一种龙门伺服冲床的制作方法

1.本实用新型涉及冲床技术领域，特别是涉及一种龙门伺服冲床。


背景技术：

2.传统冲床的设计原理是将圆周运动转换为直线运动，由主电动机出力，带动飞轮，经离合器带动齿轮、曲轴、连杆等运转，来达成滑块的直线运动，从主电动机到连杆的运动为圆周运动，连杆和滑块之间需有圆周运动和直线运动的转接点，其设计上大致有两种机构，一种为球型，一种为销型，经由这个机构将圆周运动转换成滑块的直线运动，由滑块的直线运动再带动上模接近下模，从而在上模与下模的冲压下形成所需的零件，而传统冲床在每次冲压时上模冲压速度是不变的，当冲压材料为难成形材料时，需要在冲压时使难成形材料进行塑性变形，这一阶段需要上模与下模有一个相对静止的状态，而传统的冲床通过离合驱动无法使上模停止，同时现有的冲床在使用时设置有光幕作为保护，冲床工作时，工人如果将手伸进冲床内，工人的手可以挡住光幕，从而将冲床停止，但是光幕需要连接在冲床的内部电路上，如果发生电路故障，光幕没有停止冲床，容易发生危险，不利于保证工人的人身安全。


技术实现要素：

3.针对现有传统冲床的不足，本实用新型的目的是提供一种龙门伺服冲床，具有滑块速度可控、难成形材料易制性、节能环保等优点。
4.为达到上述目的，本实用新型采用的一个技术方案是：一种龙门伺服冲床，包括支架、驱动机构、减速机构、传动机构、滑块、下工作台、移动机构、平衡机构、限位导轨和控制系统，所述支架包括上横架、下横架、竖直架和防震脚，所述支架上部设有上横架，所述支架下部设有下横架，所述竖直架用于连接上横架和下横架，所述竖直架下部设有防震脚，所述上横架上部设有减速机构，所述减速机构两侧设有驱动机构，所述竖直架中部设有多个限位导轨，所述限位导轨垂直于下工作台，所述滑块通过限位导轨和竖直架滑动连接，所述滑块上部设有传动机构，所述下横架上部设有移动机构，所述移动机构上部设有下工作台，所述平衡机构将滑块和上横架连接，所述控制系统用于控制各个机构的动作；
5.优选的，所述减速机构包括齿轮箱、第一齿轮、第二齿轮和减速轴，所述齿轮箱和上横架固定连接，所述齿轮箱内部设有第一齿轮、第二齿轮和减速轴，所述减速轴和齿轮箱转动连接，所述减速轴一侧设有第一齿轮，所述减速轴另一侧设有第二齿轮；
6.优选的，所述驱动机构包括第一伺服电机、第二伺服电机、联动轴和第三齿轮，所述第一伺服电机和第二伺服电机对称设置在齿轮箱两侧，所述联动轴将第一伺服电机和第二伺服电机输出端连接，所述联动轴和齿轮箱转动连接，所述联动轴中部设有第三齿轮，所述第三齿轮和第一齿轮啮合；
7.优选的，所述传动机构包括第四齿轮、分段曲轴、连杆和涡轮箱，所述分段曲轴和竖直架转动连接，所述第四齿轮设置在分段曲轴中部，所述连杆一端和分段曲轴转动连接，
所述连杆另一端和涡轮箱转动连接，所述涡轮箱设置在滑块上部；
8.进一步优选的，所述分段曲轴包括第一曲轴、第二曲轴、连接套和定位销，所述第一曲轴和第二曲轴均包括主轴颈和连杆颈，所述第一曲轴和第二曲轴中主轴颈和竖直架转动连接，所述第一曲轴中主轴颈和第四齿轮固定连接，所述连接套将第一曲轴和第二曲轴中主轴颈同心固定，所述定位销设置于第一曲轴和第二曲轴之间，所述连杆颈和连杆一端转动连接，将曲轴分为第一曲轴和第二曲轴，使曲轴生产制造时能够节省成本，并且还能防止分段曲轴过长造成形变；
9.进一步优选的，所述第一齿轮齿数为n1，所述第二齿轮齿数为n2，所述第三齿轮齿数为n3，所述第四齿轮齿数为n4，其中n3＜n1、n2＜n1、n2＜n4；
10.优选的，所述移动机构包括台车、导轨、齿条、移动齿轮、移动电机和定位传感器，所述台车通过导轨与下横架滑动连接，所述导轨设置在下横架与台车之间，所述导轨具有延伸出冲床的延长部，所述移动电机和台车固定，所述移动齿轮和移动电机输出轴固定连接，所述齿条设置在导轨一侧，所述移动齿轮和齿条啮合，所述定位传感器设置在下横架上部；
11.优选的，所述平衡机构包括平衡杆、气缸缸体、平衡活塞和储气瓶，所述储气瓶设置在上横架上部，所述气缸缸体设置在上横架两侧，所述平衡活塞和气缸缸体滑动连接，所述平衡杆一端和活塞固定连接，所述平衡杆另一端和滑块固定连接，所述平衡活塞将气缸缸体分为上腔体和下腔体，所述储气瓶通过气道和下腔体联通，所述储气瓶内充有高压气体；
