CN105081042B - 双轴伸永磁同步伺服电机整体平动的纯机械肘杆式拉伸垫 - Google Patents
双轴伸永磁同步伺服电机整体平动的纯机械肘杆式拉伸垫 Download PDFInfo
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Abstract
双轴伸永磁同步伺服电机整体平动的纯机械肘杆式拉伸垫，为左右完全对称的结构，其机身结构包括工作台，下模具安装在工作台上，下模具周向布置有支撑架，支撑架的下端从工作台上的通孔穿过并固定在箱体上，工作台两端固定在立柱上端，箱体左右两侧与滑块连接，滑块和导轨配合，导轨固定在立柱上，立柱下端连接在底座上，箱体通过上肘杆铰接在主传动结构上，与之对应的，底座通过下肘杆上端铰接在主传动结构上，底座中间上部安装有活塞缸，活塞上端与主传动结构连接，活塞缸下端通孔有压缩空气充入，由永磁同步伺服电机驱动，压边力控制精准，位移量移动准确，结构简单，使用寿命长纯机械式结构，维修方便。
Description
技术领域
本发明属于压力机拉伸垫制造技术领域，具体涉及一种双轴伸永磁同步伺服电机整体平动的纯机械肘杆式拉伸垫。
背景技术
在薄板深拉延过程中，必须由压力机提供合适的压边力，以保证板料正确成形，避免出现拉裂或起皱等缺陷发生。传统液压式拉伸垫中由泵站、油箱、繁杂的液压管路、液压缸，液压控制阀等等构成，泵站与油箱连接，并经液压管路和液压控制阀连接到液压缸上，通过将液压油充入和排出液压缸内来实现液压活塞的上下移动，从而控制拉伸垫的位移以及冲压过程的压边力。液压活塞的移动由液压控制阀控制，控制繁琐，电控系统复杂，并且由于液压系统本身的缺陷，系统发热量大，占地面积大，另外故障率较高，维修成本较大。
发明内容
为了克服上述现有的技术缺点，本发明的目的在于提供了双轴伸永磁同步伺服电机整体平动的纯机械肘杆式拉伸垫，压边力控制精准，拉伸垫位移量移动准确，纯机械式结构，结构简单，维修方便。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
双轴伸永磁同步伺服电机整体平动的纯机械肘杆式拉伸垫，为左右完全对称的结构，其机身结构包括工作台3，下模具1安装在工作台3上，下模具1周向布置有两个以上的支撑架2，支撑架2的下端从工作台3上的通孔穿过并固定在箱体5上，工作台3两端固定在立柱9上端，箱体5左右两侧与滑块6连接，滑块6和导轨4配合，导轨4固定在立柱9上，立柱9下端连接在底座17上，箱体5通过上肘杆8铰接在主传动结构10的第二支撑座10-20上，与之对应的，底座17通过下肘杆14上端铰接在主传动结构10的第三支撑座10-25上，底座17中间上部安装有活塞缸15，活塞缸15内的活塞13上端通过法兰盘12与主传动结构10的第一套筒10-1固定连接，活塞缸15下端通孔有压缩空气充入。
所述的主传动结构10包括伺服电机转子10-5，伺服电机转子10-5的两端经由第一滚子轴承10-8固定在主轴10-6上，伺服电机转子10-5的内圈与主轴10-6的外圈存在间隙，伺服电机转子10-5的周向布置有永磁体10-4，伺服电机转子10-5的外侧为固定在第二套筒10-2上的伺服电机定子10-3，第二套筒10-2与第一套筒10-1连接，伺服电机转子10-5的两端与第一行星轮10-12啮合，第一行星轮10-12安装在第一行星齿轮架10-13上并在第一内齿圈10-11内转动，第一行星齿轮架10-13与太阳轮10-18连接，太阳轮10-18经第二滚子轴承10-9固定在主轴10-6上，太阳轮10-18经第二行星轮10-15与第二内齿圈10-14连接，第二行星轮10-15安装在第二行星齿轮架10-16上并在第二内齿圈10-14内转动，第二行星齿轮架10-16与主轴10-6连接，主轴10-6的两侧的螺纹部分从第一端盖10-17的中间伸出，主轴10-6两侧的螺纹为相反的旋向，主轴10-6经第三滚子轴承10-10固定在第一端盖10-17的轴承座内，第三滚子轴承10-10的轴向方向被挡圈10-19固定，第一端盖10-17与第二套筒10-2固定连接。第一内齿圈10-11由第二套筒10-2和第三套筒10-31轴向固定，第二内齿圈10-14由第二套筒10-2和第四套筒10-29轴向固定，主轴10-6上螺纹部分经行星滚柱10-24与行星螺母10-27连接，行星滚柱10-24安装在第一行星滚柱架10-22和第二行星滚柱架10-28之间，第一行星滚柱架10-22和第二行星滚柱架10-28连接在行星螺母10-27内，行星螺母10-27外侧与第五套筒10-26连接，第五套筒10-26经两个大圆螺母10-23固定在行星螺母10-27上，第五套筒10-26上下两端分别安装有第二支撑座10-20和第三支撑座10-25，行星螺母10-27左右两端连接有第二端盖10-30和第三端盖10-21。
