CN110422792A - 一种液压驱动伺服控制的下部顶料机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压驱动伺服控制的下部顶料机构，其包括液压站、顶料油缸、顶料活塞、顶料销、液压伺服阀和用于检测顶料销顶出位置的位置检测机构，顶料油缸的底部开设有下油口，液压伺服阀具有上升、下降、停止三个工作位，顶料油缸的上部开设有上油口，液压伺服阀分别与液压站的油口、下油口、上油口相连通，液压伺服阀在三个工作位间的换向由位置检测机构的检测信号和用户设定的顶出目标位置决定，液压伺服阀换向到上升工作位时通过下油口进油且通过上油口泄油、换向到下降工作位时通过上油口进油且通过下油口泄油；优点是其只需一种类型的顶料销就能满足不同顶出位置的需求，提升了顶出效率，且顶出响应速度快、顶出位置准确度高。

Description

一种液压驱动伺服控制的下部顶料机构

技术领域

本发明涉及一种下部顶料机构，尤其是涉及一种液压驱动伺服控制的下部顶料机构。

背景技术

压力机或剪切机等具有一个下部顶料机构，下部顶料机构作用于模具。现有的下部顶料机构如图1所示，其包括液压站1、固定于压力机机架91内的顶料油缸2、活动设置于顶料油缸2的内腔中的顶料活塞3、活动竖直设置于压力机机架91内的顶料销4，顶料油缸2的底部开设有一个与顶料油缸2的内腔相连通的通油口28，液压站1的油口与顶料油缸2的通油口28之间设置有油路管道27，油路管道27上加装有一个开关阀(图中未示出)，顶料油缸2的上部开设有一个与顶料油缸2的内腔相连通的通气口29，顶料活塞3的下部与顶料油缸2的内腔腔壁密封接触连接，顶料活塞3的顶部伸出顶料油缸2的顶部外，顶料销4的底部与顶料活塞3的顶部抵接，顶料活塞3不工作时顶料销4的顶部与压力机机架91的顶部齐平或略低于压力机机架91的顶部，顶料销4的顶部与模具92的底部配合连接。这种下部顶料机构的工作过程为：开启开关阀，液压站1通过开关阀提供液压油给顶料油缸2，进入顶料油缸2的液压油推动顶料活塞3向上运动，从而带动顶料销4向上运动；关闭开关阀，在顶料销4和顶料活塞3的自重作用下顶料活塞3向下运动，顶料油缸2内的液压油通过开关阀泄油，完成顶料动作。这种下部顶料机构虽然能够顺利完成顶料动作，但是存在以下问题：在实际生产中，客户为了使压力机的下部顶料机构能够作用于更多不同的模具92，需要调整下部顶料机构向上顶出的位置，然而这种下部顶料机构只能进行简易的上升与下降动作，并且每次上升，必须上升到顶，下降也必须下降到底，不能中间停止，其为了满足不同顶出位置的需求，只能通过改变顶料销4的长度来实现，而这样就造成了模具库93中的顶料销4种类繁多，给管理带来了困扰，同时在换模时也会经常拿错顶料销4，还得拆出来重新更换，无疑增加了工作量，这种改变顶料销的长度实现顶出位置调整的方式导致顶出效率低下，而且随着压力机生产过程的自动化程度越来越高，模具往多样化方向发展，要求下部顶料机构能快速响应并要求在任意位置顶料并停止，而这种改变顶料销的长度实现顶出位置调整的方式仍然不能改变顶料回程的位置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种液压驱动伺服控制的下部顶料机构，其只需一种类型的顶料销就能满足不同顶出位置的需求，有效提升了顶出效率，且顶出响应速度快、顶出位置准确度高。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种液压驱动伺服控制的下部顶料机构，包括液压站、顶料油缸、顶料活塞、顶料销，所述的顶料油缸的底部开设有与所述的顶料油缸的内腔相连通的下油口，所述的顶料活塞的下部与所述的顶料油缸的内腔腔壁之间密封，其特征在于：该下部顶料机构还包括液压伺服阀和安装于压力机机架内的用于检测所述的顶料销顶出位置的位置检测机构，所述的液压伺服阀具有用于控制所述的顶料销向上运动的上升工作位、用于控制所述的顶料销向下运动的下降工作位、用于控制所述的顶料销停止运动的停止工作位，所述的顶料油缸的上部开设有与所述的顶料油缸的内腔相连通的上油口，所述的顶料活塞的上部与所述的顶料油缸的顶部之间密封，所述的液压伺服阀分别与所述的液压站的油口、所述的下油口、所述的上油口相连通，所述的液压伺服阀在三个工作位间的换向由所述的位置检测机构的检测信号和用户设定的顶出目标位置决定，所述的液压伺服阀换向到上升工作位时通过所述的下油口进油且通过所述的上油口泄油，所述的液压伺服阀换向到下降工作位时通过所述的上油口进油且通过所述的下油口泄油。

