伺服型冲床pdf

  

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  伺服型冲床,具有机架、转动配合于机架中的曲轴,曲轴上设有转动配合的连杆,机架上设有一个用于安装下模的工作台,工作台的上方具有在竖直方向滑动的大导柱,大导柱的上端铰接于连杆,大导柱的下端具有用于安装上模的滑块;还具有安装在机架上的电气控制组件、伺服驱动组件、平衡气缸、气压控制组件、储气罐;电气控制组件通过伺服驱动组件以伺服驱动的方式驱动曲轴转动;储气罐为平衡气缸提供高压气源,电气控制组件通过气压控制组件调节平衡气缸的工作气压;平衡气缸的活塞杆竖直向下伸出并连接在滑块上,滑块的两侧分别通过平衡气缸的

  (19)国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 114523029 A (43)申请公布日 2022.05.24 (21)申请号 8.1 B30B 15/00 (2006.01) (22)申请日 2022.02.25 (71)申请人 深圳市小机灵精密机械有限公司 地址 518000 广东省深圳市光明新区公明 办事处合水口社区第四工业区第五期 第十一栋2楼A区 (72)发明人 邓越川梁汉林 (74)专利代理机构 深圳正铭联合知识产权代理 事务所(普通合伙) 44788 专利代理师 雷青云 (51)Int.Cl. B21D 28/00 (2006.01) B30B 1/26 (2006.01) B30B 15/14 (2006.01) B30B 15/26 (2006.01) 权利要求书1页 说明书3页 附图4页 (54)发明名称 伺服型冲床 (57)摘要 伺服型冲床,具有机架、转动配合于机架中 的曲轴,曲轴上设有转动配合的连杆,机架上设 有一个用于安装下模的工作台,工作台的上方具 有在竖直方向滑动的大导柱,大导柱的上端铰接 于连杆,大导柱的下端具有用于安装上模的滑 块;还具有安装在机架上的电气控制组件、伺服 驱动组件、平衡气缸、气压控制组件、储气罐;电 气控制组件通过伺服驱动组件以伺服驱动的方 式驱动曲轴转动;储气罐为平衡气缸提供高压气 源,电气控制组件通过气压控制组件调节平衡气 缸的工作气压;平衡气缸的活塞杆竖直向下伸出 并连接在滑块上,滑块的两侧分别通过平衡气缸 A 的牵引在冲压行程中保持水平高度一致,可以显 9 著的降低冲压点的速度,由此减少对模具的撞 2 0 3 击。 2 5 4 1 1 N C CN 114523029 A 权利要求书 1/1页 1.伺服型冲床,具有机架、转动配合于机架中的曲轴,曲轴上设有转动配合的连杆,机 架上设有一个用于安装下模的工作台,工作台的上方具有在竖直方向滑动的大导柱,大导 柱的上端铰接于连杆,大导柱的下端具有用于安装上模的滑块,曲轴通过连杆带动大导柱 竖直升降以使滑块形成相对于工作台的冲压行程; 其特征是: 还具有安装在机架上的电气控制组件、伺服驱动组件、平衡气缸、气压控制组件、储气 罐; 电气控制组件分别与伺服驱动组件、平衡气缸、气压控制组件通信连接; 电气控制组件通过伺服驱动组件以伺服驱动的方式驱动曲轴转动; 平衡气缸、气压控制组件、储气罐通过气管串联,储气罐为平衡气缸提供高压气源,电 气控制组件通过气压控制组件调节平衡气缸的工作气压; 平衡气缸设有两个,并且对称的分列在滑块的两侧,平衡气缸的缸体安装在机架上,平 衡气缸的活塞杆竖直向下伸出并连接在滑块上,滑块的两侧分别通过平衡气缸的牵引在冲 压行程中保持水平高度一致。 2.如权利要求1所述的伺服型冲床,其特征是:机架的上部设有位于前端的前腔、位 于后端的后腔,曲轴和连杆设于前腔内,伺服驱动组件设于后腔内;前腔具有在水平方向相 对并立的前壁、后壁,前壁、后壁上分设有沿水平方向同轴对齐的前轴承座、后轴承座,曲轴 的前端、后端分别贯入前轴承座、后轴承座并通过调心滚子轴承构成转动配合,曲轴的后端 穿入后腔与伺服驱动组件连接;前腔的底端设有轴向竖直的轴瓦,轴瓦穿接在大导柱上构 成竖直方向的滑动副。 