CN115847899A - 一种伺服直驱精压机及其运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种伺服直驱精压机及其运行方法，精压机包括机身部件、传动部件、滑块部件和调模部件；所述滑块部件和调模部件分别设置于机身部件上部、下部，所述机身部件上固定有机身导轨，滑块部件与机身导轨滑动接触；传动部件连接驱动滑块部件往复运动，调模部件实现对工作台水平方向的定位。本发明的伺服电机与曲轴通过涨紧套直连，可以消除传统齿轮传动结构的侧隙；本发明的机械传动采用偏心套结构，大幅减少整机高度，同时在公称力行程内具有缓速特性；滑块导轨调整结构采用楔形挡块结构，侧向力承载能力大，调整精度高；本发明的精压机控制具有单边运行模式，能同时实现急进、急回特性，加工效率大幅提高。

Description

一种伺服直驱精压机及其运行方法

技术领域

本发明涉及机械压力机技术领域，特别涉及一种伺服直驱精压机及其运行方法。

背景技术

机械压力机是一种最常用的冷冲压设备，用作冷冲压模具的工作平台。它主要通过曲柄滑块机构将电动机的旋转运动转变为冲压加工所需要的直线往复运动，采用曲轴和偏心轮作为它的执行构件的输入构件，通过压力机杠杆机构与滑块有着刚性的运动连接，借助于从执行机构和工作台到床身的封闭力系作用使毛坯发生变形，以制成一定形状的锻压件。机械压力机动作平稳、工作可靠，是冲压设备中应最广泛的设备。工作平稳、工作精度高、操作条件好、生产率高，易于实现机械化、自动化，适于在自动线上工作，广泛应用于汽车、船舶等工业机械压力机。传统的机械压力机由于曲柄连杆、调模机构等的存在，其机身高度较高、且传动间隙较大，不利于提高机床精度。

发明内容

本发明目的是：提供一种伺服直驱精压机，提高调整精度及整机精度；整机控制具有单边运行模式，能同时实现急进、急回特性，加工效率大幅提高；同时可以实现高重复定位精度或者根据来料尺寸同步调整工作行程，保证产品的精度与一致性。

本发明的技术方案是：

一种伺服直驱精压机，包括机身部件、传动部件、滑块部件和调模部件；所述滑块部件和调模部件分别设置于机身部件上部、下部，所述机身部件上固定有机身导轨，滑块部件与机身导轨滑动接触；传动部件连接驱动滑块部件往复运动，调模部件实现对工作台水平方向的定位。

优选的，所述机身部件包括机身体、机身导轨、机身导轨垫块；

机身导轨固定在机身体上；机身导轨垫块与机身导轨之间通过楔形面接触，楔形面角度小于摩擦角以达到自锁效果；机身导轨垫块与机身体之间存在间隙，垂直方向通过止口定位，通过螺钉改变间隙的大小来达到调整导轨间距的作用。

优选的，所述滑块部件包括滑块体、导轨镶条、导轨支撑座、导轨调整块；

导轨镶条分别固定连接在滑块体与导轨支撑座上，与机身导轨之间滑动接触，组成四角八面导轨结构；导轨调整块固定连接在滑块体上，并通过止口定位；导轨支撑座固定连接在滑块体上，与导轨调整块之间通过推拉螺钉连接以达到调整导轨间距的作用。

优选的，所述传动部件包括伺服电机、曲轴、曲轴压盖、偏心体、偏心轴套、偏心压盖；

伺服电机固定连接在机身体上，与曲轴之间通过涨紧套连接；曲轴通过圆柱滚子轴承转动连接在机身体上；偏心体通过圆柱滚子轴承转动连接在曲轴上，曲轴外部安装有曲轴压盖；偏心轴套固定连接在偏心体上，与滑块体转动连接，偏心压盖固定连接在滑块体上，同时对偏心体进行轴向定位。

