CN114570825B - 一种电伺服主传动母线冲装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了机械制造技术领域的一种电伺服主传动母线冲装置，包括与母线冲孔机的主机固定连接的左机架和右机架，左机架和右机架相对设置，在其之间形成冲孔通道，左机架的内表面设有左定位轨和左导轨，右机架的内表面与设有右定位轨和右导轨，左机架和右机架之间设有安装板，安装板上方设有支座，支座的左右两边与左机架、右机架固定连接；左机架的上方设有冲孔组件，右机架的外侧设有驱动组件，驱动组件驱动冲孔组件移动以便冲孔加工。本发明免除了加工现场的油污污染，改善加工现场环境也避免能源浪费，具有节能减排的重要意义，通过伺服电机控制容易实现智能化，为机械产品加工提供新的发展趋势，适用于机械产品的精加工装置中。

Description

一种电伺服主传动母线冲装置

技术领域

本发明涉及机械制造技术领域，特别涉及一种采用电伺服的母线冲孔机。

背景技术

数控母线冲孔机是一种高精度、高效、自动化的铜排加工设备，目前市场上的母线冲孔机冲头多为液压式，不仅能耗高，而且后续维护成本高，更换的废弃液压油对环境存在污染，在使用过程中，液压部分也存在漏油风险，影响用户生产现场的5S指标。

在铜排加工行业中，铜排加工企业的主要成本是人工成本和动力成本，相关企业对节能减排的加工设备需求迫切，在保证加工精度的前提下，改进相关设备使其满足安全、稳定良好的加工环境要求已经迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种电伺服主传动母线冲装置，实现精准控制打击冲头形成控制模具入模量的同时，减小对生产加工现场环境的污染，促进节能减排。

本发明的目的是这样实现的：一种电伺服主传动母线冲装置，包括左机架和右机架，左机架和右机架均与母线冲孔机的主机固定连接，左机架和右机架之间形成冲孔通道，所述左机架和右机架相对设置，所述左机架的内表面设有左定位轨和左导轨，所述右机架的内表面与设有右定位轨和右导轨，左机架和右机架之间通过左导轨、右导轨滑动安装有安装板，所述安装板上方设有支座，所述支座的左右两边与左机架、右机架固定连接；所述左机架的上方设有冲孔组件，所述右机架的外侧设有驱动组件，所述驱动组件驱动所述冲孔组件移动以便冲孔加工。

进一步地，所述安装板朝向左机架和右机架的两个侧壁上分别开设两个平槽，每个平槽内设有垂直安装轴承，所述垂直安装轴承的侧边伸出平槽并与所述左定位轨、右定位轨相接触，垂直安装轴承用于承载安装板的重量，使安装板能够在左导轨、右导轨上有效移动。

进一步地，所述安装板朝向左机架和右机架的两个侧壁上还分别开设两个立槽，所述立槽设置在所述平槽之间，每个立槽内设有水平安装轴承，所述水平安装轴承的侧边与左导轨、右导轨相接触，水平安装轴承使安装板在左导轨、右导轨上移动时可以通过左定位轨、右定位轨进行定位导向，从而保证安装板运行的直线度。

进一步地，所述安装板的左右两边与左定位轨和右定位轨相贴靠并设有与左导轨、右导轨相适配的滑槽，安装板通过滑槽在左机架和右机架之间直线滑动。

进一步地，所述支座与左机架、右机架固定连接的接触面上呈互相配合的Z型肩轴，支座的上表面与左机架、右机架的上表面对齐，支座的下表面固定连接在安装板的上表面上；在支座中心设有用于限定位移的贯穿槽，在安装板中心设有通槽，所述支座中心与所述安装板中心重合；所述冲孔组件包括连接臂，所述连接臂一端向下设置有打击电机，连接臂另一端向下连接有打击臂，所述打击臂穿过贯穿槽和通槽，所述打击臂与所述通槽形状相适配并通过一对柱销卡接在通槽上，从而实现与安装板同步运动，所述打击臂的末端连接有打击头。

进一步地，所述连接臂内部设有传动杆，所述打击臂内设有第一滚珠丝杠，打击电机的输出轴端与传动杆的一端传动连接，传动杆的另一端与第一滚珠丝杠传动连接，通过电机动作将扭矩传动至第一滚珠丝杠，促使第一滚珠丝杠向下动作推动打击头向下运动进行冲孔工作，在所述打击臂外壁上还设有用于测量打击头位移距离的位移传感器。

