CN102358060A

CN102358060A - 一种新型数控转塔冲床伺服主传动装置

Info

Publication number: CN102358060A
Application number: CN2011101468477A
Authority: CN
Inventors: 潘志华; 胡金龙; 吴正刚
Original assignee: Jiangsu Yangli CNC Machine Tool Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Yangli CNC Machine Tool Co Ltd
Priority date: 2011-06-02
Filing date: 2011-06-02
Publication date: 2012-02-22

Abstract

一种新型数控转塔冲床伺服主传动装置。涉及冲床，尤其涉及一种多模头数控加工冲床。能适应多种规模型的生产企业，控制精度高、能率高、工位数量扩充柔性大。冲压机床包括控制器、机体和冲头，冲头通过正反螺杆驱动机构连接在机体上，正反螺杆驱动机构包括具有正反螺纹的螺杆，分别与正反螺纹活动连接的螺母一和螺母二，以及驱动螺母一和二做正反向旋转运动的驱动电机一和二；冲头固定连接在所述螺杆的底端；螺母一和螺母二活动连接在机体上，仅保留其绕自身轴心的旋转自由度；驱动电机一和二分别连接控制器。本发明结构简单，伺服控制比机构简单、容易实现，精度高，无偏心惯性载荷，无需考虑动平衡问题，运行平衡，振动小。

Description

一种新型数控转塔冲床伺服主传动装置

技术领域

本发明涉及冲床，尤其涉及一种多模头数控加工冲床。

背景技术

高效率的板材加工数控转塔冲床已经大范围普及。转塔冲床具有加工速度快、精度高、适应性强的特点。目前，现有的转塔冲床的冲头一般有以下驱动模式：液压/气动驱动、机械驱动。其中机械驱动模式又有多种结构形式，比如：曲轴连杆式、连杆滑块式等等；由于运动环节多，存在偏心载荷、动平衡控制难度大，进而导致能率低的问题。其中的液压/气动驱动模式存在能效低、使用寿命短的问题。

现有技术中还存在的共同特点是：所有的驱动模式仅仅是输出铅垂方向的往复运动。

此外，对于小规模生产型企业，数控转塔冲床价格比较昂贵，并且，该规模生产企业在具体生产中仅仅需要其中少量的“自动换工位”功能的利用。在这种情况下，投入数控转塔冲床就显得“大马拉小车”了。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种能适应多种规模型的生产企业，控制精度高、能率高、工位数量扩充柔性大的新型数控转塔冲床伺服主传动装置。

本发明的技术方案是：所述冲压机床包括控制器、机体和冲头，所述冲头通过正反螺杆驱动机构连接在机体上，所述正反螺杆驱动机构包括具有正反螺纹的螺杆，分别与所述正反螺纹活动连接的螺母一和螺母二，以及驱动螺母一和二做正反向旋转运动的驱动电机一和二；

所述冲头固定连接在所述螺杆的底端；

所述螺母一和螺母二活动连接在机体上，仅保留其绕自身轴心的旋转自由度；

所述驱动电机一和二分别连接控制器。

所述冲头下部呈圆盘形状，在冲头下部圆盘底面的不同位置设置有若干不同形状的冲模头。

所述冲头与所述螺杆之间为可拆卸连接。

本发明改变了传统的驱动模式，采用限位在机体内的一对螺母驱动双头丝杆（具有正反螺纹的螺杆）进行运动。该一对螺母同向等速转动时，丝杆作同向的转动，实现换工位功能；该一对螺母反向等速转动时，丝杆作垂直运动，做下行、上行动作，实现冲压加工功能。本发明通过控制器直接指令伺服电机（驱动电机一、二）驱动螺母一、二做不同方向的转动，以实现冲压、换工位功能；具有结构简单，伺服控制比机构简单、容易实现，精度高，无偏心惯性载荷，无需考虑动平衡问题，运行平衡，振动小的特点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图中1是螺杆，11是螺纹段一，12是螺纹段二，21是螺母一，22是螺母二，3是冲头，30是圆盘，301是冲模头一；

