[实用新型]二自由度混合驱动机械式伺服压力机

说明书

技术领域

本实用新型涉及无切削的金属成型加工设备，具体地说，涉及一种伺服压力机。

背景技术

在金属成型加工领域，特别是在板料冲压、成型、薄板拉伸工艺中，液压式压力机和机械式压力机是两种主要的加工设备。液压式压力机生产效率低、液压系统维护困难且成本高。传统的机械式压力机通常采用固定转速电机作为动力源，通过各种不同的传动装置，使执行机构以固定的压力曲线进行工作，不能得到用户根据不同加工工艺需要的压力工作曲线，这种压力机缺少“柔性”的固有缺陷阻碍了冲压工艺水平的进一步提高，因而很难满足现代市场产品多样化、变化快、批量小的要求。近年来，出现了伺服电机直接驱动的机械式压力机，如日本网野公司连杆压力机、日本小松HF系列压力机、美国俄亥俄州大学双肘杆压力机、齐齐哈尔第二机床集团压力机，这种压力机结构形式与普通机械压力机基本相同，仅将普通电机换成伺服电机，通过调节伺服电机的输入可以改善滑块的速度特性和动力学性能，这种压力机由于不使用飞轮，冲压时能量全部由伺服电机提供，若需要大吨位压力机时，则需要使用大功率的伺服电机，但大功率伺服电机价格非常昂贵，因此这种压力机的制造成本非常高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有金属成型用压力机存在的生产效率低、维护困难、成本高、且“柔性”差等上述不足，本实用新型提供一种二自由度混合驱动机械式伺服压力机，该压力机由大功率定转速电机和小功率伺服电机共同带动，大功率定速电机提供冲压动能，小功率伺服电机实现冲锤位置和速度的调整，该压力机可按照不同的压力加工工艺，提供复杂的运动输出规律，满足各种冲压作业的要求。

本实用新型的技术方案为：一种二自由度混合驱动机械式伺服压力机，所述的压力机包括机架、第一曲柄、第二曲柄、连杆、三副构件、冲锤连杆和冲锤，第一曲柄和第二曲柄分别与机架通过转动副相连接；第一曲柄与大功率定转速电机连接，并由该大功率定转速电机带动第一曲柄旋转；第二曲柄与小功率伺服电机连接，并由该小功率伺服电机带动第二曲柄旋转；三副构件的三个节点分别与连杆、冲锤连杆、第二曲柄连接，连杆与第一曲柄通过转动副相连接，冲锤连杆的末端通过转动副相与冲锤连接，冲锤处于固定导轨之内。

本实用新型的有益效果为：本实用新型利用大功率定速普通电机和小功率伺服电机，可以精确的控制冲锤的冲压速度以及冲压位置，解决大功率机械式伺服压力机制造成本过高的难题，而且三副构件的加入，也能够使冲锤的压力工作曲线更为多样化；同时，压力机的结构简单紧凑，造价低，只要在压力机上安装适当的冲模，就能完成冲裁、落料、弯曲、成型、拉延和精压等工艺。

附图说明

图1为本实用新型具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示的本实用新型的具体实施例，一种二自由度混合驱动机械式伺服压力机，所述的压力机包括机架1、第一曲柄2、第二曲柄7、连杆3、三副构件4、冲锤连杆5和冲锤6，第一曲柄2和第二曲柄7分别与机架1通过转动副相连接；第一曲柄2与大功率定转速电机连接，并由该大功率定转速电机带动第一曲柄2旋转；第二曲柄7与小功率伺服电机连接，并由该小功率伺服电机带动第二曲柄7旋转；三副构件4的三个节点分别与连杆3、冲锤连杆5、第二曲柄7连接，连杆3与第一曲柄2通过转动副相连接，冲锤连杆5的末端通过转动副与冲锤6相连接，冲锤6处于固定导轨之内。

工作时，第一曲柄2在大功率定转速电机的带动下做旋转运动，为压力机提供主要动能，第二曲柄7在小功率伺服电机的带动下做旋转运动，实现冲锤6位置和速度的控制，在第一曲柄2和第二曲柄7共同的旋转运动作用下，连杆3和三副构件4按照较为复杂的轨迹开始运动，在此过程中，冲锤6在冲锤连杆5的作用下也开始运动，由于受到导轨的水平方向限位，而且冲锤连杆5与冲锤6又是相互铰接，因此冲锤6只能在导轨内上下冲压。