數控轉塔衝床應用開關磁阻伺服電機的衝壓結構的製作方法

2023-10-25 16:27:42

專利名稱：數控轉塔衝床應用開關磁阻伺服電機的衝壓結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種數控轉塔衝床的結構，具體涉及一種數控轉塔衝床應用開關
磁阻伺服電機的衝壓結構。
背景技術：
傳統的數控轉塔衝床的衝壓主傳動部分有機械式和液壓式兩種結構。 機械式為交流異步電動機帶動飛輪高速旋轉，衝壓時通過離合器的結合帶動機械 主傳動的曲軸機構完成衝壓動作。當衝壓動作完成後，離合器脫開，但是交流異步電動機不 停止，始終處於高速運轉狀態。而且衝壓的上死點和下死點不可改變，不利於板材的成型或 壓印等工藝的進行。由於離合器的啟動頻率的限制，整個衝床的工作效率也受到很大制約。 液壓式數控轉塔衝床在衝壓機構的動力部分採用液壓系統作為動力源。通過液壓 控制卡驅動液壓缸往復運動，並通過LVDT位置檢測傳感器實時反饋位置和速度給控制卡 形成閉環控制，能夠完成衝壓、成型、壓印及打標等衝床功能，而且能夠非常精確的控制停 止位置。但是液壓系統的缺點也是非常明顯的，首先就是耗電量大，液壓站的油泵電機一直 處於高速運轉狀態，鑑於油泵本身洩漏的特點，要維持準確的位置，必須不停的運轉以保持 壓力恆定。另外液壓系統對液壓油的顆粒要求也很高，要求每年定期更換液壓油和工作濾 芯，所以用戶的使用維護成本偏高。還有就是廢油的排放，也是對環境的汙染。

發明內容本實用新型的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種節能、環保、高效和免維 修的數控轉塔衝床應用開關磁阻伺服電機的衝壓結構。 本實用新型的技術方案是一種數控轉塔衝床應用開關磁阻伺服電機的衝壓結 構，包括開關磁阻伺服電機、曲軸、連杆和滑塊，所述開關磁阻伺服電機與曲軸連接，由開關 磁阻伺服電機直接驅動的曲軸與連杆連接，連杆又與滑塊連接，構成一個平面連杆機構。 所述開關磁阻伺服電機可以為一個，直接安裝在曲軸的一端。 所述開關磁阻伺服電機也可以為一對，分別直接安裝在曲軸的兩端，該曲軸由所 述開關磁阻伺服電機同步驅動。 數控轉塔衝床應用開關磁阻伺服電機的衝壓結構是在數控轉塔衝床的衝壓部分 應用專用的開關磁阻伺服電機作為動力源，與曲軸一端或兩端直接連接，電機轉動直接驅 動曲軸轉動，通過曲軸擺動一定角度或曲軸旋轉，從而帶動連杆機構上下運動，實現對板材 節能、快速和精密的衝壓。 所述開關磁阻伺服電機為定轉子雙凸極結構，轉子由矽鋼片疊壓而成，無繞組和 永磁體，允許有較高的溫升。 所述曲軸的轉動角度由開關磁阻伺服電機自帶編碼器反饋進行半閉環控制，曲軸 擺動的角度或旋轉，可根據被加工板料上的孔的分布決定，從而可以進行高精度的衝壓及 成型加工。當採用一對開關磁阻伺服電機同步驅動曲軸時，曲軸的轉動角度由主動電機自帶編碼器進行半閉環控制，從動電機不帶編碼器，通過調整主從電機的內部相位角偏差達 到同步的效果。 所述滑塊的下死點位置可以任意設置，對於不同板厚的板材可以採用最合適的行 程，其衝壓行程可根據板材的厚度確定，從而減少空行程運動所需要的時間，可大大提高生 產效率。 本實用新型的有益效果是 1、特種電機。開關磁阻電機是一種特種電機。起動轉矩大，具有軟起動特性，起動 電流小，避免對電網衝擊。採用先進控制理論，可實現位置與速度的精確控制，可頻繁起停、 正反向運轉，能實現四象限運行和再生制動。另外機械強度高，系統功率因數高，可達0.9 以上，過載能力強。可直接傳動負載，轉動慣量小、轉矩慣量比大，不需要減速器傳遞動力， 也不會發生控制延遲，動態相應快； 2、節能。與以往傳統壓力機的機械式主傳動相比，省去了機械式主傳動的離合器 及交流異步電機的傳動裝置，結構簡單。傳統的機械式主傳動由交流異步電機帶動飛輪旋 轉並積聚一定的能量，工作過程中，飛輪能量衝壓時消耗，並在返回上死點時重新積累。機 械離合器由於頻繁的工作，機械摩擦片等元件作為易損件也需要經常更換。而對於開關 磁阻電機驅動主傳動，能量無需存儲，電機也無需一直運轉，僅在衝壓時啟動並提供所需能 量。通常液壓油的使用壽命為2500-3000小時，也就是按每天八小時計算，每年至少需要更 換一次液壓油。而且一般累計工作時間達到1000小時需要更換一次液壓油濾芯。而採用 電伺服主傳動機構則避免了機械曲軸連杆離合器需要經常更換摩擦片以及液壓系統需要 經常更換液壓油和過濾網的麻煩； 3、環保。與液壓式主傳動相比，它既省去了液壓油液的冷卻系統，也沒有液壓油液 的洩漏及廢油處理的汙染。機械式衝床使用氣動離合器時，會產生極大的噪音。滑塊衝壓 模具穿透板料時，會受衝壓反力作用產生振動和衝擊，由此帶來的噪音也會隨滑塊速度和 衝壓力的增加而增大。開關磁阻電機卻能夠在行程的每時每刻對滑塊的速度進行控制和調 節，從而達到減少噪音的目的； 4、高效。開關磁阻伺服電機驅動式衝壓機構的滑塊行程和速度能夠任意調整，可 以選擇衝壓所需的最短行程，最大程度地節省空行程時間，同時設定合適的速度，從而有效 地提高生產率； 5、優化工藝。曲軸的轉動角度由開關磁阻電機和相應驅動單元進行半閉環控制， 下死點位置可以任意設置，能夠提高成型模具的加工精度。按照衝壓工藝和模具類型，通過 優化程序來控制滑塊以適應各種衝壓模式，如壓印、衝孔、成型等，拓展了數控衝的加工工 藝範圍。

