CN110355249A - 一种丝杠驱动双肘杆机构的伺服包边压力机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种丝杠驱动双肘杆机构的伺服包边压力机，包括机身、滑块、滑块导轨、平衡器和主传动机构，所述机身由底座、立柱和横梁组成，滑块导轨固定安装在立柱上；所述平衡器的活塞筒左右布置在横梁上；滑块左右两端设有铰接座与平衡器活塞杆连接，滑块可沿滑块导轨上下滑动；所述主传动机构安装在横梁上；所述的主传动机构包括伺服电机、同步带、大同步带带轮、小同步带带轮、丝杠、丝母、滑板和两套结构相同并对称布置的肘杆机构。本发明应用于汽车四门、引擎盖和行李箱盖等工件包边成型的伺服压力机结构，具有增力大，结构简单紧凑，易于实现保压功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种丝杠驱动双肘杆机构的伺服包边压力机，属于机械工程技术领域。
背景技术
包边压力机是汽车制造行业必不可少的装备，主要应用于汽车四门、引擎盖和行李箱盖的包边成型等工艺。传统的包边压力机主要由液压驱动，工作过程中噪音较大，油污严重，需定期更换液压油；并且生产效率较低，能耗较高，使用成本较高，不能满足当今汽车包边生产工艺低噪音、低污染、高效率、低能耗需求。随着伺服直驱技术应用到冲压成型行业，由伺服驱动的压力机与液压驱动的压力机相比，具有清洁、高效、高精等优点。但是，目前伺服压力机主要应用于汽车覆盖件的拉伸、切边、冲孔等工艺。主传动机构主要由多级齿轮传动驱动曲柄连杆或多连杆机构；该类传动系统转动惯量大，传动布置复杂，对主驱动电机输出扭矩及横梁支撑刚度、精度要求较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种丝杠驱动双肘杆机构的伺服包边压力机。
为解决这一技术问题，本发明提供了一种丝杠驱动双肘杆机构的伺服包边压力机，包括机身、滑块、滑块导轨、平衡器和主传动机构，所述机身由底座、立柱和横梁组成，滑块导轨固定安装在立柱上，滑块导轨的导向面与滑块的运动方向平行；所述平衡器的活塞筒左右布置在横梁上；滑块左右两端设有铰接座与平衡器活塞杆连接，滑块上的导向面与滑块导轨上的导向面贴合，滑块可沿滑块导轨上下滑动；所述主传动机构安装在横梁上；所述的主传动机构包括伺服电机、同步带、大同步带带轮、小同步带带轮、丝杠、丝母、滑板和两套结构相同并对称布置的肘杆机构，丝杠安装在机身横梁的中间位置，丝杠的轴线和滑块的运动方向平行，丝杠上轴端装有大同步带带轮，丝母嵌装在滑板中间、安装在丝杠上，丝母与丝杠构成螺纹副机构；滑板通过平面导轨与横梁连接，可实现上下滑动，其两端设有固定销轴与左右对称布置的肘杆机构铰接；伺服电机固定在横梁上，其输出轴与小同步带带轮连接，通过同步带，驱动大同步带带轮使丝杠旋转。
所述肘杆机构包括角架、上拉杆和下拉杆，所述上拉杆、下拉杆的两端均设有铰接孔，上拉杆一端与机身横梁上的孔通过固定销轴铰接，另一端与角架底部一端通过销轴铰接；下拉杆一端与滑块上的孔通过销轴铰接，另一端与角架底部的另一端通过销轴铰接。
所述滑块的上下冲压包边成型运动通过控制伺服电机正反转实现；伺服电机驱动丝杠正向旋转时，丝杠和丝母构成的螺纹副机构推动滑板沿丝杠的轴线方向下行，驱动肘杆机构摆动，当滑块运行至下死点时--即上拉杆、角架底端和下拉杆运动共线时，可利用肘杆机构自锁实现保压功能。
所述机身的立柱与底座、横梁与立柱均采用十字平键定位，通过螺栓连接。
所述丝杆与丝母间的螺旋传动、以及所述肘杆机构中的各铰接连接均采用浓油润滑。