所述的液压伺服阀还至少具有一个进油口、两个出油口和一个排油口，所述的液压伺服阀的进油口与所述的液压站的油口连通，所述的液压伺服阀的其中一个出油口与所述的下油口连通，所述的液压伺服阀的另一个出油口与所述的上油口连通，所述的液压伺服阀的排油口与所述的液压站的油口连通。

所述的位置检测机构由竖直安装于所述的顶料活塞的底部上且随所述的顶料活塞上下运动的检知杆、安装于所述的顶料油缸的外底部上的位置传感器组成，所述的检知杆的底端穿过所述的顶料油缸的底部并伸出，所述的检知杆与所述的顶料油缸的底部之间密封，所述的检知杆的外露部分的长度大于所述的顶料活塞的最大行程，所述的位置传感器位于所述的检知杆的底部的正下方。将检知杆固锁于顶料活塞的底部上，这样检知杆与顶料活塞构成了一个整体，能与顶料活塞一起上升或下降；要求检知杆的外露部分的长度大于顶料活塞的最大行程，即要求顶料活塞上升到最高位置时检知杆仍有部分伸出顶料油缸的底部外。

所述的检知杆的外露部分的长度大于所述的顶料活塞的最大行程10mm～300mm。检知杆的外露部分的长度一般可根据用户需求而定，合理的范围为超出顶料活塞的最大行程的10mm～300mm，如设计为超出顶料活塞的最大行程的40mm。

该下部顶料机构还包括控制器，所述的位置传感器的输出端和所述的液压伺服阀的输入端分别与所述的控制器连接，所述的控制器控制所述的液压伺服阀换向。用户使用该下部顶料机构时，可自行设定顶出目标位置，这样控制器自动保存用户设定的顶出目标位置，位置传感器实时检测，并将代表顶料销实时顶出位置的检测信号输出给控制器，控制器根据接收的检测信号与用户设定的顶出目标位置，控制液压伺服阀换向；在此，控制器完成该功能容易实现。

所述的液压伺服阀的排油口与所述的液压站的油口之间设置有冷却器，所述的冷却器的入口与所述的液压伺服阀的排油口连通，所述的冷却器的出口与所述的液压站的油口连通。由于从顶料油缸泄出的油的温度相对较高，即通过液压伺服阀排入液压站的油的温度较高，因此在液压伺服阀的排油口与液压站的油口之间设置冷却器，使得再次进油的油的油温不高，避免了随着油温的升高而发生顶出位置的变化，从而提高了顶出位置的准确度。

所述的液压站的油口与所述的液压伺服阀的进油口之间设置有蓄能器，所述的蓄能器的入口与所述的液压站的油口连通，所述的蓄能器的出口与所述的液压伺服阀的进油口连通。通过在液压站的油口与液压伺服阀的进油口之间设置蓄能器，完善了在液压站动力源不稳定和响应慢的情况下，提高了该下部顶料机构的响应速度。

所述的液压伺服阀选用三位四通液压伺服阀。在此选用三位四通液压伺服阀已能实现该下部顶料机构的功能，当然实际使用时也可选择如三位五通液压伺服阀等。

所述的液压伺服阀、所述的冷却器和所述的蓄能器均加装于所述的液压站上。将液压伺服阀、冷却器和蓄能器加装于原有的液压站上，节省了该下部顶料机构的占用空间。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1)通过在顶料油缸的上部开设一个与顶料油缸的内腔相连通的上油口，并增设一个液压伺服阀和位置检测机构，使液压伺服阀分别与液压站的油口、下油口、上油口相连通，且液压伺服阀在三个工作位间的换向由位置检测机构的检测信号和用户设定的顶出目标位置决定，这样液压伺服阀可控制进油或泄油或不进油又不泄油，当进油时顶料活塞向上运动带动顶料销上升，当泄油时顶料活塞向下运动带动顶料销下降，当不进油又不泄油时顶料销已达到用户设定的顶出目标位置，完成顶料动作，由于液压伺服阀根据位置检测机构的检测信号能做出任意顶出位置停止功能，因此只需一种长度的顶料销即可，不仅方便了模具库中的顶料销的管理，而且换模时只要顶料销没坏就可以不用换，减少了操作人员的工作量，从而提高了换模的速度和准确性。

