疊共線,使沖壓滑塊到達(dá)下死點(diǎn);運(yùn)動過程中,兩臺伺服電機(jī)協(xié)調(diào)勻速運(yùn)動,其中第二伺服電機(jī)為主電機(jī),第一伺服電機(jī)為從電機(jī),主電機(jī)勻速運(yùn)動,從電機(jī)跟隨主電機(jī)運(yùn)動使上肘桿與中肘桿保持非重疊共線;
5)肘桿機(jī)構(gòu)通過控制兩臺伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向,在下行空行程、下行壓制行程和上行空行程獲得包含變速、暫停甚至后退的任意滑塊運(yùn)動。
[0015]本發(fā)明的雙肘節(jié)雙電機(jī)并聯(lián)驅(qū)動肘桿機(jī)構(gòu)的控制方法,還包括如下內(nèi)容:
1)雙肘節(jié)承載機(jī)構(gòu)中的上肘桿調(diào)整塊能沿沖壓鉛垂線調(diào)整高度,上肘桿繞第四銷軸作擺動,中肘桿和下肘桿作兼有轉(zhuǎn)動和移動的平面運(yùn)動,沖壓滑塊在機(jī)架導(dǎo)軌上作直線往復(fù)運(yùn)動;控制的關(guān)鍵是上肘節(jié)調(diào)整機(jī)構(gòu)對上肘節(jié)的位置控制和下肘節(jié)驅(qū)動機(jī)構(gòu)對下肘節(jié)的位直控制;
2)兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)具有解耦性,其上肘節(jié)調(diào)整機(jī)構(gòu)主要用于獲得足夠大的沖壓行程,其下肘節(jié)驅(qū)動機(jī)構(gòu)主要用于獲得足夠好的增力效果,曲軸上的曲柄頸長度不再受滑塊最大行程設(shè)計要求的約束,通過大幅減短曲柄長度而大幅降低第二伺服電機(jī)的扭矩要求,進(jìn)而使該肘桿機(jī)構(gòu)獲得優(yōu)良的增力效果;
3)沖壓滑塊往復(fù)直線運(yùn)動的最大行程,依靠調(diào)整滑臺在第一伺服電機(jī)驅(qū)動下拉動上肘節(jié)遠(yuǎn)離沖壓鉛垂線獲得,而很少依靠曲軸在第二伺服電機(jī)驅(qū)動下推動下肘節(jié)遠(yuǎn)離沖壓鉛垂線獲得;
4)沖壓滑塊在沖壓工作行程的瞬時壓制力,依靠第二伺服電機(jī)在下行壓制行程驅(qū)動具有很短曲柄頸半徑的曲軸,推動下肘節(jié)逼近沖壓鉛垂線獲得,而第一伺服電機(jī)只需保證上肘桿和中肘桿非重疊共線,因此,第一伺服電機(jī)由于上肘節(jié)處于奇異點(diǎn)而幾乎無需出力,第二伺服電機(jī)由于曲柄半徑很小而出力大幅減少;
5)沖壓滑塊往復(fù)直線運(yùn)動的最大行程具有可調(diào)性,通過調(diào)節(jié)調(diào)整滑臺遠(yuǎn)離沖壓鉛垂線的距離可獲得沖壓滑塊不同的最大行程;當(dāng)調(diào)整滑臺遠(yuǎn)離沖壓鉛垂線,極限位置為上連桿與上肘桿非重疊共線,且曲軸運(yùn)動使曲軸上的曲柄頸與下連桿重疊共線時,沖壓滑塊獲得最大的沖壓行程;當(dāng)調(diào)整滑臺遠(yuǎn)離沖壓鉛垂線移動到小于極限位置的任意位置,且曲軸運(yùn)動使曲軸上的曲柄頸與下連桿重疊共線時,沖壓滑塊獲得任意的沖壓行程,從而實現(xiàn)沖壓滑塊的最大行程任意可調(diào);
6)沖壓滑塊往復(fù)直線運(yùn)動的下死點(diǎn)位置具有可調(diào)性,通過調(diào)節(jié)上肘節(jié)稍微偏離沖壓鉛垂線可調(diào)節(jié)沖壓滑塊的下死點(diǎn);當(dāng)上肘桿、中肘桿和下肘桿均處于鉛垂方向時,沖壓滑塊達(dá)到最下方的下死點(diǎn)位置;當(dāng)朝靠近第一伺服電機(jī)方向稍微移動調(diào)整滑臺,使上肘桿不與中肘桿在沖壓鉛垂線上非重疊共線,而是在上肘節(jié)處呈稍小于180°銳角、且下肘桿保持處于沖壓鉛垂線上時,實現(xiàn)沖壓滑塊的下死點(diǎn)位置在一定范圍內(nèi)任意可調(diào)。
[0016]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下優(yōu)點(diǎn):(1)滑塊的最大行程主要通過上肘節(jié)調(diào)整機(jī)構(gòu)獲得,曲軸的曲柄長度不再受滑塊最大行程設(shè)計要求的約束,可以通過大幅減短曲柄長度而大幅降低伺服電機(jī)的驅(qū)動扭矩要求,在獲得足夠滑塊最大行程的同時,大幅降低伺服電機(jī)功率容量和伺服機(jī)械壓力機(jī)制造成本;(2)在到達(dá)上死點(diǎn)時,通過調(diào)整上肘節(jié)調(diào)整機(jī)構(gòu)中調(diào)整滑臺的位置,可方便地實現(xiàn)滑塊最大行程可調(diào);(3)在到達(dá)下死點(diǎn)時,通過微調(diào)上肘節(jié)中調(diào)整滑臺的位置,使上肘桿和中肘桿稍微偏離共線,可方便地實現(xiàn)滑塊下死點(diǎn)可調(diào);(4)在下行空行程、下行壓制行程和上行空行程,通過改變大、小伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向,可方便地獲得包含變速、暫停甚至后退的任意滑塊運(yùn)動;(5)在下行空行程和上行空行程,兩臺伺服電機(jī)單獨(dú)受控,且分別勻速運(yùn)動,兩者之間不存在協(xié)調(diào)關(guān)系,降低了控制系統(tǒng)的復(fù)雜性。
【附圖說明】
[0017]
附圖中:
