專利名稱：數(shù)控壓力機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于壓制耐火材料、磚等的壓力機(jī)。
背景技術(shù)：
耐火材料成型用壓力機(jī)的常用機(jī)型有雙盤摩擦壓力機(jī)、液壓機(jī)、液壓振動成型 機(jī)。目前，耐火材料生產(chǎn)企業(yè)采用的多是傳統(tǒng)的雙盤摩擦壓力機(jī)，而這種摩擦壓力機(jī)在 動能傳動的過程中能量損耗大、機(jī)件易損大、工作效率低，工人勞動強(qiáng)大，因此，被國 家列入“淘汰落后生產(chǎn)能力、工藝和產(chǎn)品目錄”，所以，多年來，人們一直希望能用自 動成型類壓磚機(jī)，使設(shè)備的工藝參數(shù)得到方便調(diào)節(jié)，以達(dá)到工藝參數(shù)優(yōu)化、磚坯體積密 度提高的目的，世界各國都投入了巨大的力量競相研究。如何提高工作效率，提高自動 化程度，降低工人勞動強(qiáng)度，減少設(shè)備損壞次數(shù)以及降低設(shè)備造價(jià)仍然是目前研制電動 壓力機(jī)的主要方向。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了開關(guān)磁阻數(shù)控螺旋壓力機(jī)，采用電動機(jī)、皮帶傳 動、螺桿的結(jié)構(gòu)方式，電動機(jī)連接帶輪，帶輪連接螺桿，螺桿連接滑塊內(nèi)的螺母，螺桿 帶動滑塊起上下往復(fù)運(yùn)動，對磚坯實(shí)施打擊。但是此種技術(shù)的壓力機(jī)穩(wěn)定性差，耗能 大，抗干擾能力差。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種運(yùn)行平穩(wěn)、精度高、響應(yīng)快的 數(shù)控壓力機(jī)。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種數(shù)控壓力機(jī)，包括機(jī)身、電動機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)、螺桿、螺母、滑塊和導(dǎo)軌， 電動機(jī)與傳動機(jī)構(gòu)連接，傳動機(jī)構(gòu)與螺母連接并帶動螺母旋轉(zhuǎn)，螺母固定安裝在機(jī)身 上，螺桿與螺母以螺紋配合，螺桿與滑塊連接，滑塊沿著導(dǎo)軌上下運(yùn)動，所述電動機(jī)為閉環(huán)控制式電動機(jī)，所述數(shù)控壓力機(jī)還包括數(shù)據(jù)采集裝置、電氣控制裝置、程序處理裝置和操作 板所述數(shù)據(jù)采集裝置各接入端與各預(yù)先設(shè)定的功能構(gòu)件連接，數(shù)據(jù)采集裝置的輸 出端與程序處理裝置連接；所述程序處理裝置輸入端與數(shù)據(jù)采集裝置的輸出端連接，程序處理裝置輸出端 與各電磁閥驅(qū)動、電動機(jī)控制器電連接；所述電氣控制裝置中設(shè)置程序處理裝置、電動機(jī)控制器、工作信號接口和電磁 閥驅(qū)動接口，電動機(jī)控制器與電動機(jī)電連接，所述操作板與電氣控制裝置電連接。本發(fā)明提供的數(shù)控壓力機(jī)的工作原理如下在電動機(jī)的帶動下，傳動機(jī)構(gòu)將力 傳遞給螺母，使得螺母旋轉(zhuǎn)，由于螺母固定安裝在機(jī)身上，所以與螺母配合的螺桿上下運(yùn)動，從而帶動與螺桿連接的滑塊沿著導(dǎo)軌上下運(yùn)動，對工件進(jìn)行打壓。本發(fā)明中在功 能構(gòu)件上設(shè)置數(shù)據(jù)采集裝置，比如滑塊，數(shù)據(jù)采集信號將功能構(gòu)件的幾何位移量轉(zhuǎn)換成 脈沖或數(shù)字量，由程序處理裝置對信號進(jìn)行處理，程序處理裝置將控制信號輸送到電氣 控制裝置中的電動機(jī)控制器和各電磁閥驅(qū)動，從而控制電動機(jī)或者其他的功能構(gòu)件，通 過電動機(jī)控制器調(diào)節(jié)電動機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)整滑塊的打擊速度、打擊力度和打擊次數(shù)，從 而滿足不同的加工工藝要求。