2)利用液压伺服阀伺服控制顶料销的顶出位置，不仅提高了该下部顶料机构的顶出响应速度和顶出位置准确度。

3)该下部顶料机构可满足压力机生产过程的高智能化、自动化及模具多样化。

附图说明

图1为现有的下部顶料机构的简易示意图；

图2为本发明的下部顶料机构的简易示意图；

图3为图2中A部分的放大示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例一：

本实施例提出的一种液压驱动伺服控制的下部顶料机构，其包括液压站1、固定于压力机机架91内的顶料油缸2、活动设置于顶料油缸2的内腔中的顶料活塞3、活动竖直设置于压力机机架91内且用于顶出置于压力机机架91的顶部上的模具92的顶料销4、液压伺服阀5和安装于压力机机架91内的用于检测顶料销4顶出位置的位置检测机构6，顶料油缸2的底部开设有与顶料油缸2的内腔相连通的下油口21，顶料活塞3的下部与顶料油缸2的内腔腔壁之间密封，顶料活塞3的顶部伸出顶料油缸2的顶部外且与顶料销4的底部抵接，顶料销4的顶部与模具92的底部配合连接，液压伺服阀5具有用于控制顶料销4向上运动的上升工作位、用于控制顶料销4向下运动的下降工作位、用于控制顶料销4停止运动的停止工作位，液压伺服阀5还具有一个进油口51、两个出油口52、53和一个排油口54，顶料油缸2的上部开设有与顶料油缸2的内腔相连通的上油口22，顶料活塞3的上部与顶料油缸2的顶部之间密封，液压伺服阀5的进油口51与液压站1的油口连通，液压伺服阀5的其中一个出油口52与下油口21连通，液压伺服阀5的另一个出油口53与上油口22连通，液压伺服阀5的排油口54与液压站1的油口连通，液压伺服阀5在三个工作位间的换向由位置检测机构6的检测信号和用户设定的顶出目标位置决定，液压伺服阀5换向到上升工作位时通过下油口21进油且通过上油口22泄油，液压伺服阀5换向到下降工作位时通过上油口22进油且通过下油口21泄油，液压伺服阀5换向到停止工作位时不进油且不泄油。

在本实施例中，液压站1采用现有技术。

实施例二：

本实施例提出的一种液压驱动伺服控制的下部顶料机构，其限定了实施例一的下部顶料机构中的位置检测机构6的具体结构，即位置检测机构6由竖直安装于顶料活塞3的底部上且随顶料活塞3上下运动的检知杆61、安装于顶料油缸2的外底部上的位置传感器62组成，检知杆61的底端穿过顶料油缸2的底部并伸出，检知杆61与顶料油缸2的底部之间密封，检知杆61的外露部分的长度大于顶料活塞3的最大行程，位置传感器62位于检知杆61的底部的正下方。将检知杆61固锁于顶料活塞3的底部上，这样检知杆61与顶料活塞3构成了一个整体，能与顶料活塞3一起上升或下降；要求检知杆61的外露部分的长度大于顶料活塞3的最大行程，即要求顶料活塞3上升到最高位置时检知杆61仍有部分伸出顶料油缸2的底部外。

在本实施例中，检知杆61的外露部分的长度大于顶料活塞3的最大行程10mm～300mm。检知杆61的外露部分的长度一般可根据用户需求而定，合理的范围为超出顶料活塞3的最大行程的10mm～300mm，如设计为超出顶料活塞3的最大行程的40mm。

在本实施例中，检知杆61由常用的钢材制成；位置传感器62采用现有技术。

实施例三：

本实施例提出的一种液压驱动伺服控制的下部顶料机构，其在实施例一或实施例二的下部顶料机构的基础上增设了控制器(图中未示出)，位置传感器62的输出端和液压伺服阀5的输入端分别与控制器连接，控制器控制液压伺服阀5换向。用户使用该下部顶料机构时，可自行设定顶出目标位置，这样控制器自动保存用户设定的顶出目标位置，位置传感器62实时检测，并将代表顶料销4实时顶出位置的检测信号输出给控制器，控制器根据接收的检测信号与用户设定的顶出目标位置，控制液压伺服阀5换向；在此，控制器完成该功能容易实现。

实施例四：

本实施例提出的一种液压驱动伺服控制的下部顶料机构，其在上述各个实施例的下部顶料机构的基础上进行了进一步改进，即：液压伺服阀5的排油口54与液压站1的油口之间设置有冷却器7，冷却器7的入口与液压伺服阀5的排油口54连通，冷却器7的出口与液压站1的油口连通，冷却器7加装于液压站1上。由于从顶料油缸2泄出的油的温度相对较高，即通过液压伺服阀5排入液压站1的油的温度较高，因此在液压伺服阀5的排油口54与液压站1的油口之间设置冷却器7，使得再次进油的油的油温不高，避免了随着油温的升高而发生顶出位置的变化，从而提高了顶出位置的准确度。