优选的，所述传动部件还包括后端盖、后压盖、前压盖、前端盖；两个轴承分别通过前端盖、前压盖和后端盖、后压盖实现与机身体的轴向定位。

优选的，所述前端盖、前压盖和后端盖、后压盖分别留有进油孔和出油孔，且与曲轴之间通过旋转油封进行密封，实现对两端轴承的循环润滑。

优选的，所述曲轴和偏心体上分别开有进油孔与出油孔，进油孔通过旋转接头进油，偏心体出油孔与偏心轴套连通后一同回油，偏心压盖与曲轴之间通过旋转油封进行密封，实现对圆柱滚子轴承的循环润滑；偏心压盖与偏心体之间通过旋转油封进行密封，滑块体顶部与底部分别开有进油孔与回油孔实现对偏心轴套的循环润滑。

优选的，所述偏心轴套固定连接在滑块体上，与偏心体转动连接。

优选的，所述调模部件包括调模电机、调模电机座、丝杠、调模块、调模导轨、工作台；

其中调模电机固定连接在调模电机座上；调模电机座固定连接在机身体上；丝杠与调模电机之间通过联轴器连接、与调模电机座之间通过轴承连接，丝杠通过螺母固定连接在调模块上；调模块与机身体滑动接触，调模块与机身体分别开有相互配合的导向槽；工作台与调模块之间通过楔形面滑动接触；调模导轨固定连接在机身体上，与工作台之间沿竖直方向滑动连接，实现对工作台水平方向的定位。

一种伺服直驱精压机运行方法，采用单边模式运行，运行步骤包括：

S1、伺服直驱精压机以高速度V0从上死点位置或设置的角度开始动作；

S2、到达工件成型位置设定的角度时，伺服电机开始减速行到压印角度；

S3、伺服直驱精压机再以最低速度V1微动下压运行，下压到位后，保压一定时间；

S4、保压一定时间后，伺服直驱精压机再以高速度V2运行返回到上死点或设置的角度；

S5、以步骤S1-S4运动模式实现单次或连续运行。

本发明的优点是：

1．本发明的伺服电机与曲轴通过涨紧套直连，可以消除传统齿轮传动结构的侧隙；

2．本发明的机械传动采用偏心套结构，大幅减少整机高度，同时在公称力行程内具有缓速特性；

3．本发明的滑块导轨调整结构采用楔形挡块结构，侧向力承载能力大，调整精度高；

4．本发明的装模高度调整部件采用刚性伺服结构且与其他部件相对独立，整机刚度大，精度高；

5．本发明的精压机控制具有单边运行模式，能同时实现急进、急回特性，加工效率大幅提高；同时可以实现高重复定位精度或者根据来料尺寸同步调整工作行程，保证产品的精度与一致性。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的伺服直驱精压机的立体结构示意图；

图2为本发明的伺服直驱精压机的主视图；

图3为本发明的伺服直驱精压机侧面剖视图；

图4为本发明的伺服直驱精压机的传动部件的剖视图；

图5为本发明的伺服直驱精压机的滑块部件的剖视图；

图6为本发明的伺服直驱精压机的调模部件的局部示意图。

其中：1、机身部件；2、传动部件；3、滑块部件；4、调模部件；101、机身体；102、机身导轨；103、机身导轨垫块；201、伺服电机；202、曲轴；203、后端盖；204、后压盖；205、曲轴压盖；206、偏心体；207、偏心轴套；208、偏心压盖；209、前压盖；210、前轴座；211、前端盖；301、滑块体；302、导轨镶条；303、导轨支撑座；304、导轨调整块；401、调模电机；402、调模电机座；403、丝杠；404、调模块；405、调模导轨；406、工作台；407、导向槽。

实施方式

如图1-3所示，本发明的伺服直驱精压机，包括机身部件1、传动部件2、滑块部件3和调模部件4；所述滑块部件3和调模部件4分别设置于机身部件1上部、下部，所述机身部件1上固定有机身导轨102，滑块部件3与机身导轨102滑动接触；传动部件2连接驱动滑块部件3往复运动，调模部件4实现对工作台406水平方向的定位。

如图1所示，所述机身部件包括机身体101、机身导轨102、机身导轨垫块103。

其中，机身导轨102固定在机身体101上；机身导轨垫块103与机身导轨102之间通过楔形面接触，楔形面角度小于摩擦角以达到自锁效果, 摩擦角约为10°；机身导轨垫块103与机身体101之间存在间隙，垂直方向通过止口定位，通过螺钉改变间隙的大小来达到调整导轨间距的作用。