本發(fā)明提供的數(shù)控壓力機(jī)的機(jī)械傳動部分利用了閉環(huán)控制式的電動機(jī)的寬調(diào)速 調(diào)節(jié)系統(tǒng)、動態(tài)響應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)、低速時(shí)有足夠大的輸出力矩且運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、可頻 繁正反轉(zhuǎn)的功能，簡化了電動螺旋壓力機(jī)的傳動結(jié)構(gòu)，降低了設(shè)備造價(jià)。本發(fā)明中螺母旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動螺桿和滑塊一起做上下運(yùn)動，在此過程中，電動機(jī)和 傳動機(jī)構(gòu)不產(chǎn)生運(yùn)動，不易損壞，具有高節(jié)能效果。本發(fā)明的電氣控制裝置具備了自動循環(huán)工作的程序功能，留有多路工作信號接 口和電磁閥驅(qū)動接口，使用者可以根據(jù)加工產(chǎn)品的類型、規(guī)格以及材質(zhì)，配以相應(yīng)的 進(jìn)、出料裝置，實(shí)現(xiàn)全自動化控制工作過程。本發(fā)明與傳統(tǒng)壓力機(jī)相比，利用全自動控制程序工作，無須操作者人為控制或 操作，具有降低工人勞動強(qiáng)度、提高產(chǎn)品質(zhì)量、搞高生產(chǎn)效率、保證工人操作安全、節(jié) 能高效、使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并 不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定，在附圖中圖1為本發(fā)明實(shí)施例1提供的數(shù)控壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例2提供的數(shù)控壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施 例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。實(shí)施例1 如圖1所示，本實(shí)施例提供數(shù)控壓力機(jī)包括機(jī)身13、電動機(jī)1、傳動機(jī)構(gòu)、螺桿 5、螺母4、滑塊6、導(dǎo)軌9、數(shù)據(jù)采集裝置(圖中未顯示)、電氣控制裝置11、程序處理 裝置(圖中未顯示)和操作板12:其中，機(jī)身13上部一側(cè)設(shè)置電動機(jī)1，本實(shí)施例中電機(jī)為伺服電動機(jī)，機(jī)身13 上端設(shè)置傳動機(jī)構(gòu)，傳動機(jī)構(gòu)可以為多種形式，如飛輪、皮帶等，本實(shí)施例中傳動機(jī)構(gòu) 優(yōu)選飛輪2，飛輪2與伺服電機(jī)1連接，由伺服電機(jī)1帶動其運(yùn)行，飛輪2下部安裝飛輪 套軸3，飛輪套軸3內(nèi)鑲有螺母4 (本實(shí)施例中優(yōu)選銅螺母)，螺母4與飛輪套軸3固定安 裝在機(jī)身1上，在飛輪2的作用下，飛輪套軸3與螺母4 一起旋轉(zhuǎn)，螺桿5與螺母4以螺 紋配合，螺桿5與滑塊6連接，由于螺母4固定，所以螺桿5在力的作用下上下運(yùn)動，螺 桿5帶動滑塊6沿著導(dǎo)軌9上下運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)對工件的打擊；數(shù)據(jù)采集裝置(圖中未顯示)各接入端與各預(yù)先設(shè)定的功能構(gòu)件連接，預(yù)先設(shè)定的功能構(gòu)件指需要采集其信號的構(gòu)件，如本實(shí)施例中的滑塊6，滑塊6與數(shù)據(jù)采集裝置連 