一種直線電機驅動的基於三級增力機構的數控衝壓的製造方法
2023-06-02 01:04:11
一種直線電機驅動的基於三級增力機構的數控衝壓的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種直線電機驅動的基於三級增力機構的數控衝壓機，包括伺服直線電機、鉸杆機構、槓桿機構和壓頭，伺服直線電機包括直線電機初級繞組和直線電機次級繞組，鉸杆機構包括第一鉸杆機構和第二鉸杆機構，且第一鉸杆機構、槓桿機構、第二鉸杆機構順序連通形成一體傳動機構，而一體傳動機構形成有兩組，對稱設置於伺服直線電機的左右兩側，同時，直線電機次級繞組與第一鉸杆機構的尾端連通，而第二鉸杆機構則與位於伺服直線電機下部的壓頭尾部的連接板連接。本發明的結構簡單、定位精度高，自動化與智能化程度高、生產效率高、大大降低噪聲，有效提高工作環境的舒適度。
【專利說明】—種直線電機驅動的基於三級增力機構的數控衝壓機
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種衝壓機內部結構，及衝壓力的產生過程，尤其是涉及一種直線電機驅動的基於三級增力機構的數控衝壓機，屬於機械製造領域。
【背景技術】
[0002]當前在機械製造業中，液壓傳動衝壓機和氣壓傳動衝壓機應用非常廣泛。液壓傳動的優點是輸出力很大，缺點是傳動效率較低，而且液壓傳動以液壓油為工作介質，會出現油液揮發和洩露的現象，會對環境及產品造成較大汙染，同時液壓泵始終處於運轉狀態中，由此造成較大的噪聲和無謂的能量消耗。氣壓傳動動作平穩、成本較低，且採用無汙染的空氣作為工作介質，所以不會對環境造成汙染，但是氣壓傳動的缺點是噪聲大，工作壓力比較低，一般為0.5Mpa左右，在一些要求輸出力較大的場合，會造成裝置的體積和成本的增大。隨著製造業的迅速發展，人們對衝壓機的技術提出了更高的要求，目前工業領域中使用的衝壓機驅動裝置一般都採用不可調速的交流異步電動機，具有結構平衡性差、體積笨重、變速難度大、震動噪聲大、加工精度低等突出缺點。
【發明內容】
[0003]為解決現有技術的不足，本發明提供一種結構簡單、定位精度高、噪聲低的直線電機驅動的基於三級增力機構的數控衝壓機。
[0004]本發明是通過以下技術方案實現的:
一種直線電機驅動的基於三級增力機構的數控衝壓機，其特徵在於:包括伺服直線電機、鉸杆機構、槓桿機構和壓頭，所述的伺服直線電機包括直線電機初級繞組和直線電機次級繞組，所述的鉸杆機構包括第一鉸杆機構和第二鉸杆機構，且第一鉸杆機構、槓桿機構、第二鉸杆機構順序連通形成一體傳動機構，而所述的一體傳動機構形成有兩組，對稱設置於伺服直線電機的左右兩側，同時，直線電機次級繞組與第一鉸杆機構的尾端連通，而第二鉸杆機構則與位於伺服直線電機下部的壓頭尾部的連接板連接。
[0005]進一步，槓桿機構的支點位於近第二鉸杆機構端。
[0006]且所述的鉸杆機構為可重構toggle增力機構。
[0007]而所述的壓頭可以設置為多個，均布在連接板的下部。具體壓頭的數量可以根據實際生產的要求來進行設定，其中，單工位的衝壓機可以衝壓受力較大的工件，而多工位的衝壓機則可以顯著提高生產效率。
[0008]本發明的有益效果在於:本發明利用杆件可重構的理念，以及利用伺服直線電機與可重構toggle增力機構及槓桿機構進行簡單的組合即可構成滿足不同要求的衝壓機，且本發明中採用伺服直線電機驅動，而伺服直線電機是一種將電能直接轉換成直線運動的機械能的動力裝置，具有反覆過載的功能，可以形成「電子飛輪」效應，因而相對於傳統的機械衝壓機，省去了結構複雜而笨重的機械飛輪，因此具有結構簡單、定位精度高、噪聲低等優點，伺服直線電機尤其適合應用於需要頻繁往復運動、具有適當推力、合適的運動速度以及適當的定位精度的場合。此外，本發明還具有傳統機械衝壓機中的肘杆機構，能夠在衝壓工作過程中，實現力放大；也能夠在壓頭返回時，實現行程放大。另外，還可以根據生產實際情況，方便的更改壓頭的數量，滿足生產效率與衝壓力不同的需求，且更具有結構簡單、自動化與智能化程度高、生產效率高的特點，可廣泛應用於電子、電器、通信器材等產品的製造設備中。
