CN104923635B - 伺服电机与油缸复合式冲压机构及冲压方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种伺服电机与油缸复合式冲压机构，包括伺服电机、曲轴、油缸、滑杆与打击头，伺服电机的转轴通过联轴器与曲轴传动连接，油缸包括缸体、活塞和活塞杆，缸体与曲轴连接，伺服电机带动曲轴运转，曲轴在转动过程中带动油缸上下往复运动，活塞杆的顶端和活塞连接，活塞杆的底端与滑杆的顶端连接，滑杆的底端与打击头连接，所述缸体外接控制活塞杆上下往复运动的油路，活塞杆通过滑杆带动打击头上下动作。本发明采用伺服电机通过曲轴带动油缸上下往复运动，进而带动打击头打击冲压模具的方式，有效缩短了曲轴的行程，节省了冲压时间，提高了工作效率，而且伺服电机功率小，经济节能。

Description

伺服电机与油缸复合式冲压机构及冲压方法

技术领域

本发明涉及一种数控冲床，具体地说是涉及数控冲床中对冲压模具进行打击进而使其完成冲孔动作的冲压机构及冲压方法。

背景技术

数控冲床是一种在板材上进行冲孔加工、浅拉深成型的工业加工设备，利用软件编程进行加工程序，透过送料机构将板材送至加工工位，同时，藉由系统在模具库中选择合适的加工模具，再经由冲压机构依照编程程序进行冲压以完成对板材的加工。数控转塔冲床中的冲压模具放置在转盘上，转盘通过链轮带动旋转，当转盘转动至相应的冲压工位时，机床冲头打击冲压模具完成冲压动作。

数控冲床根据主传动方式的不同可以分为机械式、液压式和伺服主传动式。液压式是通过控制油缸活塞杆的行程来带动打击头冲压模具。机械式和伺服主传动式是采用曲柄连杆机构将伺服电机带动曲轴的旋转运动转变为连杆的往复直线运动。目前，数控冲床越来越多的采用机械式和伺服主传动式，然其仍存在伺服电机功率高，行程大、冲压时间长、冲压效率低，卡车后处理起来操作繁琐等问题。

发明内容

基于上述技术问题，本发明提供一种伺服电机与油缸复合式冲压机构及冲压方法。

本发明所采用的技术解决方案是：

一种伺服电机与油缸复合式冲压机构，包括伺服电机、曲轴、油缸、滑杆与打击头，伺服电机的转轴通过联轴器与曲轴传动连接，油缸包括缸体、活塞和活塞杆，缸体与曲轴连接，伺服电机带动曲轴运转，曲轴在转动过程中带动油缸上下往复运动，活塞杆的顶端和活塞连接，活塞杆的底端与滑杆的顶端连接，滑杆的底端与打击头连接，所述缸体外接控制活塞杆上下往复运动的油路，活塞杆通过滑杆带动打击头上下动作。

优选的，所述油缸缸体的顶端设置有吊环，所述吊环套设在曲轴上。

优选的，所述油路包括第一进出油管道与第二进出油管道，第一进出油管道与缸体内部且位于活塞上方的腔室连通，第二进出油管道与缸体内部且位于活塞下方的腔室连通，在第一进出油管道上设置有单向阀，所述第二进出油管道通过一支路与单向阀连接。

优选的，所述活塞杆与滑杆活动连接，所述打击头固定连接在滑杆上。

一种伺服电机与油缸复合式冲压方法，步骤如下：

a先通过油路控制使活塞杆伸出并锁紧，然后开启伺服电机，伺服电机通过联轴器带动 曲轴运转，曲轴在转动过程中带动油缸上下往复运动，进而通过与油缸活塞杆连接的滑杆带动打击头上下动作；或

b先开启伺服电机，伺服电机通过联轴器带动曲轴运转至下死点或其他预定位置，然后停止，此时通过油路控制使油缸活塞杆上下往复运动，进而通过与油缸活塞杆连接的滑杆带动打击头上下动作。

本发明的有益技术效果是：

(1)本发明采用伺服电机通过曲轴带动油缸上下往复运动，进而带动打击头打击冲压模具的方式，有效缩短了曲轴的行程，节省了冲压时间，提高了工作效率，而且伺服电机功率小，经济节能。

(2)本发明工作过程中遭遇卡车问题时，可通过油缸泄压的方式轻松解决，操作简单方便。

(3)本发明还可在曲轴处于下死点等位置时，通过油缸的活塞杆带动打击头上下动作冲压模具，以实现较厚板材的冲孔工作，适用面较广。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步说明：