接，數(shù)據(jù)采集裝置將滑塊6的幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量，將信號傳輸給程序處理 裝置；本實(shí)施例中數(shù)據(jù)采集裝置優(yōu)選光電編碼器；程序處理裝置輸入端與數(shù)據(jù)采集裝置的輸出端連接，程序處理裝置輸出端與各 電磁閥驅(qū)動、電動機(jī)控制器電連接；電氣控制裝置中設(shè)置程序處理裝置(圖中未顯示)、電動機(jī)控制器(圖中未顯 示)、工作信號接口(圖中未顯示)和電磁閥驅(qū)動接口(圖中未顯示)，電動機(jī)控制器與 電動機(jī)1電連接；留有多路工作信號接口和電磁閥驅(qū)動接口，使用者可以根據(jù)加工產(chǎn)品 的類型、規(guī)格以及材質(zhì)，配以相應(yīng)的進(jìn)、出料裝置，實(shí)現(xiàn)全自動化控制工作過程；操作板12與電氣控制裝置11電連接。在伺服電動機(jī)1的帶動下，飛輪2將力傳遞給飛輪套軸3和螺母4，使得飛輪套 軸3和螺母4 一起旋轉(zhuǎn)，由于螺母4固定安裝在機(jī)身13上，所以與螺母4配合的螺桿5 上下運(yùn)動，從而帶動與螺桿5連接的滑塊6沿著導(dǎo)軌9上下運(yùn)動，對置于工作臺10上的 工件進(jìn)行打壓。本實(shí)施例中在滑塊6上設(shè)置數(shù)據(jù)采集裝置，數(shù)據(jù)采集信號將滑塊6的幾 何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量，由程序處理裝置對信號進(jìn)行處理，程序處理裝置將控制 信號輸送到電氣控制裝置中的電動機(jī)控制器和各電磁閥驅(qū)動，從而控制電動機(jī)或者其他 的功能構(gòu)件，通過電動機(jī)控制器調(diào)節(jié)伺服電動機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)整滑塊的打擊速度、打擊 力度和打擊次數(shù)，從而滿足不同的加工工藝要求。如，可以針對各類加工工件，設(shè)定I級(輕力度)、II級(中力度)、III級(重力 度)工作程序段和每程序段中滑塊6的打擊力度、打擊速度、打擊次數(shù)，由于各類加工件 的加工工藝要求不同，通過簡單設(shè)置可任意組合級、II級、III級程序段，亦可決定每一 程序段是否投入工作程序中，結(jié)合操作板給的信號，程序處理裝置將控制信號輸送到電 氣控制裝置中的電動機(jī)控制器和各電磁閥驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)對伺服電動機(jī)調(diào)速控制器的起停、 寸動、正反轉(zhuǎn)、調(diào)速、制動以及飛輪制動的整套程序化控制。此控制系統(tǒng)使得壓力機(jī)功 能全面，加工范圍廣泛，工作效率高，而操作卻非常簡單。本實(shí)施例中，可以在飛輪2和伺服電動機(jī)1之間設(shè)置皮帶14，可提供滑塊6上下 運(yùn)動與伺服電動機(jī)頻繁正反動時(shí)傳動鏈的緩沖，以更好地提高機(jī)械傳動系統(tǒng)的工作穩(wěn)定 性能。在滑塊6和螺桿5的連接方面，可以采用螺母和法蘭的連接方式將螺桿與滑塊連 接，也可以如本實(shí)施例圖1中所示的采用弧面軸承8的連接方式，弧面軸承8將螺桿5和 滑塊6連接，弧面軸承8起到支撐螺桿5轉(zhuǎn)動的作用；另外為了使得本壓力機(jī)的穩(wěn)定性更 好，本實(shí)施例中飛輪套軸3與機(jī)身13用上、下部壓力軸承7固定連接?；∶孑S承8和壓 力軸承7可以更好地承受電機(jī)驅(qū)動接力的徑向力和部分重力軸向力。為了增強(qiáng)壓力機(jī)的耐磨性，延長使用壽命，本實(shí)施例中優(yōu)選采用銅螺母，在導(dǎo) 軌9外鑲有銅板。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，操作板12可以與電氣控制裝置11設(shè)計(jì)在一起，也可以為了操作 方便，將操作板設(shè)計(jì)在機(jī)身13上，便于操作人員的操作，本實(shí)施例提供的附圖是將操作 板設(shè)計(jì)在機(jī)身上的一種方式。使用過程主要包括兩大塊
