[发明专利]一种带有液压助力装置的电动伺服模垫及运行方法

说明书

本发明提出了一种带有液压助力装置的电动伺服模垫及运行方法，包括：底座、顶冠、伺服驱动机构、液压助力装置、控制系统；伺服驱动机构成对安装；伺服驱动机构包括伺服电机、带轮、同步带、丝杆以及与丝杆螺纹配合的丝母；液压助力装置包括设置在底座上的助力液压缸体、与顶冠连接的活塞杆和与液压助力装置管路连接的液压系统；液压系统中的液压油的压强及流量，决定活塞杆的输出力以及上下动作的速度。基于本发明提出的电动伺服模垫，还提出了其运行方法。本发明借助液压助力装置减轻顶冠在加减速过程中丝杆、丝母承担的交变重载，有效提升丝杆和丝母的疲劳寿命，适用于大型重载伺服模垫。

技术领域

本发明属于电动伺服模垫技术领域，特别涉及一种带有液压助力装置的电动伺服模垫及运行方法。

背景技术

模垫与压力机滑块结合可以产生合理的摩擦抗力，控制材料的流动，防止工件拉裂和褶皱，从而提高工件一次成型率。目前，大吨位模垫主要有气压、液压以及液、气组合式三种。其中气压式结构相对简单，但是加工质量要求较高，并且工作过程中输出力不可控，无辅助动作，压边力易波动，适用于加工形状简单，质量要求一般的工件。液压式和液、气组合式均采用闭环伺服控制系统，工作过程中可实现精确辅助动作；但是系统组成复杂，价格昂贵且能耗较高。

随着伺服控制技术应用于冲压成形机床，日本小松、会田以及德国舒勒已开发了由伺服电机直接驱动丝杆转动带动顶冠配合压力机滑块精确动作的模垫，具有精度高、节能、安全和柔性等优点。丝杆、丝母作为伺服驱动机构中的核心元件，在加减速过程中驱动丝母和顶冠配合滑块上下动作；由于丝杆、丝母承载能力有限，在交变重载工作环境下，丝杆及丝母的滚珠槽部和滚珠的接触部产生很大的应力，会严重影响其疲劳寿命，难以满足大型重载伺服模垫的工作要求。目前，一些厂家主要通过增加伺服驱动机构数量，减轻单个驱动丝杆、丝母承担的载荷，然而增加伺服驱动机构数量将导致伺服电机动作同步控制较难，如果存有运行误差，偏置载荷将导致丝杆、丝母磨损较快，减少其使用寿命。日本小松提出了在模垫和滚珠丝杠之间加入导杆的专利专利申请公开号：P2006-55873A，用来避免因偏心载荷导致滚珠丝杠损伤；此方法在某种程度上提高了丝杆和丝母的疲劳寿命，但是没有根本解决丝杆、丝母承载能力弱的问题。

发明内容

本发明提出了一种带有液压助力装置的电动伺服模垫及运行方法，借助液压助力装置减轻顶冠在加减速过程中丝杆、丝母承担的交变重载，有效提升丝杆和丝母的疲劳寿命，适用于大型重载伺服模垫。

为了实现上述目的，本发明提出的了一种带有液压助力装置的电动伺服模垫，包括：底座101、顶冠100、伺服驱动机构200、液压助力装置300、控制系统500；

所述伺服驱动机构200成对安装；所述伺服驱动机构200包括伺服电机201a、带轮、同步带204、丝杆203a以及与所述丝杆203a螺纹配合的丝母203b；电动伺服电机201a的回转动力通过带轮、同步带204以及联轴器202传递到丝杆203a上的丝母203b，通过传递到丝母203b的回转动力作用在丝杆机构203a上的螺纹部，将旋转运动转变为上下直线运动；

所述底座101的内壁及顶冠100的外壁设有导向板104，使顶冠100在底座101内壁升降运动；

所述液压助力装置300包括设置在底座101上的助力液压缸体301a、与顶冠连接的活塞杆301b和与所述液压助力装置300管路连接的液压系统303；所述液压缸体301a通过法兰盘固定在底座101上；所述活塞杆301b通过法兰盘固定在顶冠100底部；所述液压系统303中的液压油的压强及流量，决定活塞杆301b的输出力以及上下动作的速度。

进一步的，所述电动伺服模垫还包括伺服驱动器400和储能装置501；