CN104943215A - 一种三自由度机械式可控压力机床 - Google Patents

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王冰
韩伟娜
杨墨
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    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/10—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by toggle mechanism

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Abstract

本发明涉及一种三自由度机械式可控压力机床。其特征是：通过一个连杆将冲压滑块与一个平面三自由度并联机构的运动平台相联接，该平面三自由度并联机构由三条PRR(R为转动副，P为移动副)运动支链构成，每一支链驱动副均为P副，所述每一支链均由伺服电机驱动。所述平面三自由度并联机构将三组伺服电机的输入传递、合成并转化为压力机床末端冲压滑块的单一大功率输出。所述平面三自由度并联机构具有机械协调功能，能消除三组伺服电机输入误差引起的运动干涉，降低控制难度。本发明具有结构简单、易于控制、高承载能力的优点。

Description

一种三自由度机械式可控压力机床
技术领域：
本发明属于基本无切削的金属机械加工技术领域，特别涉及一种三自由度机械式可控压力机床。
背景技术：
金属压力机床在工业生产中占有重要的地位，得到极为广泛的应用。为了满足现代市场产品花样多、变化快、批量小、质量高的需求，金属压力机床发展的一个重要趋势就是柔性化、数字化、和智能化。
为满足上述需求与趋势，速度可调的伺服电机逐步取代普通电机成为新一代数控压力机床的执行元件。但相对普通功率电机，小功率伺服电机的功率较小，难于提供压力机床的工作功率需求，而大功率伺服电机又价格昂贵。
为解决上述技术难题，一些厂家和学者采用将多个小功率伺服电机并联的方法，作为压力机床的输入。但由于压力机床机构本身为单自由度机构，而单自由度机构具有确定运动的条件是机构的原动机为一。这就要求多个并联的小功率伺服电机必须满足输入同步，否则将引起运动干涉，严重时甚至会损坏伺服电机和压力机床。而要求多个伺服电机严格同步输入，无疑将增大控制难度。
发明内容：
本发明针对现有技术中的不足，提出一种三自由度机械式可控压力机床，其具有结构简单、易于控制、高承载能力的优点。
本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种三自由度机械式可控压力机床，其利用一个连杆将一个平面三自由度并联机构与末端冲压滑块相连接。平面三自由度并联机构含三个运动支链，每一支链均为PRR(R为转动副，P为移动副)支链，所述每一支链驱动副均为P副，所述每一个支链均由一个伺服电机驱动，利用平面三自由度并联机构将三个伺服电机的输入传递、合成并转化为末端冲压滑块的单一大功率输出。由于平面三自由度并联机构本身具有机械协调功能，可消除三组伺服电机输入误差引起的运动干涉，降低控制难度。
附图说明：
图1为一种三自由度机械式可控压力机床机构简图。
图1中，1为机架，3、4、5、6、7、10、11为转动副，2、8、9为移动副，12-19为杆，20为滑块。
具体实施方式：
以下结合附图1所示之实施例对本发明作进一步详述：
如图1所示实施例中：滑块20通过杆19与平面三自由度并联机构的杆12(平面三自由度并联机构的运动平台)相连。所述滑块20为机构整体的末端输出，即三自由度可控压力机床的冲压滑块。所述平面三自由度并联机构通过三条运动支链连接杆12和机架1，转动副3和4，移动副2，杆13和14构成第一运动支链；转动副5和10，移动副8，杆15和16构成第二运动支链；转动副6和7，移动副9，杆17和18构成第三运动支链。所述平面三自由度并联机构的每一支链均由伺服电机驱动，所述每一运动支链的驱动副均为移动副。所述平面三自由度并联机构将所述三条运动支链的伺服电机输入传递、合成并转化为滑块20的大功率单一输出，实现大载荷冲压作业任务。所述平面三自由度并联机构本身具有机械协调功能，可消除三组伺服电机输入误差引起的运动干涉，降低控制难度。

Claims (1)

1.一种三自由度机械式可控压力机床，其特征是：通过一个连杆连接压力机床末端冲压滑块和一个平面三自由度并联机构；所述平面三自由度并联机构由三条运动支链构成，每一支链均为PRR(R为转动副，P为移动副)支链，所述每一支链驱动副均为P副，所述每一支链均由伺服电机驱动；所述平面三自由度并联机构将三组伺服电机的输入传递、合成并转化为末端冲压滑块的单一大功率输出，实现压力机床冲压作业任务；所述平面三自由度并联机构具有机械协调功能，可消除三组伺服电机输入误差引起的运动干涉，降低控制难度。
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