑块之间是过盈连接。