有益效果：本发明应用于汽车四门、引擎盖和行李箱盖等工件包边成型的伺服压力机结构，具有增力大，结构简单紧凑，易于实现保压功能。本发明与现有技术相比，传动机构中没有任何齿轮和偏心结构，仅有结构较为简单紧凑的丝杠和肘杆机构，转动惯量较小；螺旋传动和肘杆机构具有较优的增力效果，从而降低了主驱动电机的输出扭矩要求及功率要求；实际工作过程中，通过控制丝母位置，实现上拉杆、角架底部与下拉杆共线，利用机构自锁实现下死点保压功能。鉴采用伺服电机通过同步带传动、螺旋传动直接驱动对称布置的肘杆机构，降低了转动惯量，提高了增力效果，同时满足了包边工艺。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的主传动机构的结构示意图；
图3为本发明滑块处于上死点位置时的示意图；
图4为本发明滑块处于下死点位置时的示意图。
图中：1机身、1a底座、1b立柱、1c横梁、2滑块、3滑块导轨、4平衡器、4a活塞筒、4b活塞杆、5主传动机构、6伺服电机、7同步带、8大同步带带轮、9小同步带带轮、10丝杠、11丝母、12滑板、13肘杆机构、14角架、15上拉杆、16下拉杆。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做具体描述。
图1所示为本发明的结构示意图。
本发明提供了一种丝杠驱动双肘杆机构的伺服包边压力机，包括机身1、滑块2、滑块导轨3、平衡器4和主传动机构5。
所述机身由底座1a、立柱1b和横梁1c组成，滑块导轨3固定安装在立柱1b上，滑块导轨3的导向面与滑块2的运动方向平行；所述平衡器4的活塞筒4a左右布置在横梁上；滑块2左右两端设有铰接座与平衡器4活塞杆4b连接，滑块2上的导向面与滑块导轨3上的导向面贴合，滑块2可沿滑块导轨3上下滑动；所述主传动机构5安装在横梁1c上。
图2所示为本发明的主传动机构的结构示意图。
所述的主传动机构5包括伺服电机6、同步带7、大同步带带轮8、小同步带带轮9、丝杠10、丝母11、滑板12和两套结构相同并对称布置的肘杆机构13，丝杠10安装在机身1横梁的中间位置，丝杠10的轴线和滑块2的运动方向平行，丝杠10上轴端装有大同步带带轮8，丝母11嵌装在滑板12中间、安装在丝杠10上，丝母11与丝杠10构成螺纹副机构；滑板12通过平面导轨与横梁1c连接，可实现上下滑动，其两端设有固定销轴与左右对称布置的肘杆机构13铰接；伺服电机6固定在横梁1c上，其输出轴与小同步带带轮9连接，通过同步带7，驱动大同步带带轮8使丝杠10旋转。
所述肘杆机构13包括角架14、上拉杆15和下拉杆16，所述上拉杆15、下拉杆16的两端均设有铰接孔，上拉杆15一端与机身1横梁上的孔通过固定销轴铰接，另一端与角架14底部一端通过销轴铰接；下拉杆16一端与滑块2上的孔通过销轴铰接，另一端与角架14底部的另一端通过销轴铰接。
图3所示为本发明滑块处于上死点位置时的示意图。
图4所示为本发明滑块处于下死点位置时的示意图。
所述滑块2的上下冲压包边成型运动通过控制伺服电机6正反转实现；伺服电机6驱动丝杠10正向旋转时，丝杠10和丝母11构成的螺纹副机构推动滑板12沿丝杠10的轴线方向下行，驱动肘杆机构13摆动，当滑块2运行至下死点时--即上拉杆15、角架14底端和下拉杆16运动共线时，可利用肘杆机构13自锁实现保压功能。
所述机身1的立柱1b与底座1a、横梁1c与立柱1b均采用十字平键定位，通过螺栓连接。
所述丝杆10与丝母11间的螺旋传动、以及所述肘杆机构中的各铰接连接均采用浓油润滑。