进一步地，所述驱动组件包括与右机架固定连接的底板，在底板一端固定设有电机座，电机座内壁上固定设有支撑块一，与支撑块一相对的电机座外壁上固定连接有驱动电机，在底板的另一端通过安装块连接有支撑块二，驱动电机的输出轴端通过联轴器与第二滚珠丝杠的一端传动连接，第二滚珠丝杠的另一端连接在支撑块二上，在第二滚珠丝杠上设有丝杠螺母，所述丝杠螺母上连接有滑动块，所述滑动块可活动地设置在L型连接块一端开设的连接块槽中，在连接块槽的开口上固定设有一对限制滑动块突出的条状压块，所述丝杠螺母的侧边与所述条状压块的竖直边相配合贴靠，所述L型连接块的另一端固定连接在所述安装板上。

进一步地，所述冲孔通道内设有与母线冲孔机的主机活动相连的下模座，所述下模座两端各自设有一个垫板，在垫板上方设有上模座，上模座与下模座之间形成冲头排料通道，在所述上模座上并列设有多个冲孔模具，所述冲孔模具的加工部位与所述打击头的打击位置活动配合。

进一步地，所述打击电机和所述驱动电机均为伺服电机，伺服电机工作不受温度限制，能精准控制冲头行程从而控制摸具入模量。

本发明工作时，左机架和右机架之间的冲孔通道内由模具座将需要冲孔加工的工件运送到位，再通过驱动组件驱动冲孔组件移动至所需加工的铜排坐标处，冲孔组件向下运动对模具座上的工件依次进行冲孔等加工作业；与现有技术相比，将传统液压系统驱动打击臂向下打击冲孔的方式替换成伺服电机驱动打击臂实现冲孔功能，伺服电机驱动免除了液压系统加工现场的油污以及废油处理的污染，也省略了液压系统油液的冷却环节，避免能源浪费，具有节能减排的重要意义；另外伺服电机驱动不受温度限制，位置精度控制精准能够实现冲头运动行程的精准控制从而精确控制模具入模量，实现精准加工，为机械产品加工提供新的发展趋势；本装置的结构简单稳定性高，便于组装以及日常的维修保养。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的立体结构示意图（省略左机架、打击电机、左定位轨）；

图3是本发明的冲孔组件的平面结构示意图；

图4是图3中A-A向的剖面结构示意图；

图5是本发明的机架整体的俯视图（省略冲孔组件）；

图6是本发明的侧面结构示意图；

上图中，1左机架，2右机架，3左定位轨，4左导轨，5右定位轨，6右导轨，7安装板，8支座，9平槽，10垂直安装轴承，11立槽，12水平安装轴承，13贯穿槽，14通槽，15连接臂，16打击电机，17打击臂，18柱销，19打击头，20传动杆，21第一滚珠丝杠，22位移传感器，23底板，24电机座，25驱动电机，26安装块，27支撑块一，28支撑块二，29联轴器，30第二滚珠丝杠，31丝杠螺母，32滑动块，33 L型连接块，34条状压块，35下模座，36垫板，37上模座，38冲孔模具，39 Z型肩轴。

具体实施方式

如图1~6所示的一种电伺服主传动母线冲装置，包括左机架1和右机架2，左机架1和右机架2均与母线冲孔机的主机固定连接，左机架1和右机架2之间形成冲孔通道，左机架1和右机架2相对设置，左机架1的内表面设有左定位轨3和左导轨4，右机架2的内表面与设有右定位轨5和右导轨6，左机架1和右机架2之间通过左导轨4、右导轨6滑动安装有安装板7，安装板7上方设有支座8，支座8的左右两边与左机架1、右机架2固定连接；左机架1的上方设有冲孔组件，右机架2的外侧设有驱动组件，驱动组件驱动冲孔组件移动以便冲孔加工。

安装板7朝向左机架1和右机架2的两个侧壁上分别开设两个平槽9，每个平槽9内设有垂直安装轴承10，垂直安装轴承10的侧边伸出平槽9并与左定位轨3、右定位轨5相接触，垂直安装轴承10用于承载安装板7的重量，使安装板7能够在左导轨4、右导轨6上有效移动。

安装板7朝向左机架1和右机架2的两个侧壁上还分别开设两个立槽11，立槽11设置在平槽9之间，每个立槽11内设有水平安装轴承12，水平安装轴承12的侧边与左导轨4、右导轨6相接触，水平安装轴承12使安装板7在左导轨4、右导轨6上移动时可以通过左定位轨3、右定位轨5进行定位导向，从而保证安装板7运行的直线度。