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的俯视图；

图3为图2的B-B向剖面图；

图4为本发明的右视图；

图5为本发明的仰视图；

图6为图5的A-A向剖面图；

图7为本发明中油路的连接示意图。

具体实施方式

结合附图，一种伺服电机与油缸复合式冲压机构，包括伺服电机1、曲轴2、油缸3、滑杆4与打击头5。伺服电机1的转轴101通过联轴器6与曲轴2传动连接。油缸3包括缸体301、活塞302和活塞杆303，缸体301的顶端设置有吊环7，吊环7套设在曲轴2上。伺服电机1带动曲轴2运转，曲轴2在转动过程中带动油缸3上下往复运动。活塞302设置于缸体301内，活塞杆303的顶端和活塞302固定连接，活塞杆303的底端与滑杆4的顶端活动连接，滑杆4的底端与打击头5固定连接。缸体301外接油路，所述油路包括第一进出油管道8与第二进出油管道9，第一进出油管道8与缸体内部且位于活塞上方的腔室连通，第二进出油管道9与缸体内部且位于活塞下方的腔室连通，在第一进出油管道8上设置有单向阀 10，所述第二进出油管道9通过一支路11与单向阀10控制连接。通过油路可控制活塞杆303上下往复运动，活塞杆303上下往复运动时可通过滑杆4带动打击头5上下动作。

上述通过油路控制活塞杆303上下往复运动的具体过程如下：当需要控制活塞杆303下移时，可通过第一进出油管道8向缸体内部且位于活塞上方的腔室中注入液压油，活塞杆303下移至所需距离时，液压油停止注入，此时由于单向阀10可防止活塞上方腔室内的液压油回流，因此活塞杆303处于锁紧固定状态。当需要控制活塞杆303上移时，可通过第二进出管道9向缸体内部且位于活塞下方的腔室中注入液压油，同时通过支路11控制单向阀10开启，此时活塞上方腔室中的液压油经第一进出油管道8回流。

作为对本发明的进一步设计，所述活塞杆303的底端与滑杆4的顶端转动连接，在活塞杆303的底端设置有转轴304，在滑杆4的顶端设置有圆环401，所述圆环401套置在转轴304上。

更进一步的，所述油缸3的外侧设置有外壳12，在外壳12的底部设置有导向孔，所述滑杆4从导向孔中穿过。外壳12一方面起到导向作用，另一方面可保护内部的油缸3。

下面对本发明的工作过程进行简要说明：

先通过油路控制使活塞杆303伸出并锁紧。然后开启伺服电机1，伺服电机1通过联轴器6带动曲轴2运转，曲轴2在转动过程中带动油缸3上下往复运动，进而通过与油缸活塞杆303连接的滑杆4带动打击头5上下动作。活塞杆303的伸出行程为20mm，曲轴2的偏心距为6mm，当曲轴2由上死点运动到下死点时，可带动油缸3下移12mm，从而实现打击头5的32mm行程。

采用上述结构方式，可有效缩短曲轴的行程，节省冲压时间，提高工作效率，而且伺服电机功率小，经济节能。当工作过程中遭遇卡车问题时，可通过油缸泄压的方式轻松解决，操作简单方便。

当需要对较厚的板材进行冲孔动作时，可先开启伺服电机1，伺服电机1通过联轴器6带动曲轴2运转至下死点或其他预定位置，然后停止。再通过油路控制使油缸活塞杆303上下往复运动，进而通过与油缸活塞杆303连接的滑杆4带动打击头5上下动作。

上述方式中未述及的有关技术内容采取或借鉴已有技术即可实现。

需要说明的是，在本说明书的教导下，本领域技术人员所作出的任何等同代替方式，或是明显变型方式，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种伺服电机与油缸复合式冲压机构，其特征在于：包括伺服电机、曲轴、油缸、滑杆与打击头，伺服电机的转轴通过联轴器与曲轴传动连接，油缸包括缸体、活塞和活塞杆，缸体与曲轴连接，伺服电机带动曲轴运转，曲轴在转动过程中带动油缸上下往复运动，活塞杆的顶端和活塞连接，活塞杆的底端与滑杆的顶端连接，滑杆的底端与打击头连接，所述缸体外接控制活塞杆上下往复运动的油路，活塞杆通过滑杆带动打击头上下动作；所述油缸缸体的顶端设置有吊环，所述吊环套设在曲轴上；所述油路包括第一进出油管道与第二进出油管道，第一进出油管道与缸体内部且位于活塞上方的腔室连通，第二进出油管道与缸体内部且位于活塞下方的腔室连通，在第一进出油管道上设置有单向阀，所述第二进出油管道通过一支路与单向阀连接。

2.根据权利要求1所述的一种伺服电机与油缸复合式冲压机构，其特征在于：所述活塞杆与滑杆活动连接，所述打击头固定连接在滑杆上。

3.一种伺服电机与油缸复合式冲压方法，采用如权利要求1或2所述的冲压机构，其特征在于步骤如下：

a先通过油路控制使活塞杆伸出并锁紧，然后开启伺服电机，伺服电机通过联轴器带动曲轴运转，曲轴在转动过程中带动油缸上下往复运动，进而通过与油缸活塞杆连接的滑杆带动打击头上下动作；或

b先开启伺服电机，伺服电机通过联轴器带动曲轴运转至下死点或其他预定位置，然后停止，此时通过油路控制使油缸活塞杆上下往复运动，进而通过与油缸活塞杆连接的滑杆带动打击头上下动作。