图2是图1的仰视图；

图中302是冲模头二；

图3是本发明的立体示意图；

图4是本发明使用状态一的示意图；

图中4是机体，5是下模，501是下模孔一；

图5是本发明使用状态二的示意图；

图中502是下模孔二。

具体实施方式

本发明如图1-4所示：冲压机床包括控制器、机体4和冲头3，所述冲头3通过正反螺杆驱动机构连接在机体4上，所述正反螺杆驱动机构包括具有正反螺纹的螺杆1，分别与螺杆1上螺纹段一11活动连接的螺母一21和螺杆1上螺纹段二12活动连接的螺母二22，以及驱动螺母一21和二22做正反向旋转运动的驱动电机一和二；

所述冲头3固定连接在所述螺杆1的底端；并且能够随着丝杠（螺杆1）作上下和旋转两种方式的运动；

所述螺母一21和螺母二22活动连接在机体4上，仅保留其绕自身轴心的旋转自由度；这种连接方式可以采用多种具体的结构形式，比如：在机体4上设置轴承、设置约束凹槽等；只要能限制螺母一21、螺母二22的其它五个自由度，仅仅保留其绕自身轴线旋转的自由度即可；这样，就能在螺母一、二做旋转动作时，其中的双头的螺杆1能做轴线往复或者绕轴心旋转运动，以实现上下进给，旋转换工位的功能；

所述驱动电机一和二分别连接控制器。驱动电机一、二均采用伺服电机，以利于控制器进行高精度的控制，并且由于中间部件少，使得电机-冲头的能量转换效率高。

为便于更换工位（冲压头）冲头下部呈圆盘形状，在冲头圆盘底面的不同位置设置有若干不同形状的冲模头。如图1、2、3中的菱形的冲压头一301、圆柱形的冲压头302等。与不同的下模适配，能加工不同形状的孔槽。

所述冲头与所述螺杆之间为可拆卸连接。当一个冲头上所有的冲模头都不能满足加工要求时，可以利用“冲头更换装置”（即前述的与螺杆可拆卸的冲头）更换冲头，以适用加工需求。

本发明工作时的第一种状态---冲压加工，如图4所示：螺母一21和螺母二22等速反向运动，导致其中的丝杆1做上、下运动，冲头1最底部的冲模头301与下模5上的下模孔501对应，冲压菱形的孔槽。达到冲压行程，螺母一21、螺母二22各自反向转动，丝杆1向上运动，复位。达到上死点时，再换向转动，进行下一次冲压加工。

本发明工作时的第二种状态---换工位加工，如图5所示：比如菱形孔加工完毕，需要进行圆孔的加工。螺母一21、螺母二22同步做等速同向运动，丝杆1随同做同角速度的同向转动，丝杆1最低端另一冲模头302运动到与下模5上另一下模孔502同轴线时，停止运动，定位。实现了换工位的功能。

通过以上技术手段，本发明的冲压头驱动装置不仅能实现冲压动作，还能在同一装置上实现换工位动作。当一个冲头上所有的冲模头都不能满足加工要求时，可以利用“冲头更换装置”更换冲头，以适用加工需求，这种“冲头更换装置可以时自动的也可以是手动的”；这是因为本发明的冲头还可采用可更换下部冲模头组的冲头更换装置，这样在需要进一步扩展加工范围时，通过冲头更换装置对整个冲头进行更换，以适应更多种孔槽的加工，可以扩大加工能力。此外，本发明的驱动“链”结构简单，部件少，能量转化效率高。

Claims

1.一种新型数控转塔冲床伺服主传动装置，所述冲压机床包括控制器、机体和冲头，其特征在于，所述冲头通过正反螺杆驱动机构连接在机体上，所述正反螺杆驱动机构包括具有正反螺纹的螺杆，分别与所述正反螺纹活动连接的螺母一和螺母二，以及驱动螺母一和二做正反向旋转运动的驱动电机一和二；

所述冲头固定连接在所述螺杆的底端；

所述驱动电机一和二分别连接控制器。

2.根据权利要求1所述的一种新型数控转塔冲床伺服主传动装置，其特征在于，所述冲头下部呈圆盘形状，在冲头下部圆盘底面的不同位置设置有若干不同形状的冲模头。

3.根据权利要求1所述的一种新型数控转塔冲床伺服主传动装置，其特征在于，所述冲头与所述螺杆之间为可拆卸连接。