12.本实用新型的有益效果是：1、驱动机构采用伺服电机进行驱动，从而让上模在冲压运行时能够以不同速度进行冲压，相较于传统冲床不需加装离合器，大幅减少气体消耗和待机电力，并且上模可以在运行路径中任意一个位置停止，使得上模和下模相互接近的速度可变、相对静止时间可变，从而在冲压难成形材料时能够有刚好的成形效果；2、通过移动电机带动台车移动，使台车带动下工作台移动至冲床外部，从而在上下料时人工无需将手伸入冲床内部，相较于传统冲床的光幕控制，防止了光幕电路故障造成保护失效的危险性，从而保证工人的人身安全；3、通过减速机构对驱动机构进行扭矩放大，使得在冲压运行时驱动机构不会因为突然过载造成损坏，从而延长了冲床使用寿命。
附图说明
13.图1为本实用新型外观视图；
14.图2为本实用新型剖面结构视图；
15.图3为本实用新型图2中i区域局部放大视图；
16.图4为本实用新型图2中ii区域局部放大视图；
17.图5为本实用新型分段曲轴结构剖视图；
18.图6为本实用新型气缸缸体剖视图。
具体实施方式
19.下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确
的界定。
20.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
21.此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设有”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
22.请参阅图1至图6，本实用新型实施例包括：
23.一种龙门伺服冲床，包括支架1、驱动机构2、减速机构3、传动机构4、滑块5、下工作台6、移动机构7、平衡机构8、限位导轨9和控制系统10，所述支架1包括上横架11、下横架12、竖直架13和防震脚14，所述支架1上部设有上横架11，所述支架1下部设有下横架12，所述竖直架13用于连接上横架11和下横架12，所述竖直架13下部设有防震脚14，所述上横架11上部设有减速机构3，所述减速机构3两侧设有驱动机构2，所述竖直架13中部设有多个限位导轨9，所述限位导9轨垂直于下工作台6，所述滑块5通过限位导轨9和竖直架13滑动连接，所述滑块5上部设有传动机构4，所述下横架12上部设有移动机构7，所述移动机构7上部设有下工作台6，所述平衡机构8将滑块5和上横架连接11，所述控制系10统用于控制各个机构的动作；
24.所述减速机构3包括齿轮箱31、第一齿轮32、第二齿轮33和减速轴34，所述齿轮箱31和上横架11固定连接，所述齿轮箱31内部设有第一齿轮32、第二齿轮33和减速轴34，所述减速轴34和齿轮箱31转动连接，所述减速轴34一侧设有第一齿轮32，所述减速轴34另一侧设有第二齿轮33，通过减速机构3对驱动机构2进行扭矩放大，使得在冲压运行时驱动机构2不会因为突然过载造成损坏，从而延长了冲床使用寿命；
25.所述驱动机构2包括第一伺服电机21、第二伺服电机22、联动轴23和第三齿轮24，所述第一伺服电机21和第二伺服电机22对称设置在齿轮箱31两侧，所述联动轴23将第一伺服电机21和第二伺服电机22输出端连接，所述联动轴23和齿轮箱31转动连接，所述联动轴23中部设有第三齿轮24，所述第三齿轮24和第一齿轮32啮合，由于驱动机构2采用伺服电机22进行驱动，从而让上模在冲压运行时能够以不同速度进行冲压，相较于传统冲床不需加装离合器，大幅减少气体消耗和待机电力，并且上模可以在运行路径中任意一个位置停止，使得上模和下模相互接近的速度可变、相对静止时间可变，从而在冲压难成形材料时能够有刚好的成形效果；
26.所述传动机构4包括第四齿轮41、分段曲轴42、连杆43和涡轮箱44，所述分段曲轴42和竖直架13转动连接，所述第四齿轮41设置在分段曲轴42中部，所述连杆43一端和分段曲轴42转动连接，所述连杆43另一端和涡轮箱44转动连接，所述涡轮箱44设置在滑块5上部；
27.所述分段曲轴42包括第一曲轴421、第二曲轴422、连接套423和定位销424，所述第一曲轴421和第二曲轴422均包括主轴颈4211和连杆颈4212，所述第一曲轴421和第二曲轴
