伺服型冲床的制作方法

1.本发明涉及冲压技术领域，具体是一种伺服型冲床。


背景技术：

2.冲床的设计原理是将圆周运动转换为直线运动。在现有技术中，冲床多采用步进电机带动飞轮转动，飞轮再经离合器带动曲轴，再由曲轴带动连杆实现力矩转换，从而由连杆驱动滑块上下运动。
3.在上述现有技术，主要借助飞轮的惯性实现冲压工作，飞轮的速度快慢直接影响冲压力的大小，所以需要确保飞轮高速转动才能在冲压工作中获得期望的冲压力。
4.申请人在实践中发现，高速转动的飞轮会导致滑块运行到冲压点之后仍然具有巨大的冲量，致使机床振动大、噪音大。特别是用于冲压高精度的工件时，对模具的使用寿命具有不利影响，而且对于产品的精度也有限。


技术实现要素：

5.本发明为了弥补上述现有技术的不足之处，提供了一种伺服型冲床，其技术方案如下。
6.伺服型冲床，具有机架、转动配合于机架中的曲轴，曲轴上设有转动配合的连杆，机架上设有一个用于安装下模的工作台，工作台的上方具有在竖直方向滑动的大导柱，大导柱的上端铰接于连杆，大导柱的下端具有用于安装上模的滑块，曲轴通过连杆带动大导柱竖直升降以使滑块形成相对于工作台的冲压行程；还具有安装在机架上的电气控制组件、伺服驱动组件、平衡气缸、气压控制组件、储气罐；电气控制组件分别与伺服驱动组件、平衡气缸、气压控制组件通信连接；电气控制组件通过伺服驱动组件以伺服驱动的方式驱动曲轴转动；平衡气缸、气压控制组件、储气罐通过气管串联，储气罐为平衡气缸提供高压气源，电气控制组件通过气压控制组件调节平衡气缸的工作气压；平衡气缸设有两个，并且对称的分列在滑块的两侧，平衡气缸的缸体安装在机架上，平衡气缸的活塞杆竖直向下伸出并连接在滑块上，滑块的两侧分别通过平衡气缸的牵引在冲压行程中保持水平高度一致。
7.作为上述技术方案的一种改进，机架的上部设有位于前端的前腔、位于后端的后腔，曲轴和连杆设于前腔内，伺服驱动组件设于后腔内；前腔具有在水平方向相对并立的前壁、后壁，前壁、后壁上分设有沿水平方向同轴对齐的前轴承座、后轴承座，曲轴的前端、后端分别贯入前轴承座、后轴承座并通过调心滚子轴承构成转动配合，曲轴的后端穿入后腔与伺服驱动组件连接；前腔的底端设有轴向竖直的轴瓦，轴瓦穿接在大导柱上构成竖直方向的滑动副。
8.进一步的，伺服驱动组件包括由电气控制组件控制的伺服电机，以及由伺服电机驱动的减速机，曲轴的后端与减速机联接以获得转动扭矩。
9.更进一步的，减速机系行星齿轮减速机。
10.作为上述技术方案的一种改进，前腔的顶端开放，并且在前腔顶面封盖有可拆的前封板；后腔的顶端开放，并且在后腔的顶端封盖有可拆的顶封板；后腔的后端开放，并且在后腔的后端封盖有可拆的电机罩。
11.进一步的，机架中设有位于后腔下方的下腔，工作台位于下腔的前端；下腔的前端开放，滑块的后端在左右两侧分别具有向后探入下腔的支撑角，支撑角的后端具有竖直贯通的导向套；下腔的内部设有与导向套一一对应的小导柱，导向套穿接在小导柱上构成竖直方向的滑动副。
12.更进一步的，下腔的后端开放，并且在后腔的后端封盖有可拆的后封板。
13.作为上述技术方案的一种改进，电气控制组件采用plc电控箱，气压控制组件采用调压阀。
14.作为上述技术方案的一种改进，机架上还设有由电气控制组件驱动的循环油箱，循环油箱通过油管分别为大导柱、曲轴、连杆、滑块提供润滑油路。
15.进一步的，机架的底部具有底座，储气罐、循环油箱设于底座上；底座上还设有与电气控制组件通信连接的操作盒，操作盒上具有多个向电气控制组件输入信号的操作钮。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：并不借助飞轮的惯性实现冲压工作，而是通过伺服驱动组件和平衡气缸相互配合来驱动滑块实现冲压行程，实现了位置、速度和力矩的闭环控制，可以显著的降低冲压点的速度，冲切平稳，冲切力更大，冲切速度更快，结构简单合理、操作灵活，有效的减少对模具的撞击，噪音明显降低，模具寿命得到延长，产品精度提高。
17.下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
18.图1是本发明的结构示意图。
19.图2是本发明的剖视示意图。
20.图3是本发明的工作状态示意图。
21.图4是本发明的电气原理示意图。
具体实施方式