如图5所述，所述滑块部件3包括滑块体301、导轨镶条302、导轨支撑座303、导轨调整块304；导轨镶条302分别固定连接在滑块体301与导轨支撑座303上，与机身导轨102之间滑动接触，组成四角八面导轨结构；导轨调整块304固定连接在滑块体301上，并通过止口定位；导轨支撑座303固定连接在滑块体301上，与导轨调整块304之间通过推拉螺钉连接以达到调整导轨间距的作用。

如图4所述，所述传动部件2包括伺服电机201、曲轴202、后端盖203、后压盖204、曲轴压盖205、偏心体206、偏心轴套207、偏心压盖208；前压盖209、前轴座210、前端盖211。

其中，伺服电机201固定连接在机身体101上，与曲轴202之间通过涨紧套连接，结构强度高，控制响应速度快；曲轴202通过圆柱滚子轴承转动连接在机身体101上的前轴座210；偏心体206通过圆柱滚子轴承转动连接在曲轴202上，曲轴202外部安装有曲轴压盖205；偏心轴套207固定连接在偏心体206上，与滑块体301转动连接（或者所述偏心轴套207固定连接在滑块体301上，与偏心体206转动连接），偏心压盖208固定连接在滑块体301上，同时对偏心体206进行轴向定位。两个轴承分别通过前端盖211、前压盖209和后端盖203、后压盖204实现与机身体101的轴向定位。

所述前端盖211、前压盖209和后端盖203、后压盖204分别留有进油孔和出油孔，且与曲轴202之间通过旋转油封进行密封，实现对两端轴承的循环润滑。

所述曲轴202和偏心体206上分别开有进油孔与出油孔，202进油孔通过旋转接头进油，偏心体206出油孔与偏心轴套207连通后一同回油，偏心压盖208与曲轴202之间通过旋转油封进行密封，实现对圆柱滚子轴承的循环润滑；偏心压盖208与偏心体206之间通过旋转油封进行密封，滑块体301顶部与底部分别开有进油孔与回油孔实现对偏心轴套207的循环润滑。

如图3、6所示，所述调模部件4包括调模电机401、调模电机座402、丝杠403、调模块404、调模导轨405、工作台406。

其中，调模电机401固定连接在调模电机座402上；调模电机座402固定连接在机身体101上；丝杠403与调模电机401之间通过联轴器连接、与调模电机座402之间通过轴承连接，丝杠403通过螺母固定连接在调模块404上；调模块404与机身体101滑动接触，调模块404与机身体101分别开有相互配合的导向槽407（方向与丝杠403轴向相同）；工作台406与调模块404之间通过楔形面滑动接触；调模导轨405固定连接在机身体101上，与工作台406之间沿竖直方向滑动连接，实现对工作台水平方向的定位。

本发明的伺服直驱精压机运行方法，采用单边模式运行，运行步骤包括：

S1、伺服直驱精压机以高速度V0从上死点位置或设置的角度开始动作；

S2、到达工件成型位置设定的角度90°时，伺服电机开始减速行到压印角度；

S3、伺服直驱精压机再以最低速度V1微动下压运行，下压到位后，保压一定时间，保压时间可以修改；

S4、保压一定时间后，伺服直驱精压机再以高速度V2运行返回到上死点或设置的角度；

S5、以步骤S1-S4运动模式实现单次或连续运行。

本发明这种工艺可以解决和提高压制精度，其中快下和快回可提高整体的工作效率。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种伺服直驱精压机，其特征在于，包括机身部件（1）、传动部件（2）、滑块部件（3）和调模部件（4）；所述滑块部件（3）和调模部件（4）分别设置于机身部件（1）上部、下部，所述机身部件（1）上固定有机身导轨（102），滑块部件（3）与机身导轨（102）滑动接触；传动部件（2）连接驱动滑块部件（3）往复运动，调模部件（4）实现对工作台（406）水平方向的定位。

2.根据权利要求1所述的伺服直驱精压机，其特征在于，所述机身部件包括机身体（101）、机身导轨（102）、机身导轨垫块（103）；

机身导轨（102）固定在机身体（101）上；机身导轨垫块（103）与机身导轨（102）之间通过楔形面接触，楔形面角度小于摩擦角以达到自锁效果；机身导轨垫块（103）与机身体（101）之间存在间隙，垂直方向通过止口定位，通过螺钉改变间隙的大小来达到调整导轨间距的作用。