本发明的有益效果为：与现有技术相比，省去了传统液压式拉伸垫中由泵站、油箱、繁杂的液压管路、液压缸，液压控制阀等等，结构更加简单紧凑，故障率低，几乎无发热问题。双轴伸永磁同步伺服电机整体平动的纯机械肘杆式拉伸垫，由伺服电机定子10-3、永磁体10-4、伺服电机转子10-5构成的永磁同步伺服电机驱动，压边力控制精准，位移量移动准确，结构简单，使用寿命长，纯机械式结构，维修方便。一体化式的设计，双向伸出的主轴10-6替换掉原永磁同步伺服电机铁芯位置，使设计更加紧凑。采用完全对称式的结构，利用全通主轴10-6平衡了水平方向的对称力。中间动力向两侧输出，分别经双级行星齿轮副减速增矩，并通过行星滚柱丝杠副将旋转运动转换为直线运动，再通过对称肘杆即上肘杆8和下肘杆14实现增力。永磁同步伺服电机转速和扭矩可控精度高，可实现拉伸垫位移的精确移动以及压边力的定量控制。此外，采用活塞13下方冲入压缩气体来平衡机构整体的重量，使得主传动结构10可上下平动，避免了因机构重量而系统产生的误差。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1中主传动结构10的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，双轴伸永磁同步伺服电机整体平动的纯机械肘杆式拉伸垫，为左右完全对称的结构，其机身结构包括工作台3，下模具1安装在工作台3上，下模具1周向根据需要布置有两个以上的支撑架2，支撑架2的下端从工作台3上的通孔穿过并固定在箱体5上，工作台3两端固定在立柱9上端，箱体5左右两侧与滑块6连接，滑块6和导轨4配合，在导轨4上滑动，导轨4固定在立柱9上，立柱9下端连接在底座17上，箱体5通过第一支撑座7和上肘杆8铰接在主传动结构10的第二支撑座10-20上，与之对应的，底座17通过第四支撑座16和下肘杆14上端铰接在主传动结构10的第三支撑座10-25上，底座17中间上部安装有活塞缸15，活塞缸15内的活塞13上端通过法兰盘12与主传动结构10的第一套筒10-1固定连接，活塞缸15下端通孔有压缩空气充入。
如图2所示，所述的主传动结构10包括伺服电机转子10-5，伺服电机转子10-5的两端经由第一滚子轴承10-8固定在主轴10-6上，伺服电机转子10-5的内圈与主轴10-6的外圈存在间隙，伺服电机转子10-5的周向布置有永磁体10-4，伺服电机转子10-5的外侧为固定在第二套筒10-2上的伺服电机定子10-3，第二套筒10-2与第一套筒10-1键连接，伺服电机转子10-5的两端与第一行星轮10-12啮合，将伺服电机的扭矩输送到第一行星轮10-12上，第一行星轮10-12安装在第一行星齿轮架10-13上并在第一内齿圈10-11内转动，第一行星齿轮架10-13与太阳轮10-18键连接，两者的转速相同，太阳轮10-18经第二滚子轴承10-9固定在主轴10-6上，太阳轮10-18经第二行星轮10-15与第二内齿圈10-14连接，第二行星轮10-15安装在第二行星齿轮架10-16上并在第二内齿圈10-14内转动，第二行星齿轮架10-16与主轴10-6键连接，将动力传输到主轴10-6上，两者转速相同，主轴10-6的两侧的螺纹部分从第一端盖10-17的中间伸出，主轴10-6两侧的螺纹为相反的旋向，主轴10-6经第三滚子轴承10-10固定在第一端盖10-17的轴承座内，第三滚子轴承10-10的轴向方向被挡圈10-19固定，第一端盖10-17与第二套筒10-2固定连接。第一内齿圈10-11由第二套筒10-2和第三套筒10-31轴向固定，第二内齿圈10-14由第二套筒10-2和第四套筒10-29轴向固定，主轴10-6上螺纹部分经行星滚柱10-24与行星螺母10-27连接，行星滚柱10-24安装在第一行星滚柱架10-22和第二行星滚柱架10-28之间，第一行星滚柱架10-22和第二行星滚柱架10-28连接在行星螺母10-27内，行星螺母10-27外侧与第五套筒10-26键连接，第五套筒10-26经两个大圆螺母10-23固定在行星螺母10-27上，第五套筒10-26上下两端分别安装有第二支撑座10-20和第三支撑座10-25，行星螺母10-27左右两端连接有第二端盖10-30和第三端盖10-21。
本发明的工作原理为：