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明的雙肘節(jié)承載機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明的上肘節(jié)調(diào)整機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明的下肘節(jié)驅(qū)動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本發(fā)明的處于上死點(diǎn)(最大行程較大)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本發(fā)明的處于上死點(diǎn)(最大行程較小)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為本發(fā)明的處于公稱壓力點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖(等軸視圖);
圖8為本發(fā)明的處于公稱壓力點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖(正視圖);
圖9為本發(fā)明的處于下死點(diǎn)(標(biāo)準(zhǔn)的下死點(diǎn))的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10為本發(fā)明的處于下死點(diǎn)(調(diào)整的下死點(diǎn))的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]
下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實施,給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程,但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實施例。
[0019]圖1所示,為本實施例雙肘節(jié)雙電機(jī)并聯(lián)驅(qū)動肘桿機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖,雙肘節(jié)雙電機(jī)并聯(lián)驅(qū)動肘桿機(jī)構(gòu),其特征在于為兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu),包括雙肘節(jié)承載機(jī)構(gòu)、上肘節(jié)調(diào)整機(jī)構(gòu)、下肘節(jié)驅(qū)動機(jī)構(gòu),雙肘節(jié)承載機(jī)構(gòu)包括有上肘節(jié)及下肘節(jié)兩個肘節(jié),上肘節(jié)調(diào)整機(jī)構(gòu)和下肘節(jié)驅(qū)動機(jī)構(gòu)分布在雙肘節(jié)承載機(jī)構(gòu)的同側(cè),上肘節(jié)調(diào)整機(jī)構(gòu)及下肘節(jié)驅(qū)動機(jī)構(gòu)分別通過驅(qū)動裝置及傳動機(jī)構(gòu)與雙肘節(jié)承載機(jī)構(gòu)中的上肘節(jié)及下肘節(jié)連接,驅(qū)動雙肘節(jié)承載機(jī)構(gòu)中的兩個肘節(jié)運(yùn)動。
[0020]本實施例中,所述上肘節(jié)調(diào)整機(jī)構(gòu)的驅(qū)動裝置是第一伺服電機(jī)17,下肘節(jié)驅(qū)動機(jī)構(gòu)的驅(qū)動裝置是第二伺服電機(jī)24。
[0021]圖2所示,為所述雙肘節(jié)承載機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖,包括有上肘桿調(diào)整塊9、上肘桿7、中肘桿5、下肘桿3、沖壓滑塊I ;上肘桿7的一端通過第四銷軸8與上肘桿調(diào)整塊9鉸接,上肘桿7的另一端通過第二銷軸6與中肘桿5的一端鉸接構(gòu)成上肘節(jié),中肘桿5的另一端通過第三銷軸4與下肘桿3的一端鉸接構(gòu)成下肘節(jié),下肘桿3的另一端通過第五銷軸2與沖壓滑塊I鉸接,沖壓滑塊I置于機(jī)架導(dǎo)軌中構(gòu)成移動副。
[0022]如圖2所示,所述雙肘節(jié)承載機(jī)構(gòu),其肘桿調(diào)整塊9可沿沖壓鉛垂線調(diào)整高度,上肘桿7繞第四銷軸8作擺動,中肘桿5和下肘桿3作兼有轉(zhuǎn)動和移動的平面運(yùn)動,沖壓滑塊I在機(jī)架導(dǎo)軌上作直線往復(fù)運(yùn)動。
[0023]如圖2所示,所述雙肘節(jié)承載機(jī)構(gòu),其上肘桿、中肘桿和下肘桿非重疊共線時,通過兩個肘節(jié)的垂線為沖壓鉛垂線。
[0024]如圖2所示,所述雙肘節(jié)承載機(jī)構(gòu),其第一伺服電機(jī)17是上肘節(jié)調(diào)整機(jī)構(gòu)的輸入端,上肘節(jié)是上肘節(jié)調(diào)整機(jī)構(gòu)的輸出端;第二伺服電機(jī)24是下肘節(jié)驅(qū)動機(jī)構(gòu)的輸入端,下肘節(jié)是下肘節(jié)驅(qū)動機(jī)構(gòu)的輸出端;上肘節(jié)和下肘節(jié)是雙肘節(jié)承載機(jī)構(gòu)的輸入端,沖壓滑塊I是雙肘節(jié)承載機(jī)構(gòu)的輸出端,雙肘節(jié)承載機(jī)構(gòu)將兩個肘節(jié)并聯(lián)輸入的平面運(yùn)動變換為沖壓滑塊輸出的直線往復(fù)運(yùn)動。
[0025]圖3所示,為所述的上肘節(jié)調(diào)整機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖,所述上肘節(jié)調(diào)整機(jī)構(gòu)的傳動機(jī)構(gòu)包括有滾珠絲杠14、調(diào)整滑臺13、鉸接連接板12、第一銷軸11和上連桿10 ;第一伺服電機(jī)17的輸出軸通過聯(lián)軸器16與滾珠絲杠14連接,滾珠絲杠14與調(diào)整滑臺13組成螺旋傳動副,調(diào)整