直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的二級(jí)增力數(shù)控壓力的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的二級(jí)增力數(shù)控壓力機(jī)，其中采用了肘桿-杠桿兩級(jí)串接的增力機(jī)構(gòu)，使得壓力機(jī)能夠獲得較大的輸出力，便于工件的成型加工；同時(shí)由于將直線電機(jī)置于工作臺(tái)下方，改善了壓力機(jī)底座的受力狀況，使得壓力機(jī)底座更易滿足強(qiáng)度和剛度要求，利于減震降噪，還使得壓力機(jī)的重心下降，進(jìn)而改善了壓力機(jī)的動(dòng)態(tài)性能。該壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸相比現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)能夠大幅減小，其沖擊力大，工作效率高，能源利用率高，工作噪聲小，具有優(yōu)越的綜合性能，可廣泛地應(yīng)用于切斷、沖孔、落料、彎曲、鉚合和淺拉伸等工藝中。
【專利說(shuō)明】直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的二級(jí)增力數(shù)控壓力機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的二級(jí)增力數(shù)控壓力機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]壓力機(jī)是一種對(duì)坯料進(jìn)行成型加工的壓力加工設(shè)備，廣泛應(yīng)用于沖剪、彎曲、拉伸和擠壓等工藝中，可直接生成成品或半成品。目前市場(chǎng)上由直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓力機(jī)一種是直接驅(qū)動(dòng)式，即由直線電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)滑塊，完成相應(yīng)的壓力加工；另一種時(shí)直線電機(jī)經(jīng)一級(jí)肘桿后驅(qū)動(dòng)滑塊來(lái)輸出力。與傳統(tǒng)的機(jī)械式壓力機(jī)相比，直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓力機(jī)主要是依靠電機(jī)的瞬時(shí)過(guò)載驅(qū)動(dòng)工作負(fù)載完成相應(yīng)的壓力加工。這樣，當(dāng)要求大噸位的壓力輸出時(shí)，就需要大功率的伺服電機(jī)，其成本高，能源消耗大。而且目前的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)是壓力機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)都是上置的，即直線電機(jī)是置于工作臺(tái)上方以驅(qū)動(dòng)沖頭上下運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)沖壓加工的，這樣容易導(dǎo)致壓力機(jī)中心偏高，壓力機(jī)的動(dòng)力學(xué)性能不好，穩(wěn)定性較差。此外，壓力機(jī)工作時(shí)其沖擊力作用于工作臺(tái)，使得工作臺(tái)和底座需要承受較大的沖擊力，造成較大的噪音，同時(shí)這還要求壓力機(jī)的底座需要具有較高的強(qiáng)度和剛度，因而在一定程度上也造成壓力機(jī)的整體尺寸偏大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的二級(jí)增力數(shù)控壓力機(jī)。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的二級(jí)增力數(shù)控壓力機(jī)，包括固定設(shè)置在機(jī)架上的工作臺(tái)、可上下滑動(dòng)地設(shè)于所述機(jī)架上且位于所述工作臺(tái)上方的上模運(yùn)動(dòng)組件，所述壓力機(jī)包括固定安裝在所述工作臺(tái)下方的直線電機(jī)，所述直線電機(jī)包括初級(jí)和次級(jí)，所述初級(jí)固定地安裝在所述工作臺(tái)的底部，所述次級(jí)可相對(duì)所述初級(jí)沿豎直方向上下運(yùn)動(dòng)，所述壓力機(jī)還包括多組增力機(jī)構(gòu)，每組所述增力機(jī)構(gòu)均包括一端轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在所述上模運(yùn)動(dòng)組件上部的連桿、一端轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在所述次級(jí)下端部上的肘桿、轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)于所述機(jī)架上呈L形的杠桿，所述杠桿的兩端分別與所述連桿的另一端、所述肘桿的另一端相轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
[0005]優(yōu)選地，所述杠桿包括橫桿、固定在所述橫桿一端的豎桿，所述橫桿與所述豎桿固定連接設(shè)置或一體設(shè)置，所述橫桿、所述豎桿的連接處轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在所述機(jī)架上。
[0006]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述肘桿傾斜于水平面設(shè)置。