1、調(diào)試操控操作板的點(diǎn)動按鈕控制滑塊6下行和上行，調(diào)整信號采集裝置(即光電編碼 器)以確定閉合高度，同時(shí)調(diào)整產(chǎn)品模具的位置。確定I級程序投入(輕壓過程)，設(shè)置控制功能中的單程工作模式，加料后， 試壓過程中調(diào)整信號采集裝置，并配合調(diào)整伺服電動機(jī)控制器I的第一檔速度以確定打 擊力的大小，循環(huán)幾次后觀察加工件成型情況，然后確定I級中的計(jì)數(shù)器以確定打擊次 數(shù)；再投入II級程序，按上步驟調(diào)整并確定；再根據(jù)加工件成型情況投入III級程序按上 步驟依次進(jìn)行試壓并調(diào)整。三級程序調(diào)試后保證耐火磚已成型完好，至此程序己設(shè)定并 調(diào)試完畢；2、工作調(diào)試完畢后，三級程序內(nèi)所包含的設(shè)定按鈕、計(jì)數(shù)器、速度調(diào)整按鈕都已經(jīng)在 合適位置。此時(shí)，只要將控制功能設(shè)定在自動連續(xù)循環(huán)工作模式，啟動本壓力機(jī)，這樣 只要保證預(yù)先按配比混合好的耐火磚或其它原料供應(yīng)及時(shí)，也即原料充足，設(shè)備將按設(shè) 定的程序連續(xù)不斷的加工。本壓力機(jī)的工作程序的設(shè)定與調(diào)整僅需確定幾個(gè)旋鈕位置和計(jì)數(shù)值，所以對操 作者的專業(yè)知識要求不高，通過簡單的說明就可以操作和調(diào)試該設(shè)備，并使其正常生 產(chǎn)。其簡單的操作模式非常適應(yīng)制磚、鍛壓等各類材料成型行業(yè)的員工操作規(guī)范。由于本實(shí)施例采用了自動化程序控制整個(gè)加工過程，無須操作者人為控制或操 作，與傳統(tǒng)壓力機(jī)相比，突出的優(yōu)勢是人員利用率明顯提高，大大降低工人的勞動強(qiáng) 度。本壓力機(jī)將人為因素的影響降低到最小，并且在產(chǎn)品的壓制中實(shí)行先輕后重多次打 擊。輕擊便于排除坯粉間的氣體，避免產(chǎn)生氣泡夾層，重?fù)羰勾u的質(zhì)地密實(shí)，所以壓制 出的半成品質(zhì)量穩(wěn)定，產(chǎn)品一致性好，使耐火磚、格子磚等的質(zhì)量通過本壓力機(jī)得到了 極大保證。實(shí)施例2 如實(shí)施例1所述的壓力機(jī)，本實(shí)施例提供的壓力機(jī)與實(shí)施例1提供的壓力機(jī)的區(qū) 別是本實(shí)施例的壓力機(jī)上設(shè)置電子自動供油系統(tǒng)15(如圖2所示)，自動供油系統(tǒng)與電 氣控制裝置連接，受電器控制裝置11控制，具體是在供油系統(tǒng)上設(shè)置傳感器，傳感器 將信號傳遞給程序處理裝置，如果缺少油，則程序處理裝置發(fā)信號給電磁閥驅(qū)動，電磁 閥驅(qū)動通過設(shè)置在電氣控制裝置上的電磁閥驅(qū)動接口與自動供油系統(tǒng)連接，從而控制供 油系統(tǒng)進(jìn)油。以上對本發(fā)明實(shí)施例所提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè) 例對本發(fā)明實(shí)施例的原理以及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只適用于幫助理 解本發(fā)明實(shí)施例的原理；同時(shí)，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，在具 體實(shí)施方式以及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本 發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)控壓力機(jī)，包括機(jī)身、電動機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)、螺桿、螺母、滑塊和導(dǎo)軌，電 