工作行程时，当上模下行与放在支撑架2上的板材接触时，此时，主传动结构10的伺服电机定子10-3通入交流电，永磁体10-4在磁场力的作用下带动伺服电机转子10-5正向转动，伺服电机转子10-5转动带动第一行星轮10-12在第一内齿圈10-11内转动，将扭矩传递到第一行星轮10-12上，第一行星轮10-12带动第一行星齿轮架10-13转动，第一行星齿轮架10-13转动带动太阳轮10-18转动，将转矩输入到第二级行星减速中的太阳轮10-18上，太阳轮10-18经由第二行星轮带动第二行星齿轮架10-16转动，第二行星齿轮架10-16带动主轴10-6转动，从而将动力传递到主轴10-6上，主轴10-6两侧的螺纹为相反的旋向，主轴10-6经行星滚柱10-24与行星螺母10-27传动将旋转运动转化为行星螺母10-27向左的直线运动，左侧对称部分为向右的直线运动，使得对称的肘杆机构向中间靠拢，从而带动箱体5沿导轨4下行，根据对瞬时压边力的需求，进而控制伺服电机转子10-5的转速，从而控制支撑架2下行的速度；当冲压结束时，改变伺服电机转子10-5的旋转方向，对称的肘杆机构向两侧移动，使得箱体5和支撑架2上行，完成回程；整个主传动机构10的重量被下面充入压缩气体的活塞13平衡掉，使得电机及传动部分可上下平动，避免了因机构重量而系统产生的误差。将主轴10-6安装在永磁同步伺服电机内部，可有效节省结构的空间体积，全通的主轴10-6可以平衡来自两侧肘杆的水平推力，此外，永磁同步伺服电机具有较高的可控精度和响应速度，可以使得箱体5和支撑架2的位移得到精确的控制。
Claims (2)
1.双轴伸永磁同步伺服电机整体平动的纯机械肘杆式拉伸垫，为左右完全对称的结构，其机身结构包括工作台(3)，下模具(1)安装在工作台(3)上，其特征在于：下模具(1)周向布置有两个以上的支撑架(2)，支撑架(2)的下端从工作台(3)上的通孔穿过并固定在箱体(5)上，工作台(3)两端固定在立柱(9)上端，箱体(5)左右两侧与滑块(6)连接，滑块(6)和导轨(4)配合，导轨(4)固定在立柱(9)上，立柱(9)下端连接在底座(17)上，箱体(5)通过上肘杆(8)铰接在主传动结构(10)的第二支撑座(10-20)上，与之对应的，底座(17)通过下肘杆(14)上端铰接在主传动结构(10)的第三支撑座(10-25)上，底座(17)中间上部安装有活塞缸(15)，活塞缸(15)内的活塞(13)上端通过法兰盘(12)与主传动结构(10)的第一套筒(10-1)固定连接，活塞缸(15)下端通孔有压缩空气充入。
2.根据权利要求1所述的双轴伸永磁同步伺服电机整体平动的纯机械肘杆式拉伸垫，其特征在于：所述的主传动结构(10)包括伺服电机转子(10-5)，伺服电机转子(10-5)的两端经由第一滚子轴承(10-8)固定在主轴(10-6)上，伺服电机转子(10-5)的内圈与主轴(10-6)的外圈存在间隙，伺服电机转子(10-5)的周向布置有永磁体(10-4)，伺服电机转子(10-5)的外侧为固定在第二套筒(10-2)上的伺服电机定子(10-3)，第二套筒(10-2)与第一套筒(10-1)连接，伺服电机转子(10-5)的两端与第一行星轮(10-12)啮合，第一行星轮(10-12)安装在第一行星齿轮架(10-13)上并在第一内齿圈(10-11)内转动，第一行星齿轮架(10-13)与太阳轮(10-18)连接，太阳轮(10-18)经第二滚子轴承(10-9)固定在主轴(10-6)上，太阳轮(10-18)经第二行星轮(10-15)与第二内齿圈(10-14)连接，第二行星轮(10-15)安装在第二行星齿轮架(10-16)上并在第二内齿圈(10-14)内转动，第二行星齿轮架(10-16)与主轴(10-6)连接，主轴(10-6)的两侧的螺纹部分从第一端盖(10-17)的中间伸出，主轴(10-6)两侧的螺纹为相反的旋向，主轴(10-6)经第三滚子轴承(10-10)固定在第一端盖(10-17)的轴承座内，第三滚子轴承(10-10)的轴向方向被挡圈(10-19)固定，第一端盖(10-17)与第二套筒(10-2)固定连接，第一内齿圈(10-11)由第二套筒(10-2)和第三套筒(10-31)轴向固定，第二内齿圈(10-14)由第二套筒(10-2)和第四套筒(10-29)轴向固定，主轴(10-6)上螺纹部分经行星滚柱(10-24)与行星螺母(10-27)连接，行星滚柱(10-24)安装在第一行星滚柱架(10-22)和第二行星滚柱架(10-28)之间，第一行星滚柱架(10-22)和第二行星滚柱架(10-28)连接在行星螺母(10-27)内，行星螺母(10-27)外侧与第五套筒(10-26)连接，第五套筒(10-26)经两个大圆螺母(10-23)固定在行星螺母(10-27)上，第五套筒(10-26)上下两端分别安装有第二支撑座(10-20)和第三支撑座(10-25)，行星螺母(10-27)左右两端连接有第二端盖(10-30)和第三端盖(10-21)。
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