帶有扭矩補償的驅動設備的製作方法

2024-02-24 10:16:15

專利名稱：帶有扭矩補償的驅動設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分、由多個帶有共同的扭矩補償 (Drehmomentkompensation)的電驅動裝置組成、應用於成型壓力機(Umformpresse)中的 驅動設備(Antriebsvorrichtung)。
背景技術：
在成型壓力機(例如多滑塊傳遞壓力機(MehrstGfieltransferpresse)、壓力機作
業線(Pressenstra3 e)、多工位自動壓力機(Stufenpresse)、伺月艮壓力機(Servopresse) 或自動衝孔機(Standautomat))中存在多種多樣的驅動任務。在此，尤其是在壓力驅動裝 置(Pressenantrieb)和工件傳送系統的範圍中，在力傳遞和動力學方面對於驅動裝置提 出了非常高的要求。雖然過去在機械壓力機的驅動裝置中幾乎無例外地使用了飛輪驅動裝置，但是近 來已可看出朝向帶有伺服電機(Servomotor)的直接驅動式壓力機的趨勢。在要求高的壓 力的情況下，目前伺服電機還存在性能限制。為了提升利用伺服電機的最大可能的壓力的 極限，經常為此使用多個作用於相同的運動傳遞件(Bewegungsilbertragungsmittel)的伺 服電機。在文件DE 10 2004 009 256 A1中示出了上文所描述的實施方案的所謂的多伺服 壓力機。在該技術解決方案中，視為優點的是，允許多個伺服電機驅動與偏心件相連接的共 同的正齒輪(Stirnrad)。這種傳動機構(Getriebe)證明是低成本、耐用且剛硬。由於力傳 遞到正齒輪上通過多個同時與正齒輪嚙合的小齒輪(Ritzel)而實現，因此可能的是，通過 這樣形成的傳動機構而引導用於成型所需的最大力。在工件傳送系統(也稱為「傳輸系統」)中，長期以來使用不同的電驅動裝置， 其幾乎完全取代之前常用的聯結到壓力驅動裝置處的機械驅動裝置。在文件DE 198 01 731 A1中描述了一種傳輸系統，在該傳輸系統中同樣兩個電機作用於相同的運動傳遞 件。在此，兩個穩定(Stationer)的驅動電機通過牽引組件驅動可伸縮(teleskopierbar) 的懸臂組件(Auslegeranordrumg)。通過相應地調節驅動電機，已知作為伸縮式推進器 (Teleskopfeeder)的傳送設備實施水平和豎直運動。所要求的傳送行程通常由重疊的水平 和豎直運動組成。利用這種系統可行進任意的運動軌跡(Bewegungsprofil)。不僅在壓力驅動裝置中而且在傳輸驅動裝置中，兩個伺服電機經常用於一個驅動 單元。在此，主要優點無疑是，與使用單個伺服電機相比，驅動單元性能更高。就可靠性方 面來說，使用兩個伺服電機的冗餘同樣可認為是優點。在一個驅動單元中使用多個伺服電機的缺點由於高成本的控制和調節費用而產 生。由於伺服電機通常以其性能極限運行，因此力求這兩個伺服電機精確地將相同量的 功率提供到共同的運動傳遞件(例如齒輪或齒帶)處。在理想情況中，兩個伺服電機以其 最大功率容量(Leistungsvermdgen)的100%運行，以使得與使用一個電機相比，通過使
用兩個電機產生最大功率的加倍。在實際中，這種均勻的扭矩分配表明為有問題的。為了能夠實現整個系統的高調節質量(Regelgilte)，兩個伺服電機以閉環位置調節的方式 (lagegeregelt)運行。在這種情形中，伺服電機的電流消耗取決於伺服電機在通過運動傳 遞件的力傳遞時所經受的反作用力矩。兩個伺服電機所經受的反作用力矩可能由於周圍結 構(Umgebungskonstruktion)而有所不同。為此的理由可例如為共同的齒帶的不同的帶張 力。這種不相等的扭矩分配的結果是一個伺服電機比另一個伺服電機更早達到其最大可能 的功率或其最大可容許的電流消耗。當達到這些極限時，過載機構響應(ansprechen)並且 整個驅動單元停止運行。因此，在實際中，通過使用兩個伺服電機使功率加倍不太可能。在文件DE 10 2004 009 256 A1中描述了一種使兩個處於接合的伺服電機的扭矩 同步的可行方法。在此，兩個伺服電機通過自身的扭矩調節器而被操控，扭矩調節器應保證 兩個電機施加相同的扭矩。如同樣在文件DE 10 2004 009 256 A1中所承認的那樣，這種方法的缺點是高的 調節費用。此外，整個系統的易受幹擾性(StdranfMligkeit)無疑同樣通過附加的調節迴路 而明顯增加。

發明內容
基於現有技術，本發明的目的是提供一種驅動設備，在該驅動設備中多個電機作 用於共同的運動傳遞件，其中，兩個電機應施加精確相同的扭矩。基於根據權利要求1的前序部分的驅動設備、通過權利要求1的特徵部分來實現 該目的。在從屬權利要求中提供了根據本發明的驅動設備的有利且適宜的改進方案。本發明的思想為，機械上如此地相互連接多個(通常為兩個)電機或與電機相連 接的傳動機構，即，使得反作用力扭矩彼此補償。在此，連接兩個電機的杆組件(Hebelage) 應如此地將扭矩從一個電機傳遞到另一個電機，即，使得扭矩在相鄰的電機處分別反向地 (gegensinnig)引入。當使用兩個驅動裝置來力求功率加倍或使用三個驅動裝置來使功率 增為三倍時，反作用力矩的補償尤為重要。在此，驅動裝置有力地以閉環位置調節的方式運 行。在這種調節類型中，根據本發明的驅動設備的優點起作用。通過反作用力矩的補償，所 有驅動裝置可一致地運行至其功率極限或其最大電流消耗。