3.根据权利要求2所述的伺服直驱精压机，其特征在于，所述滑块部件（3）包括滑块体（301）、导轨镶条（302）、导轨支撑座（303）、导轨调整块（304）；

导轨镶条（302）分别固定连接在滑块体（301）与导轨支撑座（303）上，与机身导轨（102）之间滑动接触，组成四角八面导轨结构；导轨调整块（304）固定连接在滑块体（301）上，并通过止口定位；导轨支撑座（303）固定连接在滑块体（301）上，与导轨调整块（304）之间通过推拉螺钉连接以达到调整导轨间距的作用。

4.根据权利要求3所述的伺服直驱精压机，其特征在于，所述传动部件（2）包括伺服电机（201）、曲轴（202）、曲轴压盖（205）、偏心体（206）、偏心轴套（207）、偏心压盖（208）；

伺服电机（201）固定连接在机身体（101）上，与曲轴（202）之间通过涨紧套连接；曲轴（202）通过圆柱滚子轴承转动连接在机身体（101）上；偏心体（206）通过圆柱滚子轴承转动连接在曲轴（202）上，曲轴（202）外部安装有曲轴压盖（205）；偏心轴套（207）固定连接在偏心体（206）上，与滑块体（301）转动连接，偏心压盖（208）固定连接在滑块体（301）上，同时对偏心体（206）进行轴向定位。

5.根据权利要求4所述的伺服直驱精压机，其特征在于，所述传动部件（2）还包括后端盖（203）、后压盖（204）、前压盖（209）、前端盖（211）；两个轴承分别通过前端盖（211）、前压盖（209）和后端盖（203）、后压盖（204）实现与机身体（101）的轴向定位。

6.根据权利要求5所述的伺服直驱精压机，其特征在于，所述前端盖（211）、前压盖（209）和后端盖（203）、后压盖（204）分别留有进油孔和出油孔，且与曲轴（202）之间通过旋转油封进行密封，实现对两端轴承的循环润滑。

7.根据权利要求6所述的伺服直驱精压机，其特征在于，所述曲轴（202）和偏心体（206）上分别开有进油孔与出油孔，（202）进油孔通过旋转接头进油，偏心体（206）出油孔与偏心轴套（207）连通后一同回油，偏心压盖（208）与曲轴（202）之间通过旋转油封进行密封，实现对圆柱滚子轴承的循环润滑；偏心压盖（208）与偏心体（206）之间通过旋转油封进行密封，滑块体（301）顶部与底部分别开有进油孔与回油孔实现对偏心轴套（207）的循环润滑。

8.根据权利要求4所述的伺服直驱精压机，其特征在于，所述偏心轴套（207）固定连接在滑块体（301）上，与偏心体（206）转动连接。

9.根据权利要求7或8所述的伺服直驱精压机，其特征在于，所述调模部件（4）包括调模电机（401）、调模电机座（402）、丝杠（403）、调模块（404）、调模导轨（405）、工作台（406）；

其中调模电机（401）固定连接在调模电机座（402）上；调模电机座（402）固定连接在机身体（101）上；丝杠（403）与调模电机（401）之间通过联轴器连接、与调模电机座（402）之间通过轴承连接，丝杠（403）通过螺母固定连接在调模块（404）上；调模块（404）与机身体（101）滑动接触，调模块（404）与机身体（101）分别开有相互配合的导向槽（407）；工作台（406）与调模块（404）之间通过楔形面滑动接触；调模导轨（405）固定连接在机身体（101）上，与工作台（406）之间沿竖直方向滑动连接，实现对工作台水平方向的定位。

10.一种伺服直驱精压机运行方法，其特征在于，采用单边模式运行，运行步骤包括：

S1、伺服直驱精压机以高速度V0从上死点位置或设置的角度开始动作；

S2、到达工件成型位置设定的角度时，伺服电机开始减速行到压印角度；

S3、伺服直驱精压机再以最低速度V1微动下压运行，下压到位后，保压一定时间；

S4、保压一定时间后，伺服直驱精压机再以高速度V2运行返回到上死点或设置的角度；

S5、以步骤S1-S4运动模式实现单次或连续运行。

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