[发明专利]自动切换的双通路冲床传动机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种数控转塔冲床，尤其涉及一种自动切换的双通路传动机构以及数控伺服电机作为动力的新型数控转塔冲床主传动系统。

背景技术

数控转塔冲床是金属板材冲压加工的关键设备，作为冲压动力的主传动部件，传统采用曲柄连杆机构的机械式设计(参见图5)。由曲轴24、连杆25、销轴26和滑块23等组成的曲柄连杆机构以及飞轮21，安装于机身22上。离合器与制动器20分别与曲轴24右侧轴端和飞轮21连接，并由主控阀19控制其动作。工作中，主电机通过皮带带动飞轮21旋转，通过离合器与制动器20的结合作用将动力传递给曲轴24，继而使滑块23上下运动；反之，通过离合器与制动器20的制动将动力脱离曲轴24并使其停止。虽然该结构较为简单，制造成本较低，但缺点是摩擦片损耗快，污染性强，性能稳定性差，需要经常调整与维修，而且其工作频率较低，噪音大。针对上述已有技术存在的不足，实用新型“连杆长度可变的曲柄连杆传动机构及冲床主传动系统”(ZL200720027575.8)提供了一种性能稳定，调整与维修简易，而且其工作频率高，噪音小的连杆长度可变的曲柄连杆传动机构及冲床主传动系统。该实用新型提供了一种连杆长度可变的装置，应用于曲柄连杆机构中，并在传统机械式主传动的基础上，将数控伺服电机通过减速机与曲轴相连，省去飞轮及离合器与制动器，成为目前广泛应用的电伺服驱动主传动系统。

上述改进的主传动系统已经应用于数控转塔冲床，虽然通过可变的连杆长度与较小的曲轴偏心距的合理匹配，解决了提供换模与冲压时所需的两种滑块行程以及优化伺服电机额定功率、选择合理额定冲压频率而满足冲压额定扭矩的问题，但是在小步距低负载的刻印冲压时，只能提供额定冲压频率下所达到的最高冲压速度，这种冲压速度远远不能满足小步距低负载的刻印冲压高速性的要求。

发明内容

本发明针对已有技术存在的问题，提供一种结构新颖、性能可靠、调整与维修简便并且可以实现自动切换的双通路传动机构，在沿用连接连杆长度可变的曲柄连杆传动机构的基础上新增了能够自动切换的双通路传动机构，通过两者的结合可以构成既能实现小步距低负载的高速刻印冲压、又能满足低速重载冲压的新型冲床主传动系统。

本方案是通过如下技术措施来实现的：一种自动切换的双通路冲床传动机构，其特征是在伺服电机输出轴和曲轴之间设置有固定在箱体上的直路传动机构和旁路传动机构；

所述直路传动机构包括与伺服电机输出轴连接的减速机，所述减速机通过直路连接轴和直路连接套输出动力给曲轴，在所述直路连接轴和直路连接套上设置有电磁齿形离合器Ⅱ；

所述旁路传动机构包括设置于伺服电机输出轴上的齿轮Ⅱ和设置于曲轴上的齿轮Ⅰ，还设置有齿轮Ⅲ和齿轮Ⅳ，所述齿轮Ⅲ和齿轮Ⅳ通过旁路连接轴固定连接在一起，所述齿轮Ⅲ与齿轮Ⅱ啮合，所述齿轮Ⅰ和齿轮Ⅳ啮合，所述齿轮Ⅰ和曲轴之间设置有电磁齿形离合器Ⅰ。

本方案的具体特点还有，所述电磁齿形离合器Ⅰ的连接板与齿轮Ⅰ通过螺钉连接。

所述电磁齿形离合器Ⅱ的转子与直路连接轴通过键连接，电磁齿形联轴器Ⅱ的连接板与直路连接套固定连接，直路连接套与曲轴固定连接。

所述直路连接套起到支撑作用，直路连接轴通过直路连接轴支撑轴承支撑在直路连接套中，齿轮Ⅰ通过直路连接套支撑轴承Ⅰ支撑在直路连接套上，直路连接套通过直路连接套支撑轴承Ⅱ支撑在箱体中。

所述电磁齿形离合器Ⅰ和电磁齿形离合器Ⅱ互锁是通过互锁控制电路来实现的。通过数控系统控制两个电路的通断来保证两个电磁齿形离合器实时分离与啮合，实现直旁两个通路分别各自工作。

本发明的技术特征是：伺服电机与曲柄连杆机构的连接采用并行直、旁两个通路且能够自动切换的传动形式，即两个通路分别为减速器传动和齿轮或同步带传动，自动切换通过双电磁齿形离合器完成。伺服电机输出轴直连减速机输入端和初级齿轮或初级同步带轮，此时伺服电机输出的动力同时传递到减速机和初级齿轮或者同步带轮上面，通过控制直、旁两个通路分别带动减速机输出轴与末级齿轮或末级同步带轮旋转，两者又分别与曲轴通过各自的电磁齿形离合器与曲轴实现同轴刚性连接或切断游离空转，双电磁齿形离合器相互连锁、自动切换，其过程依据打击速度和冲压力需求由数控系统程序控制，实现高转速或高力矩特性的不同冲压功能。