圖1為本實用新型實施例1的結構示意圖； 圖2為本實用新型實施例2的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明
4[0022] 實施例1 如圖1所示一種數控轉塔衝床應用開關磁阻伺服電機的衝壓結構，包括開關磁 阻伺服電機1、曲軸2、連杆3和滑塊4，所述開關磁阻伺服電機1直接安裝在曲軸2的一端， 由開關磁阻伺服電機1直接驅動的曲軸2與連杆3連接，連杆3又與滑塊4連接，構成一個 平面連杆機構。 所述開關磁阻伺服電機1為定轉子雙凸極結構，轉子由矽鋼片疊壓而成，無繞組 和永磁體，允許有較高的溫升。 所述曲軸2的轉動角度由開關磁阻伺服電機1自帶編碼器反饋進行半閉環控制， 曲軸2擺動的角度或旋轉，根據被加工板料上的孔的分布決定，所述滑塊4衝壓行程根據板 材的厚度確定。 實施例2 如圖2所示一種數控轉塔衝床應用開關磁阻伺服電機的衝壓結構，包括開關磁 阻伺服電機1、曲軸2、連杆3和滑塊4，所述開關磁阻伺服電機1為一對，分別直接安裝在 曲軸2的兩端，曲軸2由所述開關磁阻伺服電機1同步驅動，該曲軸2與連杆3連接，連杆 3又與滑塊4連接，構成一個平面連杆機構。 所述開關磁阻伺服電機1為定轉子雙凸極結構，轉子由矽鋼片疊壓而成，無繞組 和永磁體，允許有較高的溫升。 所述曲軸2的轉動角度由一對開關磁阻伺服電機1中的主動電機自帶編碼器進行 半閉環控制，從動電機不帶編碼器，通過調整主從電機的內部相位角偏差達到同步的效果， 曲軸2擺動的角度或旋轉，根據被加工板料上的孔的分布決定，所述滑塊4衝壓行程根據板 材的厚度確定。
權利要求一種數控轉塔衝床應用開關磁阻伺服電機的衝壓結構，其特徵在於它包括開關磁阻伺服電機(1)、曲軸(2)、連杆(3)和滑塊(4)，所述開關磁阻伺服電機(1)與曲軸(2)連接，由開關磁阻伺服電機(1)直接驅動的曲軸(2)與連杆(3)連接，連杆(3)又與滑塊(4)連接，構成一個平面連杆機構。
2. 根據權利要求1所述的數控轉塔衝床應用開關磁阻伺服電機的衝壓結構，其特徵在於所述開關磁阻伺服電機(1)為一個，直接安裝在曲軸(2)的一端。
3. 根據權利要求1所述的數控轉塔衝床應用開關磁阻伺服電機的衝壓結構，其特徵在於所述開關磁阻伺服電機(1)為一對，分別直接安裝在曲軸(2)的兩端，該曲軸(2)由所述開關磁阻伺服電機(1)同步驅動。
4. 根據權利要求1所述的數控轉塔衝床應用開關磁阻伺服電機的衝壓結構，其特徵在於所述開關磁阻伺服電機(1)為定轉子雙凸極結構，轉子由矽鋼片疊壓而成，無繞組和永磁體。
5. 根據權利要求2所述的數控轉塔衝床應用開關磁阻伺服電機的衝壓結構，其特徵在於所述曲軸(2)的轉動角度由開關磁阻伺服電機(1)自帶編碼器反饋進行半閉環控制。
6. 根據權利要求3所述的數控轉塔衝床應用開關磁阻伺服電機的衝壓結構，其特徵在於所述曲軸(2)的轉動角度由開關磁阻伺服電機(1)中的主動電機自帶編碼器進行半閉環控制，從動電機不帶編碼器，通過調整主從電機的內部相位角偏差達到同步的效果。
7. 根據權利要求1所述的數控轉塔衝床應用開關磁阻伺服電機的衝壓結構，其特徵在於所述曲軸(2)擺動的角度或旋轉，根據被加工板料上的孔的分布決定。
8. 根據權利要求1所述的數控轉塔衝床應用開關磁阻伺服電機的衝壓結構，其特徵在於所述滑塊(4)的衝壓行程根據板材的厚度確定。
專利摘要本實用新型提供了一種節能、環保、高效和免維修的數控轉塔衝床應用開關磁阻伺服電機的衝壓結構，包括開關磁阻伺服電機、曲軸、連杆和滑塊，所述開關磁阻伺服電機與曲軸連接，由開關磁阻伺服電機直接驅動的曲軸與連杆連接，連杆又與滑塊連接，構成一個平面連杆機構。所述開關磁阻伺服電機可以為一個，直接安裝在曲軸的一端。所述開關磁阻伺服電機也可以為一對，分別直接安裝在曲軸的兩端，該曲軸由所述開關磁阻伺服電機同步驅動。
文檔編號B21D22/02GK201524726SQ20092004869
公開日2010年7月14日 申請日期2009年10月27日 優先權日2009年10月27日
發明者葉敬春, 吳宏祥, 李強, 王雪 申請人:江蘇金方圓數控工具機有限公司