動機(jī)與傳動機(jī)構(gòu)連接，傳動機(jī)構(gòu)與螺母連接并帶動螺母旋轉(zhuǎn)，螺母固定安裝在機(jī)身上， 螺桿與螺母以螺紋配合，螺桿與滑塊連接，滑塊沿著導(dǎo)軌上下運(yùn)動，其特征在于所述電動機(jī)為閉環(huán)控制式電動機(jī)，所述數(shù)控壓力機(jī)還包括數(shù)據(jù)采集裝置、電氣控制裝置、程序處理裝置和操作板 所述數(shù)據(jù)采集裝置各接入端與各預(yù)先設(shè)定的功能構(gòu)件連接，數(shù)據(jù)采集裝置的輸出端 與程序處理裝置連接；所述程序處理裝置輸入端與數(shù)據(jù)采集裝置的輸出端連接，程序處理裝置輸出端與各 電磁閥驅(qū)動、電動機(jī)控制器電連接；所述電氣控制裝置中設(shè)置程序處理裝置、電動機(jī)控制器、工作信號接口和電磁閥驅(qū) 動接口，電動機(jī)控制器與電動機(jī)電連接， 所述操作板與電氣控制裝置電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控壓力機(jī)，其特征在于所述滑塊上設(shè)置數(shù)據(jù)采集裝置連 接，所述數(shù)據(jù)采集裝置為光電編碼器。
3.如權(quán)利要求1所述的數(shù)控壓力機(jī)，其特征在于，所述電動機(jī)為伺服電動機(jī)，所 述傳動機(jī)構(gòu)為飛輪和飛輪套軸，飛輪安裝在機(jī)身的上端，所述飛輪一端與伺服電動機(jī)連 接，飛輪與飛輪套軸相互嚙合帶動飛輪套軸旋轉(zhuǎn)，飛輪套軸內(nèi)鑲有螺母，螺母與螺桿以 螺紋配合。
4.如權(quán)利要求3所述的數(shù)控壓力機(jī)，其特征在于所述電動機(jī)和飛輪之間通過皮帶連接。
5.如權(quán)利要求3所述的數(shù)控壓力機(jī)，其特征在于所述飛輪套軸與機(jī)身通過上壓力 軸承和下壓力軸承固定連接，螺桿通過弧面軸承與滑塊連接。
6.如權(quán)利要求1 5之一所述的數(shù)控壓力機(jī)，其特征在于所述機(jī)身上還設(shè)置電子自 動供油系統(tǒng)，電子自動供油系統(tǒng)上設(shè)置傳感器，
7.如權(quán)利要求6所述的數(shù)控壓力機(jī)，其特征在于所述導(dǎo)軌上鑲有銅板。
8.如權(quán)利要求7所述的數(shù)控壓力機(jī)，其特征在于所述螺母為銅螺母。
9.如權(quán)利要求8所述的數(shù)控壓力機(jī)，其特征在于所述操作板設(shè)置在機(jī)身上。
全文摘要
本發(fā)明涉及機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域，公開了一種數(shù)控壓力機(jī)。所述數(shù)控壓力機(jī)包括機(jī)身、電動機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)、螺桿、螺母、滑塊和導(dǎo)軌，電動機(jī)與傳動機(jī)構(gòu)連接，傳動機(jī)構(gòu)與螺母連接并帶動螺母旋轉(zhuǎn)，螺母固定安裝在機(jī)身上，螺桿與螺母以螺紋配合，螺桿與滑塊連接，滑塊沿著導(dǎo)軌上下運(yùn)動，還包括數(shù)據(jù)采集裝置、電氣控制裝置、程序處理裝置和操作板。本發(fā)明與傳統(tǒng)壓力機(jī)相比，利用全自動控制程序工作，無須操作者人為控制或操作，具有降低工人勞動強(qiáng)度、提高產(chǎn)品質(zhì)量、搞高生產(chǎn)效率、保證工人操作安全、節(jié)能高效、使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B28B3/00GK102019642SQ20101026105
公開日2011年4月20日 申請日期2010年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月11日
發(fā)明者李澍, 郭文杰, 郭文濤, 郭曉娟, 郭聰慧, 郭貴星, 郭韶元, 郭韶凱 申請人:鄭州華隆機(jī)床制造有限公司, 鄭州華隆機(jī)械制造有限公司