22.参见图1到图3所示的伺服型冲床，其中具有机架11、转动配合于机架11中的曲轴21，曲轴21上设有转动配合的连杆22，机架11上设有一个用于安装下模的工作台12，工作台12的上方具有在竖直方向滑动的大导柱23，大导柱23的上端铰接于连杆22，大导柱23的下端具有用于安装上模的滑块31，曲轴21通过连杆22带动大导柱23竖直升降以使滑块31形成相对于工作台12的冲压行程；还具有安装在机架11上的电气控制组件4、伺服驱动组件5、平衡气缸6、气压控制组件7、储气罐8；电气控制组件4分别与伺服驱动组件5、平衡气缸6、气压控制组件7通信连接；电气控制组件4通过伺服驱动组件5以伺服驱动的方式驱动曲轴21转动；平衡气缸6、气压控制组件7、储气罐8通过气管串联，储气罐8为平衡气缸6提供高压气源，电气控制组件通过气压控制组件7调节平衡气缸6的工作气压；平衡气缸6设有两个，并且对称的分列在滑块31的两侧，平衡气缸6的缸体安装在机架11上，平衡气缸6的活塞杆竖直向下伸出并连接在滑块31上，滑块31的两侧分别通过平衡气缸6的牵引在冲压行程中保
持水平高度一致。
23.再结合图4所示，采用上述实施方式的伺服型冲床并不借助飞轮的惯性实现冲压工作，而是通过伺服驱动组件5和平衡气缸6相互配合来驱动滑块31实现冲压行程，实现了位置、速度和力矩的闭环控制，可以显著的降低冲压点的速度，冲切平稳，冲切力更大，冲切速度更快，结构简单合理、操作灵活，有效的减少对模具的撞击，噪音明显降低，模具寿命得到延长，产品精度提高。
24.在较佳的实施方式中，机架11的上部设有位于前端的前腔12、位于后端的后腔13，曲轴21和连杆22设于前腔12内，伺服驱动组件5设于后腔13内；前腔12具有在水平方向相对并立的前壁121、后壁122，前壁121、后壁122上分设有沿水平方向同轴对齐的前轴承座123、后轴承座124，曲轴21的前端、后端分别贯入前轴承座123、后轴承座124并通过调心滚子轴承构成转动配合，曲轴21的后端穿入后腔13与伺服驱动组件5连接；前腔12的底端设有轴向竖直的轴瓦125，轴瓦125穿接在大导柱23上构成竖直方向的滑动副。前轴承座123、后轴承座124、和轴瓦125上可以分别为曲轴21和大导柱23构建润滑油路，以便曲轴21和大导柱23的行程更加顺畅。
25.在上述较佳的实施方式中，伺服驱动组件5包括由电气控制组件4控制的伺服电机51，以及由伺服电机51驱动的减速机52，曲轴21的后端与减速机52联接以获得转动扭矩。
26.在上述较佳的实施方式中，减速机52系行星齿轮减速机。
27.在上述较佳的实施方式中，前腔12的顶端开放，并且在前腔12顶面封盖有可拆的前封板126；后腔13的顶端开放，并且在后腔13的顶端封盖有可拆的顶封板131；后腔13的后端开放，并且在后腔13的后端封盖有可拆的电机罩132。可拆的前封板126、顶封板131、电机罩132便于安装、调试、检修位于机架11内部的曲轴21、连杆22、大导柱23和伺服驱动组件5。
28.在上述较佳的实施方式中，机架11中设有位于后腔13下方的下腔14，工作台12位于下腔14的前端；下腔14的前端开放，滑块31的后端在左右两侧分别具有向后探入下腔14的支撑角32，支撑角32的后端具有竖直贯通的导向套33；下腔14的内部设有与导向套33一一对应的小导柱141，导向套33穿接在小导柱141上构成竖直方向的滑动副。导向套33上分别为小导柱141构建润滑油路，以便小导柱141的行程更加顺畅。
29.在上述较佳的实施方式中，下腔14的后端开放，并且在后腔13的后端封盖有可拆的后封板142。可拆的后封板142便于安装、调试、检修位于机架11内部的小导柱141。
30.在一种的实施方式中，电气控制组件4采用plc电控箱，气压控制组件7采用调压阀。
31.在一种的实施方式中，机架11上还设有由电气控制组件4驱动的循环油箱9，循环油箱9通过油管分别为大导柱23、曲轴21、连杆22、滑块31提供润滑油路。
32.进一步的，机架11的底部具有底座15，储气罐8、循环油箱9设于底座15上；底座15上还设有与电气控制组件4通信连接的操作盒16，操作盒16上具有多个向电气控制组件4输入信号的操作钮161。
33.对于本领域的技术人员来说，可根据本发明所揭示的结构和原理获得其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都属于本发明的保护范畴。