本发明应用于汽车四门、引擎盖和行李箱盖等工件包边成型的伺服压力机结构，具有增力大，结构简单紧凑，易于实现保压功能。本发明与现有技术相比，传动机构中没有任何齿轮和偏心结构，仅有结构较为简单紧凑的丝杠和肘杆机构，转动惯量较小；螺旋传动和肘杆机构具有较优的增力效果，从而降低了主驱动电机的输出扭矩要求及功率要求；实际工作过程中，通过控制丝母位置，实现上拉杆、角架底部与下拉杆共线，利用机构自锁实现下死点保压功能。。鉴采用伺服电机通过同步带传动、螺旋传动直接驱动对称布置的肘杆机构，降低了转动惯量，提高了增力效果，同时满足了包边工艺。
本发明上述实施方案，只是举例说明，不是仅有的，所有在本发明范围内或等同本发明的范围内的改变均被本发明包围。
Claims (5)
1.一种丝杠驱动双肘杆机构的伺服包边压力机，其特征在于：包括机身(1)、滑块(2)、滑块导轨(3)、平衡器(4)和主传动机构(5)，所述机身由底座(1a)、立柱(1b)和横梁(1c)组成，滑块导轨(3)固定安装在立柱(1b)上，滑块导轨(3)的导向面与滑块(2)的运动方向平行；所述平衡器(4)的活塞筒(4a)左右布置在横梁(1c)上；滑块(2)左右两端设有铰接座与平衡器(4)活塞杆(4b)连接，滑块(2)上的导向面与滑块导轨(3)上的导向面贴合，滑块(2)可沿滑块导轨(3)上下滑动；所述主传动机构(5)安装在横梁(1c)上；所述的主传动机构(5)包括伺服电机(6)、同步带(7)、大同步带带轮(8)、小同步带带轮(9)、丝杠(10)、丝母(11)、滑板(12)和两套结构相同并对称布置的肘杆机构(13)，丝杠(10)安装在机身(1)横梁(1c)的中间位置，丝杠(10)的轴线和滑块(2)的运动方向平行，丝杠(10)上轴端装有大同步带带轮(8)，丝母(11)嵌装在滑板(12)中间、安装在丝杠(10)上，丝母(11)与丝杠(10)构成螺纹副机构；滑板(12)通过平面导轨与横梁(1c)连接、可实现上下滑动，其两端设有固定销轴与左右对称布置的肘杆机构(13)铰接；伺服电机(6)固定在横梁(1c)上，其输出轴与小同步带带轮(9)连接，通过同步带(7)驱动大同步带带轮(8)使丝杠(10)旋转、进而带动滑块(2)上下移动。
2.根据权利要求1所述的丝杠驱动双肘杆机构的伺服包边压力机，其特征在于：所述肘杆机构(13)包括角架(14)、上拉杆(15)和下拉杆(16)，所述上拉杆(15)、下拉杆(16)的两端均设有铰接孔，上拉杆(15)一端与机身(1)横梁上的孔通过固定销轴铰接，另一端与角架(14)底部一端通过销轴铰接；下拉杆(16)一端与滑块(2)上的孔通过销轴铰接，另一端与角架(14)底部的另一端通过销轴铰接。
3.根据权利要求1所述的丝杠驱动双肘杆机构的伺服包边压力机，其特征在于：所述滑块(2)的上下冲压包边成型运动通过控制伺服电机(6)正反转实现；伺服电机(6)驱动丝杠(10)正向旋转时，丝杠(10)和丝母(11)构成的螺纹副机构推动滑板(12)沿丝杠(10)的轴线方向下行，驱动肘杆机构(13)摆动，当滑块(2)运行至下死点时--即上拉杆(15)、角架(14)底端和下拉杆(16)运动共线时，可利用肘杆机构(13)自锁实现保压功能。
4.根据权利要求1所述的丝杠驱动双肘杆机构的伺服包边压力机，其特征在于：所述机身(1)的立柱(1b)与底座(1a)、横梁(1c)与立柱(1b)均采用十字平键定位，通过螺栓连接。
5.根据权利要求1-4任一项所述的丝杠驱动双肘杆机构的伺服包边压力机，其特征在于：所述丝杆(10)与丝母(11)间的螺旋传动、以及所述肘杆机构(13)中的各铰接连接均采用浓油润滑。
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