從藉助於附圖示出的實施例中得出本發明的其它細節和優點。其中圖1以俯視圖顯示了驅動設備。圖2以側視圖顯示了驅動設備。
具體實施例方式圖1顯示了根據本發明的驅動設備1的簡化的示圖。可看到兩個伺服電機2，3。 這兩個伺服電機2，3分別與傳動機構4，5有效連接(wirkverbinden)。在該實施例中，使 用了行星傳動機構，但是同樣可設想所有其它已知的傳動機構類型。帶輪6，7位於輸出側 (油^^吐8%^1力，帶輪6，7本身與傳動機構有效連接。根據本發明的驅動設備1的特徵 在於兩個伺服電機作用於相同的運動傳遞件，在該情況中作用於本文未示出的帶(例如， 齒帶)。同樣可使用現有技術已知的所有其它運動傳遞件(例如平帶或齒輪)。
所示的兩個驅動系(Antriebsstrang)通過固定法蘭8，9與周圍結構相連接。在傳動機構4，5和伺服電機2，3之間可看到本發明主要的用於扭矩補償的杆組件。在此，平 衡杆(AusgleichshebeDlOai緊固地固定在伺服電機2，3處。這兩個平衡杆10，11通過 接片(Lasche) 12以鉸接的方式相互連接。由兩個平衡杆10，11和接片12組成的鉸接組件 如此地構造，即，使得第一伺服電機2處的反作用力矩如此地傳遞到第二伺服電機3上，即， 使得力矩在相反的方向上作用。由於這種類型的扭矩傳遞同樣由第二伺服電機3作用於第 一伺服電機2，因此不同的反作用力矩被補償。在圖2中對上文所描述的鉸接組件加以說明。在該視圖中，可清楚地看到平衡杆 10，11以及支承在其處帶有鉸接點13，14的接片12。限動杆仏如(^1￡111擾1^1)15，16緊固地與傳動機構4，5相連接。限動杆15，16具有 的任務是，限制由平衡杆10，11和接片12組成的杆組件所實施的運動。為此，預設固定在平 衡杆10，11處的緩衝器17和固定在限動杆15，16處的緩衝器18之間的限定間隙。藉助於調 整螺栓19實現間隙的設定。平衡杆10，11和限動杆15，16通過適合的支承件(Lagerimg) 20 可轉動地相互連接。由限動杆15，16引起的限制對於連續運行中的扭矩補償來說不相關。限動杆15， 16僅用於緊急情形或補償設備的不可預見的運動情形的保護。本發明不局限於所示出和描述的實施例。本發明還包括了在根據本發明的構思的 範圍內的所有專業人員的改進方案。例如，代替所描述的兩個伺服電機，也可使用三個或更多的驅動裝置。尤其是在所 描述應用於壓力機主驅動裝置的範圍內時，完全可設想使用多於兩個的作用於共同的驅動 輪的驅動電機。同樣可能的是，還使用與實施例中所描述的伺服電機不同的電驅動裝置。在此，可 設想所有其它暢銷的驅動裝置類型。參考標號列表1驅動設備2,3 伺服電機4,5 傳動機構6,7 帶輪8,9 固定法蘭10，11 平衡杆12接片13，14 鉸接點15，16 限動杆17平衡杆處的緩衝器18 限動杆處的緩衝器19調整螺栓20支承件
權利要求
一種成型壓力機中的驅動設備，所述驅動設備包括至少兩個驅動電機，其中，所述驅動電機直接地或通過傳動件與共同的運動傳遞件有效連接，其特徵在於，電機(2，3)通過杆組件(10，11，12)機械上如此地相互連接，即，使得所述電機在運行時所經受的反作用力矩互相補償。
2.根據權利要求1所述的驅動設備，其特徵在於，所述電機(2，3)以閉環位置調節的方 式運行。
3.根據權利要求1和2所述的驅動設備，其特徵在於，用於補償反作用力矩的杆組件 包括第一平衡杆(10)，所述第一平衡杆(10)緊固地與第一電機(2)相連接；第二平衡杆 (11)，所述第二平衡杆(11)緊固地與第二電機⑶相連接；以及接片(12)，所述接片(12) 在轉動中心(13)中與所述第一平衡杆(10)可轉動地相連接並且在第二轉動中心(14)中 與所述第二平衡杆(11)可轉動地相連接。
4.根據權利要求1至3中任一項或多項所述的驅動設備，其特徵在於，所述電機(2)的 反作用力矩反向傳遞到所述電機(3)上，並且反之亦然。
5.根據權利要求1至4中任一項或多項所述的驅動設備，其特徵在於，所述電機(2，3) 為伺服電機。
6.根據權利要求1至5中任一項或多項所述的驅動設備，其特徵在於，所述杆組件 (10，11，12)的運動由緊固地與傳動機構(4,5)相連接的限動杆(15，16)所限制。
7.根據權利要求1至6中任一項或多項所述的驅動設備，其特徵在於，在所述平衡杆 (10，11)和所述限動杆(15，16)之間的可能接觸面處設置有緩衝器(17，18)，其中，可藉助 於調整螺栓(19)如此地設定與所述限動杆(15，16)相連接的緩衝器(18)，S卩，使得產生限 定的間隙。
全文摘要
本發明涉及一種應用於成型壓力機中的驅動設備，該驅動設備包括多個帶有共同的扭矩補償的電驅動裝置。
文檔編號B30B15/14GK101809850SQ200880107105
公開日2010年8月18日 申請日期2008年7月31日 優先權日2007年9月12日
發明者T·斯皮斯霍弗 申請人:米勒魏恩加滕股份公司