[0007]優(yōu)選地，所述上模運(yùn)動(dòng)組件的軸心線與所述直線電機(jī)上所述次級(jí)的軸心線沿同一直線方向分布，多組所述增力機(jī)構(gòu)關(guān)于所述次級(jí)的軸心線對(duì)稱地分布。
[0008]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述上模運(yùn)動(dòng)組件包括上下滑動(dòng)地設(shè)于所述機(jī)架上的滑塊、固定在所述滑塊下方的上模，所述工作臺(tái)上固定地設(shè)有與所述上模相配合的下模。
[0009]更進(jìn)一步優(yōu)選地，所述滑塊的上端部、所述次級(jí)的下端部均具有相對(duì)的兩側(cè)，每一側(cè)均設(shè)有至少兩組所述增力機(jī)構(gòu)。[0010]更進(jìn)一步優(yōu)選地，多組所述增力機(jī)構(gòu)沿同一圓周方向均勻間隔分布，所述圓周的軸心線與所述次級(jí)的軸心線沿同一直線方向延伸。
[0011]由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的二級(jí)增力數(shù)控壓力機(jī)，其中采用了肘桿-杠桿兩級(jí)串接的增力機(jī)構(gòu)，使得壓力機(jī)能夠獲得較大的輸出力，便于工件的成型加工；同時(shí)由于將直線電機(jī)置于工作臺(tái)下方，改善了壓力機(jī)底座的受力狀況，使得壓力機(jī)底座更易滿足強(qiáng)度和剛度要求，利于減震降噪，還使得壓力機(jī)的重心降低，進(jìn)而改善了壓力機(jī)的動(dòng)態(tài)性能。該壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸相比現(xiàn)有技術(shù)中的結(jié)構(gòu)能夠大幅減小，其沖擊力大，工作效率高，能源利用率高，工作噪聲小，具有優(yōu)越的綜合性能，可廣泛地應(yīng)用于切斷、沖孔、落料、彎曲、鉚合和淺拉伸等工藝中。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]附圖1為本發(fā)明的壓力機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]附圖2為本發(fā)明中工作臺(tái)的受力分析示意圖；
[0014]其中:1、工作臺(tái);2、下模；3、滑塊；4、上模；5、直線電機(jī)；51、初級(jí)；52、次級(jí)；6、增力機(jī)構(gòu)；61、連桿；62、杠桿；621、橫桿；622、豎桿；63、肘桿；7、底座。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的闡述。
[0016]參見圖1所示的壓力機(jī)，包括固定設(shè)于機(jī)架上的工作臺(tái)1、可上下滑動(dòng)地設(shè)于機(jī)架上且位于工作臺(tái)I上方的上模運(yùn)動(dòng)組件。本實(shí)施例中，上模運(yùn)動(dòng)組件包括可上下滑動(dòng)地設(shè)于機(jī)架上的滑塊3、固定地設(shè)于滑塊3底部的上模4，工作臺(tái)I上設(shè)有與上模4相配合用于對(duì)待加工件沖壓成型的下模2。在機(jī)架上設(shè)置供滑塊3上下滑動(dòng)的軌道，使得該滑塊沿上述軌道上下滑動(dòng)即可。
[0017]該壓力機(jī)還包括固定安裝在工作臺(tái)I下方的直線電機(jī)5，該直線電機(jī)5包括初級(jí)51和次級(jí)52，次級(jí)52可相對(duì)初級(jí)51沿軸向運(yùn)動(dòng)，初級(jí)51固定地安裝在工作臺(tái)I的底部，次級(jí)52的軸心線沿豎直方向分布。
[0018]該壓力機(jī)還包括多組設(shè)于滑塊3與直線電機(jī)5的次級(jí)52之間的增力機(jī)構(gòu)6。參加圖1所示，每組增力機(jī)構(gòu)6均包括連桿61、杠桿62及肘桿63，其中杠桿62呈L形，其包括橫桿621和固定在橫桿621 —端的豎桿622，該杠桿62的中部轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在機(jī)架上，其兩端均可擺動(dòng)。橫桿621與豎桿622可分離設(shè)置后再固定連接，也可以按照本實(shí)施例的方式一體設(shè)置而成，且豎桿622與橫桿621垂直設(shè)置。在這里，杠桿62與機(jī)架的轉(zhuǎn)動(dòng)連接處設(shè)于豎桿622與橫桿621的相接處,如圖1所不，豎桿622的長(zhǎng)度應(yīng)大于橫桿621的長(zhǎng)度。
[0019]連桿61的一端轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在滑塊3上，連桿61的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在杠桿62的上端部上，即橫桿621的外端部上；肘桿63的一端轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在次級(jí)52的下端部上，其另一端轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在杠桿62的下端部上，亦即豎桿622的下端部上。本實(shí)施例中，肘桿63傾斜于水平面設(shè)置，肘桿63與水平面之間的夾角亦被稱為肘桿63的壓力角，在壓力機(jī)工作行程中，該壓力角的角度應(yīng)控制在0°?45°之間。