安装板7的左右两边与左定位轨3和右定位轨5相贴靠并设有与左导轨4、右导轨6相适配的滑槽，安装板7通过滑槽在左机架1和右机架2之间直线滑动。

支座8与左机架1、右机架2固定连接的接触面上呈互相配合的Z型肩轴39，互相配合的Z型肩轴39使支座8与左机架1、右机架2之间的装配更加稳固；支座8的上表面与左机架1、右机架2的上表面对齐，支座8的下表面固定连接在安装板7的上表面上；在支座8中心设有用于限定位移的贯穿槽13，在安装板7中心设有通槽14，支座8中心与安装板7中心重合；冲孔组件包括连接臂15，连接臂15一端向下设置有打击电机16，连接臂15另一端向下连接有打击臂17，打击臂17穿过贯穿槽13和通槽14，打击臂17与通槽14形状相适配并通过一对柱销18卡接在通槽14上，从而实现与安装板7同步运动，打击臂17的末端连接有打击头19；由于打击臂17穿过贯穿槽13卡接在通槽14上，当安装板7受驱动作直线运动时，打击臂17便在通槽14的有限范围内进行限制性的移动，防止运动过度，提高打击头19的运动精度。

连接臂15内部设有传动杆20，打击臂17内设有第一滚珠丝杠21，打击电机16的输出轴端与传动杆20的一端传动连接，传动杆20的另一端与第一滚珠丝杠21传动连接，通过打击电机16动作将扭矩传动至第一滚珠丝杠21，促使第一滚珠丝杠21向下动作推动打击头19向下运动进行冲孔工作，在打击臂17外壁上还设有用于测量打击头19位移距离的位移传感器22。

驱动组件包括与右机架2固定连接的底板23，在底板23一端固定设有电机座24，电机座24内壁上固定设有支撑块一27，与支撑块一27相对的电机座24外壁上固定连接有驱动电机25，在底板23的另一端通过安装块26连接有支撑块二28，驱动电机25的输出轴端通过联轴器29与第二滚珠丝杠30的一端传动连接，第二滚珠丝杠30的另一端连接在支撑块二28上，支撑块一27和支撑块二28对第二滚珠丝杠30起到支承作用，支撑块一27和支撑块二28约束第二滚珠丝杠30的轴向和径向自由度，第二滚珠丝杠30的运行负荷由支撑块一27和支撑块二28共同承担，提高第二滚珠丝杠30的传动刚度，提高传动精度；在第二滚珠丝杠30上设有丝杠螺母31，丝杠螺母31上连接有滑动块32，滑动块32可活动地设置在L型连接块33一端开设的连接块槽中，在连接块槽的开口上固定设有一对限制滑动块32突出的条状压块34，丝杠螺母31的侧边与条状压块34的竖直边相配合贴靠，L型连接块33的另一端固定连接在安装板7上。

冲孔通道内设有与母线冲孔机的主机活动相连的下模座35，下模座35两端各自设有一个垫板36，在垫板36上方设有上模座37，上模座35与下模座37之间形成冲头排料通道，在上模座37上并列设有多个冲孔模具38，冲孔模具38的加工部位与打击头19的打击位置活动配合。