[0009]【專利附圖】
【附圖說明】:
圖1為本發明一實施例的結構示意圖；
圖2為本發明另一實施例的結構示意圖。
[0010]圖中主要附圖標記含義如下:
1、直線電機初級繞組2、直線電機次級繞組3、第一鉸杆機構
4、槓桿機構 5、第二鉸杆機構6、壓頭7、連接板。
[0011]【具體實施方式】:
下面結合附圖對本發明做具體的介紹。
[0012]圖1為本發明一實施例的結構示意圖；
如圖1所示:直線電機驅動的基於三級增力機構的數控衝壓機，包括伺服直線電機、鉸杆機構、槓桿機構4和壓頭6，所述的伺服直線電機包括直線電機初級繞組I和直線電機次級繞組2，所述的鉸杆機構包括第一鉸杆機構3和第二鉸杆機構5，且第一鉸杆機構3、槓桿機構4、第二鉸杆機構5順序連通形成一體傳動機構，而所述的一體傳動機構形成有兩組，對稱設置於伺服直線電機的左右兩側，同時，直線電機次級繞組2與第一鉸杆機構3的尾端連通，而第二鉸杆機構5則與位於伺服直線電機下部的壓頭6尾部的連接板7連接。
[0013]此外，所述的鉸杆機構為可重構toggle增力機構，所述的槓桿機構4的支點位於近第二鉸杆機構5端，即槓桿機構4的主動臂的長度L1長於槓桿機構4的被動臂的長度I1,而所述的壓頭6則可以設置為多個，均布在連接板的下部。具體壓頭的數量可以根據實際生產的要求來進行設定。
[0014]圖2為本發明另一實施例的結構示意圖。
[0015]如圖2所示:所述的壓頭6的數量為兩個，即形成了一種雙工位輸出的衝壓機。圖1和圖2所不的兩個實施例的衝壓機的工作原理相同,僅僅在輸出形式上有所不同。
[0016]本發明的具體傳動過程為:
當數控系統控制伺服直線電機的直線電機次級繞組2向下運動時產生第一輸出力，第一輸出力通過第一鉸杆機構3的角度效應帶動槓桿機構4、槓桿機構4運動將第一輸出力放大，被放大的第一輸出力通過第二鉸杆機構5傳遞到壓頭6上，然後由壓頭6將放大的第一輸出力施加到工件上。待衝壓結束後在數控系統的控制下，直線電機次級繞組2向上運動，產生第二輸出力，第二輸出力用於將壓頭8從工件上拉回到原來位置，更換工件，進行下一個衝壓過程。
[0017]本發明在傳動過程中的力學計算步驟為:
圖1中所示本發明所述的壓頭6的輸出力A的計算公式為:
【權利要求】
1.一種直線電機驅動的基於三級增力機構的數控衝壓機，，其特徵在於:包括伺服直線電機、鉸杆機構、槓桿機構和壓頭，所述的伺服直線電機包括直線電機初級繞組和直線電機次級繞組，所述的鉸杆機構包括第一鉸杆機構和第二鉸杆機構，且第一鉸杆機構、槓桿機構、第二鉸杆機構順序連通形成一體傳動機構，而所述的一體傳動機構形成有兩組，對稱設置於伺服直線電機的左右兩側，同時，直線電機次級繞組與第一鉸杆機構的尾端連通，而第二鉸杆機構則與位於伺服直線電機下部的壓頭尾部的連接板連接。
2.根據權利要求1所述的一種直線電機驅動的基於三級增力機構的數控衝壓機，其特徵在於，槓桿機構的支點位於近第二鉸杆機構端。
3.根據權利要求1所述的一種直線電機驅動的基於三級增力機構的數控衝壓機，其特徵在於，所述的鉸杆機構為可重構toggle增力機構。
4.根據權利要求1所述的一種直線電機驅動的基於三級增力機構的數控衝壓機，其特徵在於，所述的壓頭設置為多個，均布在連接板的下部。
【文檔編號】B30B1/10GK103991231SQ201410201592
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月14日 優先權日:2014年5月14日
【發明者】秦培亮, 王洋 申請人:蘇州農業職業技術學院