[0020]在本實(shí)施例中，多組增力機(jī)構(gòu)6關(guān)于次級(jí)52的軸心線對(duì)稱地分布。這主要根據(jù)滑塊3和次級(jí)52的外部形狀，以安裝的便利性和受力的均衡性為依據(jù)予以安裝。將滑塊3的軸心線與次級(jí)52的軸心線沿同一直線方向延伸地設(shè)置為佳。常見的有兩種設(shè)置形式:一種是，滑塊3的上端部、次級(jí)52的下端部均具有相對(duì)的兩側(cè)，如這兩個(gè)端部的橫截面呈矩形，每一側(cè)均設(shè)有至少兩組增力機(jī)構(gòu)6。例如本實(shí)施例中每一側(cè)均設(shè)有兩組增力機(jī)構(gòu)6 ;另一種是，滑塊3與次級(jí)52的橫截面均呈圓形，這樣，將這多組增力機(jī)構(gòu)6沿圓周方向均勻間隔地分布在滑塊3與次級(jí)52的周向側(cè)部上即可，增力機(jī)構(gòu)6通?？稍O(shè)置為3組，這樣安裝也很方便，同時(shí)還能夠使得滑塊3與次級(jí)52受力均衡對(duì)稱，壓力機(jī)工作的過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生橫向載荷。
[0021]這樣，當(dāng)向直線電機(jī)5工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)次級(jí)52相對(duì)初級(jí)51向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)肘桿63轉(zhuǎn)動(dòng)，肘桿63轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)驅(qū)動(dòng)杠桿62轉(zhuǎn)動(dòng)，杠桿62的另一端則作用于連桿61，使得連桿61作用于滑塊3，進(jìn)而驅(qū)使滑塊3與上模4 一起向下滑動(dòng)而與下模2配合實(shí)現(xiàn)沖壓加工。其中直線電機(jī)5的輸出力先經(jīng)過(guò)肘桿63進(jìn)行一次力放大，再經(jīng)過(guò)L形的杠桿62進(jìn)行二次力放大后，通過(guò)連桿61作用于滑塊3上，輸出工作力，實(shí)現(xiàn)所要求的加工任務(wù)。本實(shí)施例中壓力機(jī)的輸出力計(jì)算如下:
[0022]設(shè)直線伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力為Fi,根據(jù)力學(xué)原理，壓力機(jī)的輸出力F。為
[0023]
【權(quán)利要求】
1.一種直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的二級(jí)增力數(shù)控壓力機(jī)，包括固定設(shè)置在機(jī)架上的工作臺(tái)、可上下滑動(dòng)地設(shè)于所述機(jī)架上且位于所述工作臺(tái)上方的上模運(yùn)動(dòng)組件，其特征在于:所述壓力機(jī)包括固定安裝在所述工作臺(tái)下方的直線電機(jī)，所述直線電機(jī)包括初級(jí)和次級(jí)，所述初級(jí)固定地安裝在所述工作臺(tái)的底部，所述次級(jí)可相對(duì)所述初級(jí)沿豎直方向上下運(yùn)動(dòng)，所述壓力機(jī)還包括多組增力機(jī)構(gòu)，每組所述增力機(jī)構(gòu)均包括一端轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在所述上模運(yùn)動(dòng)組件上部的連桿、一端轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在所述次級(jí)下端部上的肘桿、轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)于所述機(jī)架上呈L形的杠桿，所述杠桿的兩端分別與所述連桿的另一端、所述肘桿的另一端相轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的二級(jí)增力數(shù)控壓力機(jī)，其特征在于:所述杠桿包括橫桿、固定在所述橫桿一端的豎桿，所述橫桿與所述豎桿固定連接設(shè)置或一體設(shè)置，所述橫桿、所述豎桿的連接處轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在所述機(jī)架上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的二級(jí)增力數(shù)控壓力機(jī)，其特征在于:所述肘桿傾斜于水平面設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的二級(jí)增力數(shù)控壓力機(jī)，其特征在于:所述上模運(yùn)動(dòng)組件的軸心線與所述直線電機(jī)上所述次級(jí)的軸心線沿同一直線方向分布，多組所述增力機(jī)構(gòu)關(guān)于所述次級(jí)的軸心線對(duì)稱地分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的二級(jí)增力數(shù)控壓力機(jī)，其特征在于:所述上模運(yùn)動(dòng)組件包括上下滑動(dòng)地設(shè)于所述機(jī)架上的滑塊、固定在所述滑塊下方的上模，所述工作臺(tái)上固定地設(shè)有與所述上模相配合的下模。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的二級(jí)增力數(shù)控壓力機(jī)，其特征在于:所述滑塊的上端部、所述次級(jí)的下端部均具有相對(duì)的兩側(cè)，每一側(cè)均設(shè)有至少兩組所述增力機(jī)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的二級(jí)增力數(shù)控壓力機(jī)，其特征在于:多組所述增力機(jī)構(gòu)沿同一圓周方向均勻間隔分布，所述圓周的軸心線與所述次級(jí)的軸心線沿同一直線方向延伸。
【文檔編號(hào)】B30B15/00GK104015388SQ201410272897
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】王金娥, 崔志磊, 郭旭紅 申請(qǐng)人:蘇州大學(xué)