[发明专利]一种机械伺服数控转塔冲床的主传动装置

说明书

技术领域

本发明属于机械制造领域，特别涉及一种机械伺服数控转塔冲床的主传动装置。

背景技术

机械伺服数控转塔冲床是一种可完成板料的自动输送、冲模的自动更换和板材的高效率精密加工、适合于薄板连续高速伺服冲切加工的冲压设备，可高效精密加工各种板料冲压零件，其特征是高效率、高精度、节能、环保和自动化，代表了数控转塔冲床的发展方向。通常包括数控系统、伺服系统、电气系统、冲床床身、传动系统及辅助系统等。机械伺服数控转塔冲床集整机结构优化技术、伺服驱动主传动技术、伺服驱动冲压控制技术、送料机构设计及控制技术、伺服主传动高速运转下的热平衡技术及数控系统集成化智能化技术等关键技术为一体，具备自动、高速、精密三个基本特征，广泛应用于航空航天、汽车、发电设备、信息、家电等高科技领域，是为保证经济和国防安全而必须自主研发的重大装备之一。

目前，数控转塔冲床的冲压主传动多采用高速液压冲头系统或普通电机机械主传动，液压主传动或是普通电机机械主传动的数控转塔冲床只要开机，主电机就会一刻不停地运转，空运转消耗电能较多。液压系统控制油路的伺服阀对油品的要求高，液压油需要定期更换，在维护过程中也要确保油路不受污染。机床工作时，高压油路阀高速换向时的冲击噪音较大。

与液压主传动数控转塔冲床相比，机械伺服数控转塔冲床具有节能、环保和维护简单、可靠性高等优点。目前多个国家的冲床厂家已逐步停产液压主传动数控转塔冲床，转而仅提供机械伺服主传动的数控转塔冲床。该冲床采用伺服电机机械主传动，与普通电机机械主传动相比，伺服电机机械主传动具有高速、高精度、高度节能和冲程可变等绝对优势，是跨时代的升级换代技术。

国际上商品化生产机械伺服数控转塔冲床厂家主要有日本的天田和村田、芬兰的芬宝。其中芬宝E系列的机械伺服数控转塔冲床的主传动结构如图1所示，主要由伺服电机01、滚珠丝杠02、垂直滑块03、下承压楔块04、水平滚轮05、上复位楔块06和水平滑块07所组成。。该结构采用了大导程的滚珠丝杠推动水平滑块作前级的水平运动，后级采用了楔块、辊轴结构，将水平滑块的水平运动转化为垂直滑块的上下运动。所需电机功率较大，对电机的动态特性要求较高。

发明内容

本实发明的目的是为了克服已有技术的不足之处，提出一种机械伺服数控转塔冲床的主传动装置，该装置具有结构简单、制造成本低、机械增益大、刚度高、动态特性好、响应快以及易于实现高速高精度冲压任务等优点。

本发明提出一种机械伺服数控转塔冲床的主传动装置，其特征在于，该装置包括两台伺服电机；两个联轴器；第一、第二支链、楔块、导轨、滚轮、一个用于安装冲头的滑块、一个导套、复位装置；以及运动副；其中，两台伺服电机固定在床身上并通过两个联轴器分别与第一、第二支链一端相连，第一、第二支链另一端均与楔块相连；所述楔块沿与床身固定连接的导轨运动；所述滚轮与楔块的下侧楔面保持接触；所述滑块具有一凹槽，该滑块上部与滚轮相连，下部安装冲头；导套与床身固定连接，用于限定冲头的运动方向；所述复位装置设置在滑块的凹槽内，复位装置的一端与楔块相连。

所述所述第一、第二支链结构相同，均可包括滚珠丝杠、丝杠螺母和连杆；两台伺服电机通过两个联轴器分别与第一、第二支链的丝杠相连，第一、第二支链的连杆的一端分别第一、第二支链的丝杠螺母相连，第一、第二支链的连杆的另一端均与楔块相连。

所述所述运动副可分为：连接于第一、第二支链的丝杠螺母与连杆之间的转动副、连接于第一、第二支链的连杆与楔块之间的转动副、楔块与导轨之间的移动副、导套与冲头之间的移动副、滚轮与楔块之间的高副，滚轮与滑块之间的转动副；其中连接于所述第一、第二支链的连杆与所述楔块之间的运动副不重合。

所述复位装置主要可由复位弹簧、小滑块及拉杆所组成；所述复位装置的复位弹簧和小滑块设置在滑块的凹槽内，拉杆的一端与滑块相连，拉杆的另一端与楔块铰接。所述复位装置的运动副包括：拉杆与楔块之间的转动副，连接于拉杆与冲头上小滑块之间的转动副，小滑块与滑块空腔之间的移动副。

本发明提出的一种应用于机械伺服数控转塔冲床的主传动装置，采用两个伺服电机分别通过联轴器带动两个支链同步驱动楔块，推动冲头实现单自由度的冲压运动，该装置具有结构简单、制造成本低、机械增益大、刚度高、动态特性好、响应快以及易于实现高速高精度冲压任务等优点。

附图说明

图1为已有的一种机械伺服数控转塔冲床的主传动结构示意图。

图2为本发明实施例1的结构示意图。