实施例五：

本实施例提出的一种液压驱动伺服控制的下部顶料机构，其在上述各个实施例的下部顶料机构的基础上进行了进一步改进，即：液压站1的油口与液压伺服阀5的进油口51之间设置有蓄能器8，蓄能器8的入口与液压站1的油口连通，蓄能器8的出口与液压伺服阀5的进油口51连通，蓄能器8加装于液压站1上。通过在液压站1的油口与液压伺服阀5的进油口51之间设置蓄能器8，完善了在液压站1动力源不稳定和响应慢的情况下，提高了该下部顶料机构的响应速度。

上述各个实施例中，液压伺服阀5选用三位四通液压伺服阀，液压伺服阀5加装于液压站1上。在此选用三位四通液压伺服阀已能实现该下部顶料机构的功能，当然实际使用时也可选择如三位五通液压伺服阀等。

Claims (9)

1.一种液压驱动伺服控制的下部顶料机构，包括液压站、顶料油缸、顶料活塞、顶料销，所述的顶料油缸的底部开设有与所述的顶料油缸的内腔相连通的下油口，所述的顶料活塞的下部与所述的顶料油缸的内腔腔壁之间密封，其特征在于：该下部顶料机构还包括液压伺服阀和安装于压力机机架内的用于检测所述的顶料销顶出位置的位置检测机构，所述的液压伺服阀具有用于控制所述的顶料销向上运动的上升工作位、用于控制所述的顶料销向下运动的下降工作位、用于控制所述的顶料销停止运动的停止工作位，所述的顶料油缸的上部开设有与所述的顶料油缸的内腔相连通的上油口，所述的顶料活塞的上部与所述的顶料油缸的顶部之间密封，所述的液压伺服阀分别与所述的液压站的油口、所述的下油口、所述的上油口相连通，所述的液压伺服阀在三个工作位间的换向由所述的位置检测机构的检测信号和用户设定的顶出目标位置决定，所述的液压伺服阀换向到上升工作位时通过所述的下油口进油且通过所述的上油口泄油，所述的液压伺服阀换向到下降工作位时通过所述的上油口进油且通过所述的下油口泄油。

2.根据权利要求1所述的一种液压驱动伺服控制的下部顶料机构，其特征在于：所述的液压伺服阀还至少具有一个进油口、两个出油口和一个排油口，所述的液压伺服阀的进油口与所述的液压站的油口连通，所述的液压伺服阀的其中一个出油口与所述的下油口连通，所述的液压伺服阀的另一个出油口与所述的上油口连通，所述的液压伺服阀的排油口与所述的液压站的油口连通。

3.根据权利要求1或2所述的一种液压驱动伺服控制的下部顶料机构，其特征在于：所述的位置检测机构由竖直安装于所述的顶料活塞的底部上且随所述的顶料活塞上下运动的检知杆、安装于所述的顶料油缸的外底部上的位置传感器组成，所述的检知杆的底端穿过所述的顶料油缸的底部并伸出，所述的检知杆与所述的顶料油缸的底部之间密封，所述的检知杆的外露部分的长度大于所述的顶料活塞的最大行程，所述的位置传感器位于所述的检知杆的底部的正下方。

4.根据权利要求3所述的一种液压驱动伺服控制的下部顶料机构，其特征在于：所述的检知杆的外露部分的长度大于所述的顶料活塞的最大行程10mm～300mm。

5.根据权利要求3所述的一种液压驱动伺服控制的下部顶料机构，其特征在于：该下部顶料机构还包括控制器，所述的位置传感器的输出端和所述的液压伺服阀的输入端分别与所述的控制器连接，所述的控制器控制所述的液压伺服阀换向。

6.根据权利要求2所述的一种液压驱动伺服控制的下部顶料机构，其特征在于：所述的液压伺服阀的排油口与所述的液压站的油口之间设置有冷却器，所述的冷却器的入口与所述的液压伺服阀的排油口连通，所述的冷却器的出口与所述的液压站的油口连通。

7.根据权利要求6所述的一种液压驱动伺服控制的下部顶料机构，其特征在于：所述的液压站的油口与所述的液压伺服阀的进油口之间设置有蓄能器，所述的蓄能器的入口与所述的液压站的油口连通，所述的蓄能器的出口与所述的液压伺服阀的进油口连通。

8.根据权利要求2所述的一种液压驱动伺服控制的下部顶料机构，其特征在于：所述的液压伺服阀选用三位四通液压伺服阀。

9.根据权利要求1所述的一种液压驱动伺服控制的下部顶料机构，其特征在于：所述的液压伺服阀、所述的冷却器和所述的蓄能器均加装于所述的液压站上。