422中主轴颈4211和竖直架13转动连接，所述第一曲轴421中主轴颈4211和第四齿轮41固定连接，所述连接套423将第一曲轴421和第二曲轴422中主轴颈4211同心固定，所述定位销424设置于第一曲轴421和第二曲轴422之间，所述连杆颈4212和连杆43一端转动连接，将曲轴分为第一曲轴421和第二曲轴422，使曲轴生产制造时能够节省成本，并且还能防止分段曲轴过长造成形变；
28.所述第一齿轮32齿数为n1，所述第二齿轮33齿数为n2，所述第三齿轮齿24数为n3，所述第四齿轮41齿数为n4，其中n3＜n1、n2＜n1、n2＜n4，通过上述设置的齿轮齿比可以使减速机构4以较大减速比运行；
29.所述移动机构7包括台车71、导轨72、齿条73、移动齿轮74、移动电机75和定位传感器76，所述台车71通过导轨72与下横架12滑动连接，所述导轨72设置在下横架12与台车71之间，所述导轨72具有延伸出冲床的延长部721，所述移动电机75和台车71固定，所述移动齿轮74和移动电机75输出轴固定连接，所述齿条73设置在导轨72一侧，所述移动齿轮74和齿条73啮合，所述定位传感器76设置在下横架12上部，定位传感器76用于确认台车运动位置，上下料时通过移动电机75带动台车71移动，使台车71带动下工作台6移动至冲床外部，从而在上下料时人工无需将手伸入冲床内部，相较于传统冲床的光幕控制，防止了光幕电路故障造成保护失效的危险性，从而保证工人的人身安全；
30.所述平衡机构8包括平衡杆81、气缸缸体82、平衡活塞83和储气瓶84，所述储气瓶84设置在上横架11上部，所述气缸缸体82设置在上横架11两侧，所述平衡活塞83和气缸缸体82滑动连接，所述平衡杆81一端和平衡活塞83固定连接，所述平衡杆81另一端和滑块5固定连接，所述平衡活塞83将气缸缸体82分为上腔体821和下腔体822，所述储气瓶84通过气道和下腔体822联通，所述储气瓶84内充有高压气体，由于滑块5在重力的作用下会带动平衡活塞83向下运动，储气瓶84内的高压气体能够使平衡活塞83向上运动，从而下腔体822和滑块5作用在平衡活塞83上的力平衡，使得冲床在运行时能够减少驱动机构的负载；
31.通过上述设置，在实际工作过程中，其具体工作原理如下：
32.模具安装状态时：控制系统10启动移动电机75，使移动电机75带动台车71沿导轨72运动至延长部721，从而让下工作台6运动至冲床外部，随后将生产所需的模具进行固定，其中上模固定在滑块5、下模固定在下工作台6；
33.上料状态时：控制系统10启动移动电机75，使移动电机75带动台车71沿导轨72运动至延长部721，随后通过人工或机器人将待冲压材料放置在下模上部，完成上料后控制系统10启动移动电机75，使移动电机带75动台车71和下工作台6运动至冲床内部，同时下工作台6带动下模运动至冲压工位，此时定位传感器76用于确认台车运动位置，当台车71位置没有发生偏移时定位传感器76发出确认指令，使冲床正常工作，当台车71位置发生偏移时定位传感器76发出停止指令，使冲床无法正常工作；
34.冲压状态时：控制系统10启动第一伺服电机21和第二伺服电机22，第一伺服电机21和第二伺服电机22输出的动力经减速机构3和传动机构4后，带动滑块5沿限位导轨9竖直运动，从而待冲压材料在上模与下模的冲压下形成所需的零件，当冲压材料为难成形材料时，控制系统10控制第一伺服电机21和第二伺服电机22运行速度，由于第一伺服电机21和第二伺服电机22通过控制系统10可以改变运行速度，并且控制系统10能够使第一伺服电机21和第二伺服电机22在运行过程中随时停止，使上模在冲压运行时能够以不同速度进行冲
压，并且上模可以在运行路径中任意一个位置停止，使得上模和下模相互接近的速度可变、相对静止时间可变，从而更好的将难成形材料成形；
35.下料状态时：控制系统10启动移动电机75，使移动电机75带动台车71沿导轨72运动至延长部721，随后通过人工或机器人将冲压成型的零件从下模上部取下，从而完成下料；
36.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。