一种双电机螺旋副直驱式回转头压力机 |
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| 申请号 | CN201610953987.8 | 申请日 | 2016-11-03 | 公开(公告)号 | CN106273608A | 公开(公告)日 | 2017-01-04 |
| 申请人 | 西安思源学院; | 发明人 | 贾先; 杨燕; 谭栓斌; 雷鸿春; 张琰; 王阳阳; 张苹; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种双 电机 螺旋副直驱式回转头压 力 机，包括冲头，冲头内设有 丝杠 ，丝杠上部和下部设有两段不同旋向的 螺纹 ，上段螺纹匹配第一丝杠 螺母 ，下段螺纹匹配第二丝杠螺母；第一丝杠螺母与第一 伺服电机 的 转子 固定连接，第一伺服电机的转子与第一伺服电机的 定子 匹配安装在上 箱体 内；第二丝杠螺母与第二伺服电机的转子固定连接，第二伺服电机的转子与第二伺服电机的定子匹配安装在下箱体内；丝杠底部穿过 轴承 端盖连接冲头本体。本发明的优点体现在：改善了 冲压 机的静、动态性能；性价比髙、安全、稳定、可靠。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种双电机螺旋副直驱式回转头压力机，包括冲头，其特征在于，冲头内设有丝杠，丝杠上部和下部设有两段不同旋向的螺纹，上段螺纹匹配第一丝杠螺母，下段螺纹匹配第二丝杠螺母；第一丝杠螺母与第一伺服电机的转子固定连接，第一伺服电机的转子与第一伺服电机的定子匹配安装在上箱体内；第二丝杠螺母与第二伺服电机的转子固定连接，第二伺服电机的转子与第二伺服电机的定子匹配安装在下箱体内；丝杠底部穿过轴承端盖连接冲头本体。 |
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| 说明书全文 | 一种双电机螺旋副直驱式回转头压力机技术领域[0001] 本发明涉及一种压力机，具体涉及一种双电机螺旋副直驱式回转头压力机。 背景技术[0002] 传统交流异步电机驱动的齿轮减速及曲柄滑块机构组合的回转头压力机大多采用曲柄滑块机构示，由于曲柄滑块机构尺寸大，造成压力机刚度差；另外由于交流异步电动机不能调速，造成工作模式固定单一，通过这种传动系统实现变速难度很大，工艺适应性差，不能满足对冲压设备的节能化、伺服柔性化、高效化、精密化的高要求。 [0003] 直驱式思想是近年来在各个领域不断发展起来的一种新型伺服控制方式。由直驱式冲压系统取代传统曲柄滑块经典机构冲压系统，可以很方便的改变执行元件的运动方向、速度等。 发明内容[0004] 本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种双电机螺旋副直驱式回转头压力机，最大的特点是充分发挥交流伺服电动机的特性，把所有的控制问题都转化到对交流伺服电动机的控制上，可以很方便的实现计算机控制，在自动控制方面具有很强的适应性。 [0005] 为实现上述目的，本发明公开了如下技术方案： [0006] 一种双电机螺旋副直驱式回转头压力机，包括冲头，冲头内设有丝杠，丝杠上部和下部设有两段不同旋向的螺纹，上段螺纹匹配第一丝杠螺母，下段螺纹匹配第二丝杠螺母；第一丝杠螺母与第一伺服电机的转子固定连接，第一伺服电机的转子与第一伺服电机的定子匹配安装在上箱体内；第二丝杠螺母与第二伺服电机的转子固定连接，第二伺服电机的转子与第二伺服电机的定子匹配安装在下箱体内；丝杠底部穿过轴承端盖连接冲头本体。 [0007] 进一步的，冲头上还包括安装在一起的上箱体和下箱体，下箱体在与上箱体接触处设有凸台，凸台上安装有第二轴承、第二轴承上承接第一丝杠螺母，第一丝杠螺母与第一伺服电机的转子固定连接，第一伺服电机的转子与第一伺服电机的定子匹配安装在上箱体内，第一伺服电机的转子与第一伺服电机的定子上部设有第一轴承，第一轴承与第一伺服电机的定子之间设有第一轴承套，第一轴承与第一伺服电机的转子之间设有第一铝套；第二丝杠螺母与第二伺服电机的转子固定连接，第二伺服电机的转子与第二伺服电机的定子匹配安装在下箱体内，下箱体底部设有轴承端盖，轴承端盖上设有第四轴承，第四轴承与第二伺服电机的定子之间设有第二轴承套，第四轴承与第二伺服电机的转子之间设有第二铝套，凸台底部设有第三轴承，第三轴承承载在第二丝杠螺母上。 [0008] 进一步的，所述第一轴承为深沟球轴承，第二轴承为推力滚子轴承，第三轴承为推力滚子轴承，第四轴承为深沟球轴承。 [0009] 进一步的，冲头底部还设有换模部分，包括导柱、冲头套、回转头和多套模具，轴承端盖、导柱、冲头套和回转头固定连接，模具放在回转头的模具孔里。当上下螺母(电机转子)同向转动时，丝杠带动轴承端盖、冲头套和回转头做转动，将需要的模具转到冲头下面，当冲头本体的上下运动时，实现用不同模具进行冲压。 [0010] 本发明公开的一种双电机螺旋副直驱式回转头压力机，具有以下有益效果： [0011] 1、由于直驱式冲压系统控制的根本就是伺服电动机的控制，因此可使用伺服电动机控制策略的优秀成果来改善冲压机的静、动态性能。 [0014] 图1是本发明冲头的结构示意图， [0015] 其中： [0016] 1-上箱体，2-第一轴承，3-第一丝杠螺母，4-第一铝套，5-第一轴承套，6-第一伺服电机定子，7-第一伺服电机转子，8-丝杠，9-第二轴承，10-下箱体，11-第三轴承，12-第二丝杠螺母，13-第二伺服电机转子，14-第二伺服电机定子，15-第二铝套，16-第四轴承，17-第二轴承套，18-轴承端盖，19-导柱，20-冲头本体，21-冲头套，22-回转头，23-模具。 具体实施方式[0017] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0018] 本发明的核心是提供一种双电机螺旋副直驱式回转头压力机，由直驱式冲压系统取代传统曲柄滑块经典机构冲压系统，可以很方便的改变执行元件的运动方向、速度等。该系统最大的特点是充分发挥交流伺服电动机的特性，把所有的控制问题都转化到对交流伺服电动机的控制上，可以很方便的实现计算机控制，在自动控制方面具有很强的适应性。 [0019] 请参见图1。 [0020] 一种双电机螺旋副直驱式回转头压力机，包括冲头，冲头内设有丝杠8，丝杠8上部和下部设有两段不同旋向的螺纹，上段螺纹匹配第一丝杠螺母3，下段螺纹匹配第二丝杠螺母12；第一丝杠螺母3与第一伺服电机的转子7固定连接，第一伺服电机的转子7与第一伺服电机的定子6匹配安装在上箱体1内；第二丝杠螺母12与第二伺服电机的转子13固定连接，第二伺服电机的转子13与第二伺服电机的定子14匹配安装在下箱体10内；丝杠8底部穿过轴承端盖18连接冲头本体20。 [0021] 传统交流异步电机驱动的齿轮减速及曲柄滑块机构组合的回转头压力机，由于曲柄滑块机构尺寸大，造成压力机刚度差；另外由于交流异步电动机不能调速，造成工作模式固定单一，通过这种传动系统实现变速难度很大，工艺适应性差，不能满足对冲压设备的节能化、伺服柔性化、高效化、精密化的高要求。相比于传统技术，本发明性价比髙。取消偏心轴、连杆、导向等机构，大大降低了系统复杂程度，减少了机械加工成本。安全、稳定、可靠。运用直驱思想，减少了中间传动环节，使得工作性能安全、稳定、可靠。 [0022] 由于直驱式冲压系统控制的根本就是伺服电动机的控制，因此可使用伺服电动机控制策略的优秀成果来改善冲压机的静、动态性能。 [0023] 作为具体实施例，冲头上还包括安装在一起的上箱体1和下箱体10，下箱体10在与上箱体1接触处设有凸台，凸台上安装有第二轴承9、第二轴承9上承接第一丝杠螺母3，第一丝杠螺母3与第一伺服电机的转子7固定连接，第一伺服电机的转子7与第一伺服电机的定子6匹配安装在上箱体1内，第一伺服电机的转子7与第一伺服电机的定子6上部设有第一轴承2，第一轴承2与第一伺服电机的定子6之间设有第一轴承套5，第一轴承2与第一伺服电机的转子7之间设有第一铝套4；第二丝杠螺母12与第二伺服电机的转子13固定连接，第二伺服电机的转子13与第二伺服电机的定子14匹配安装在下箱体10内，下箱体10底部设有轴承端盖18，轴承端盖18上设有第四轴承16，第四轴承16与第二伺服电机的定子14之间设有第二轴承套17，第四轴承16与第二伺服电机的转子13之间设有第二铝套15，凸台底部设有第三轴承11，第三轴承11承载在第二丝杠螺母12上。 [0024] 作为具体实施例，所述第一轴承2为深沟球轴承，第二轴承9为推力滚子轴承，第三轴承11为推力滚子轴承，第四轴承16为深沟球轴承。 [0025] 作为具体实施例，冲头底部还设有换模部分，包括导柱19、冲头套21、回转头22和多套模具，轴承端盖18、导柱19、冲头套21和回转头22固定连接，模具23放在回转头的模具孔里。 [0026] 本发明的第一丝杠螺母3、第二丝杠螺母12与丝杠8之间采用反螺旋设计，其两种工况如下： [0027] (1)冲压工况。第一丝杠螺母3、第二丝杠螺母12反向转动，丝杠8带动冲头本体20做直线运动，丝杠上升或下降，通过往复直线运动实现冲压。因为冲头本体20的位移和螺母的转角成正比，不存在下死点位置，通过控制伺服电动机可以实现不同工艺要求，对冲头本体20的运动进行最优特性设计。 [0028] 冲头本体20采用两个独立交流伺服同步电机驱动，将两个丝杠螺母分别与两个交流伺服同步电动机的转子固定连接，通过两个不同的伺服电动机转子分别带动两个螺旋方向相反的螺母转动，相应同轴的整体丝杠上的螺旋方向也是相反的，丝杠受固定在轴承端盖上的导柱的约束只能做直线运动，这样上述两个螺母只能原地旋转，丝杠也只能上下运动，带动冲头本体上下往复运动。 [0029] (2)换模工况。在回转头22内安装多套模具23，第一丝杠螺母3、第二丝杠螺母12同向转动，丝杠8不动，冲头套21和回转头22通过导柱19随着螺母一起做旋转运动，通过数控编好的指令可随时转动进行换模，装夹一次，便可使用多副模具冲压。 [0030] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，而非对其限制；应当指出，尽管参照上述各实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改和替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。 |
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