3.如权利要求2所述的伺服型冲床,其特征是:伺服驱动组件包括由电气控制组件控 制的伺服电机,以及由伺服电机驱动的减速机,曲轴的后端与减速机联接以获得转动扭矩。 4.如权利要求3所述的伺服型冲床,其特征是:减速机系行星齿轮减速机。 5.如权利要求2所述的伺服型冲床,其特征是:前腔的顶端开放,并且在前腔顶面封 盖有可拆的前封板;后腔的顶端开放,并且在后腔的顶端封盖有可拆的顶封板;后腔的后端 开放,并且在后腔的后端封盖有可拆的电机罩。 6.如权利要求2所述的伺服型冲床,其特征是:机架中设有位于后腔下方的下腔,工 作台位于下腔的前端;下腔的前端开放,滑块的后端在左右两侧分别具有向后探入下腔的 支撑角,支撑角的后端具有竖直贯通的导向套;下腔的内部设有与导向套一一对应的小导 柱,导向套穿接在小导柱上构成竖直方向的滑动副。 7.如权利要求6所述的伺服型冲床,其特征是:下腔的后端开放,并且在后腔的后端 封盖有可拆的后封板。 8.如权利要求1所述的伺服型冲床,其特征是:电气控制组件采用PLC电控箱,气压控 制组件采用调压阀。 9.如权利要求1所述的伺服型冲床,其特征是:机架上还设有由电气控制组件驱动的 循环油箱,循环油箱通过油管分别为大导柱、曲轴、连杆、滑块提供润滑油路。 10.如权利要求9所述的伺服型冲床,其特征是:机架的底部具有底座,储气罐、循环 油箱设于底座上;底座上还设有与电气控制组件通信连接的操作盒,操作盒上具有多个向 电气控制组件输入信号的操作钮。 2 2 CN 114523029 A 说明书 1/3页 伺服型冲床 技术领域 [0001] 本发明涉及冲压技术领域,具体是一种伺服型冲床。 背景技术 [0002] 冲床的设计原理是将圆周运动转换为直线运动。在现存技术中,冲床多采用步进 电机带动飞轮转动,飞轮再经离合器带动曲轴,再由曲轴带动连杆实现力矩转换,从而由连 杆驱动滑块上下运动。 [0003] 在上述现存技术,主要借助飞轮的惯性实现冲压工作,飞轮的速度快慢直接影响 冲压力的大小,所以要确保飞轮高速转动才能在冲压工作中获得期望的冲压力。 [0004] 申请人在实践中发现,高速转动的飞轮会导致滑块运行到冲压点之后仍然具有巨 大的冲量,致使机床振动大、噪音大。特别是用于冲压高精度的工件时,对模具的常规使用的寿命 具有不利影响,而且对于产品的精度也有限。 发明内容 [0005] 本发明为了弥补上述现存技术的不足之处,提供了一种伺服型冲床,其技术方案 如下。 [0006] 伺服型冲床,具有机架、转动配合于机架中的曲轴,曲轴上设有转动配合的连杆, 机架上设有一个用于安装下模的工作台,工作台的上方具有在竖直方向滑动的大导柱,大 导柱的上端铰接于连杆,大导柱的下端具有用于安装上模的滑块,曲轴通过连杆带动大导 柱竖直升降以使滑块形成相对于工作台的冲压行程;还具有安装在机架上的电气控制组 件、伺服驱动组件、平衡气缸、气压控制组件、储气罐;电气控制组件分别与伺服驱动组件、 平衡气缸、气压控制组件通信连接;电气控制组件通过伺服驱动组件以伺服驱动的方式驱 动曲轴转动;平衡气缸、气压控制组件、储气罐通过气管串联,储气罐为平衡气缸提供高压 气源,电气控制组件通过气压控制组件调节平衡气缸的工作气压;平衡气缸设有两个,并且 对称的分列在滑块的两侧,平衡气缸的缸体安装在机架上,平衡气缸的活塞杆竖直向下伸 出并连接在滑块上,滑块的两侧分别通过平衡气缸的牵引在冲压行程中保持水平高度一 致。 [0007] 作为上述技术方案的一种改进,机架的上部设有位于前端的前腔、位于后端的后 腔,曲轴和连杆设于前腔内,伺服驱动组件设于后腔内;前腔具有在水平方向相对并立的前 壁、后壁,前壁、后壁上分设有沿水平方向同轴对齐的前轴承座、后轴承座,曲轴的前端、后 端分别贯入前轴承座、后轴承座并通过调心滚子轴承构成转动配合,曲轴的后端穿入后腔 与伺服驱动组件连接;前腔的底端设有轴向竖直的轴瓦,轴瓦穿接在大导柱上构成竖直方 向的滑动副。 [0008] 进一步的,伺服驱动组件包括由电气控制组件控制的伺服电机,以及由伺服电机 驱动的减速机,曲轴的后端与减速机联接以获得转动扭矩。 [0009] 更进一步的,减速机系行星齿轮减速机。 3 3 CN 114523029 A 说明书 2/3页 [0010] 作为上述技术方案的一种改进,前腔的顶端开放,并且在前腔顶面封盖有可拆的 前封板;后腔的顶端开放,并且在后腔的顶端封盖有可拆的顶封板;后腔的后端开放,并且 在后腔的后端封盖有可拆的电机罩。 [0011] 进一步的,机架中设有位于后腔下方的下腔,工作台位于下腔的前端;下腔的前端 开放,滑块的后端在左右两侧分别具有向后探入下腔的支撑角,支撑角的后端具有竖直贯 通的导向套;下腔的内部设有与导向套一一对应的小导柱,导向套穿接在小导柱上构成竖 直方向的滑动副。 [0012] 更进一步的,下腔的后端开放,并且在后腔的后端封盖有可拆的后封板。 [0013] 作为上述技术方案的一种改进,电气控制组件采用PLC电控箱,气压控制组件采用 调压阀。 [0014] 作为上述技术方案的一种改进,机架上还设有由电气控制组件驱动的循环油箱, 循环油箱通过油管分别为大导柱、曲轴、连杆、滑块提供润滑油路。 [0015] 进一步的,机架的底部具有底座,储气罐、循环油箱设于底座上;底座上还设有与 电气控制组件通信连接的操作盒,操作盒上具有多个向电气控制组件输入信号的操作钮。 [0016] 与现存技术相比,本发明的有益效果在于:并不借助飞轮的惯性实现冲压工作,而 是通过伺服驱动组件和平衡气缸相互配合来驱动滑块实现冲压行程,实现了位置、速度和 力矩的闭环控制,可以显著的降低冲压点的速度,冲切平稳,冲切力更大,冲切速度更快,结 构简单合理、操作灵活,有效的减少对模具的撞击,噪音明显降低,模具寿命得到延长,产品 精度提高。 [0017] 下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。 附图说明 [0018] 图1是本发明的结构示意图。 [0019] 图2是本发明的剖视示意图。 [0020] 图3是本发明的工作状态示意图。 [0021] 图4是本发明的电气原理示意图。 具体实施方式 [0022] 参见图1到图3所示的伺服型冲床,其中具有机架11、转动配合于机架11中的曲轴 21,曲轴21上设有转动配合的连杆22,机架11上设有一个用于安装下模的工作台12,工作台 12的上方具有在竖直方向滑动的大导柱23,大导柱23的上端铰接于连杆22,大导柱23的下 端具有用于安装上模的滑块31,曲轴21通过连杆22带动大导柱23竖直升降以使滑块31形成 相对于工作台12的冲压行程;还具有安装在机架11上的电气控制组件4、伺服驱动组件5、平 衡气缸6、气压控制组件7、储气罐8;电气控制组件4分别与伺服驱动组件5、平衡气缸6、气压 控制组件7通信连接;电气控制组件4通过伺服驱动组件5以伺服驱动的方式驱动曲轴21转 动;平衡气缸6、气压控制组件7、储气罐8通过气管串联,储气罐8为平衡气缸6提供高压气 源,电气控制组件通过气压控制组件7调节平衡气缸6的工作气压;平衡气缸6设有两个,并 且对称的分列在滑块31的两侧,平衡气缸6的缸体安装在机架11上,平衡气缸6的活塞杆竖 直向下伸出并连接在滑块31上,滑块31的两侧分别通过平衡气缸6的牵引在冲压行程中保 4 4 CN 114523029 A 说明书 3/3页 持水平高度一致。 [0023] 再结合图4所示,采用上述实施方式的伺服型冲床并不借助飞轮的惯性实现冲压 工作,而是通过伺服驱动组件5和平衡气缸6相互配合来驱动滑块31实现冲压行程,实现了 位置、速度和力矩的闭环控制,可以显著的降低冲压点的速度,冲切平稳,冲切力更大,冲切 速度更快,结构相对比较简单合理、操作灵活,有效的减少对模具的撞击,噪音明显降低,模具寿命得 到延长,产品精度提高。 [0024] 在较佳的实施方式中,机架11的上部设有位于前端的前腔12、位于后端的后腔13, 曲轴21和连杆22设于前腔12内,伺服驱动组件5设于后腔13内;前腔12具有在水平方向相对 并立的前壁121、后壁122,前壁121、后壁122上分设有沿水平方向同轴对齐的前轴承座123、 后轴承座124,曲轴21的前端、后端分别贯入前轴承座123、后轴承座124并通过调心滚子轴 承构成转动配合,曲轴21的后端穿入后腔13与伺服驱动组件5连接;前腔12的底端设有轴向 竖直的轴瓦125,轴瓦125穿接在大导柱23上构成竖直方向的滑动副。前轴承座123、后轴承 座124、和轴瓦125上可以分别为曲轴21和大导柱23构建润滑油路,以便曲轴21和大导柱23 的行程更加顺畅。 [0025] 在上述较佳的实施方式中,伺服驱动组件5包括由电气控制组件4控制的伺服电机 51,以及由伺服电机51驱动的减速机52,曲轴21的后端与减速机52联接以获得转动扭矩。 [0026] 在上述较佳的实施方式中,减速机52系行星齿轮减速机。 [0027] 在上述较佳的实施方式中,前腔12的顶端开放,并且在前腔12顶面封盖有可拆的 前封板126;后腔13的顶端开放,并且在后腔13的顶端封盖有可拆的顶封板131;后腔13的后 端开放,并且在后腔13的后端封盖有可拆的电机罩132。可拆的前封板126、顶封板131、电机 罩132便于安装、调试、检修位于机架11内部的曲轴21、连杆22、大导柱23和伺服驱动组件5。 [0028] 在上述较佳的实施方式中,机架11中设有位于后腔13下方的下腔14,工作台12位 于下腔14的前端;下腔14的前端开放,滑块31的后端在左右两侧分别具有向后探入下腔14 的支撑角32,支撑角32的后端具有竖直贯通的导向套33;下腔14的内部设有与导向套33一 一对应的小导柱141,导向套33穿接在小导柱141上构成竖直方向的滑动副。导向套33上分 别为小导柱141构建润滑油路,以便小导柱141的行程更加顺畅。 [0029] 在上述较佳的实施方式中,下腔14的后端开放,并且在后腔13的后端封盖有可拆 的后封板142。可拆的后封板142便于安装、调试、检修位于机架11内部的小导柱141。 [0030] 在一种的实施方式中,电气控制组件4采用PLC电控箱,气压控制组件7采用调压 阀。 [0031] 在一种的实施方式中,机架11上还设有由电气控制组件4驱动的循环油箱9,循环 油箱9通过油管分别为大导柱23、曲轴21、连杆22、滑块31提供润滑油路。 [0032] 进一步的,机架11的底部具有底座15,储气罐8、循环油箱9设于底座15上;底座15 上还设有与电气控制组件4通信连接的操作盒16,操作盒16上具有多个向电气控制组件4输 入信号的操作钮161。 [0033] 对于本领域的技术人员来说,可根据本发明所揭示的结构和原理获得其它各种相 应的改变以及变形,而所有的这些改变以及变形都属于本发明的保护范畴。 5 5 CN 114523029 A 说明书附图 1/4页 图1 6 6 CN 114523029 A 说明书附图 2/4页 图2 7 7 CN 114523029 A 说明书附图 3/4页 图3 8 8 CN 114523029 A 说明书附图 4/4页 图4 9 9

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