打击电机16和驱动电机25均为伺服电机，伺服电机工作不受温度限制，能精准控制冲头行程从而控制摸具入模量。

本发明工作时，左机架1和右机架2之间的冲孔通道内由模具座将需要冲孔加工的工件运送到位，右机架2外壁上的驱动组件动作，具体地：驱动电机25转动，由其输出轴端通过联轴器29带动第二滚珠丝杠30转动，第二滚珠丝杠30将该转动转化为直线运动，第二滚珠丝杠30上套设有滑动块32，同时滑动块32卡接在L型连接块33一端开设的连接块槽中，而L型连接块33的另一端固定连接在安装板7上，滑动块32的中间开设有大于第二滚珠丝杠30直径的平槽，在第二滚珠丝杠30的传动作用下促使滑动块32在有限的空间范围内上下活动自如，同时该传动也通过L型连接块33带动安装板7沿着左导轨、右导轨进行直线运动，拖动与安装板7固定连接的冲孔组件达到需要冲孔加工的位置；当冲孔组件运动到位之后，由冲孔组件中的打击电机16动作，打击电机16的输出轴端与连接臂15内部的传动杆20传动连接，通过传动杆20将打击电机16输出的扭矩传递至打击臂17内部的第一滚珠丝杠21上，促使第一滚珠丝杠21向下动作推动打击头19向下运动进行冲孔工作，在此过程中，设置在打击臂17外侧的位移传感器22可以精确检测打击头19的位置，根据下方冲孔模具的位置再对打击头19的位置以及位移量进行调整，确保打击头19精准冲孔，直到打击冲孔工作完成；而打击电机16选用伺服电机，电机的输出轴与传动机构直接连接，转动平滑扭矩传递稳定，且运行不受环境温度影响，位移距离精准可控，直接提高了打击头19运动行程的精度，免除了加工现场的油污污染，避免能源浪费，具有节能减排的重要意义，对改善加工现场环境有很大帮助，通过伺服电机控制容易实现智能化，这与日益更新的智能数控机床加工十分匹配，为机械产品加工提供新的发展趋势，适用于机械产品的精加工装置中。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种电伺服主传动母线冲装置，包括左机架和右机架，左机架和右机架均与母线冲孔机的主机固定连接，左机架和右机架之间形成冲孔通道，其特征在于：所述左机架和右机架相对设置，所述左机架的内表面设有左定位轨和左导轨，所述右机架的内表面与设有右定位轨和右导轨，左机架和右机架之间通过左导轨、右导轨滑动安装有安装板，所述安装板上方设有支座，所述支座的左右两边与左机架、右机架固定连接；所述左机架的上方设有冲孔组件，所述右机架的外侧设有驱动组件，所述驱动组件驱动所述冲孔组件移动以便冲孔加工；

所述安装板朝向左机架和右机架的两个侧壁上分别开设两个平槽，每个平槽内设有垂直安装轴承，所述垂直安装轴承的侧边伸出平槽并与所述左定位轨、右定位轨相接触；

所述安装板朝向左机架和右机架的两个侧壁上还分别开设两个立槽，所述立槽设置在所述平槽之间，每个立槽内设有水平安装轴承，所述水平安装轴承的侧边与左导轨、右导轨相接触；

所述支座与左机架、右机架固定连接的接触面上呈互相配合的Z型肩轴，支座的上表面与左机架、右机架的上表面对齐，支座的下表面固定连接在安装板的上表面上；在支座中心设有用于限定位移的贯穿槽，在安装板中心设有通槽，所述支座中心与所述安装板中心重合；所述冲孔组件包括连接臂，所述连接臂一端向下设置有打击电机，连接臂另一端向下连接有打击臂，所述打击臂穿过贯穿槽和通槽，所述打击臂与所述通槽形状相适配并通过一对柱销卡接在通槽上，从而实现与安装板同步运动，所述打击臂的末端连接有打击头；

所述连接臂内部设有传动杆，所述打击臂内设有第一滚珠丝杠，打击电机的输出轴端与传动杆的一端传动连接，传动杆的另一端与第一滚珠丝杠传动连接，通过打击电机动作将扭矩传动至第一滚珠丝杠，促使第一滚珠丝杠向下动作推动打击头向下运动进行冲孔工作，在所述打击臂外壁上还设有用于测量打击头位移距离的位移传感器；

所述驱动组件包括与右机架固定连接的底板，在底板一端固定设有电机座，电机座内壁上固定设有支撑块一，与支撑块一相对的电机座外壁上固定连接有驱动电机，在底板的另一端通过安装块连接有支撑块二，驱动电机的输出轴端通过联轴器与第二滚珠丝杠的一端传动连接，第二滚珠丝杠的另一端连接在支撑块二上，在第二滚珠丝杠上设有丝杠螺母，所述丝杠螺母上连接有滑动块，所述滑动块可活动地设置在L型连接块一端开设的连接块槽中，在连接块槽的开口上固定设有一对限制滑动块突出的条状压块，所述丝杠螺母的侧边与所述条状压块的竖直边相贴靠，所述L型连接块的另一端固定连接在所述安装板上。

2.根据权利要求1所述的一种电伺服主传动母线冲装置，其特征在于：所述安装板的左右两边与左定位轨和右定位轨相贴靠并设有与左导轨、右导轨相适配的滑槽，安装板通过滑槽在左机架和右机架之间直线滑动。

3.根据权利要求1所述的一种电伺服主传动母线冲装置，其特征在于：所述冲孔通道内设有与母线冲孔机的主机活动相连的下模座，所述下模座两端各自设有一个垫板，在垫板上方设有上模座，上模座与下模座之间形成冲头排料通道，在所述上模座上并列设有多个冲孔模具，所述冲孔模具的加工部位与所述打击头的打击位置活动配合。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种电伺服主传动母线冲装置，其特征在于：所述打击电机和所述驱动电机均为伺服电机。