一種行程調節內置式精密快速壓力機及其油缸和使用方法
【專利摘要】本發明公開了一種行程調節內置式精密快速壓力機及其油缸和使用方法，屬于液壓壓力機領域，其解決了現有液壓壓力機滑塊調節機構結構復雜、成本高，生產效率低的問題。本發明的油缸包括主缸活塞桿和主缸缸體，主缸活塞桿一端伸入至主缸缸體內，該伸入至主缸缸體內的一端設置有空腔，空腔內壁上部設置有調節螺母，調節螺母與空腔內壁螺紋連接；空腔內還設置有調節螺桿，調節螺桿下端伸入空腔內，中端穿過調節螺母，上端伸出主缸缸體外，調節螺桿伸出主缸缸體外的上端固定設置有蝸輪；所述的調節螺桿穿過調節螺母的中端設置有鍵槽，與之對應的調節螺母上設置有導向鍵。本發明能降低成本，提高了生產效率，并能夠適用于多種加工工藝。
【專利說明】
一種行程調節內置式精密快速壓力機及其油缸和使用方法
技術領域
[0001 ]本發明屬于液壓壓力機領域，具體地說，涉及一種行程調節內置式精密快速壓力機及其油缸和使用方法。
【背景技術】
[0002]機械壓力機選擇合理的裝模高度時，需通過行程調節機構(手動或電動)將滑塊上下移動，對于大型的機械壓力機因滑塊較重，調節機構需很大的動力，滑塊調節距離采用機械數顯裝置，顯示很不準確。機械壓力機滑塊公稱力行程不超過10mm，只適用沖裁和淺拉伸，液壓機公稱力行程為油缸行程，但液壓機通過行程開關控制滑塊下死點位置，因電氣及電磁閥響應誤差，下死點位置誤差隨滑塊下行速度增大而增大，一般在1mm之內。所以液壓機只適用于壓制或通過降低速度完成沖裁和拉伸作業。
[0003]中國專利申請號03278875.4，【公開日】2004年10月20日的專利文件，公開了一種折彎機液壓缸技術，主要包括導向套、調節螺母、缸體、螺桿軸、活塞、旋蓋、蝸輪、蝸桿及頂蓋等，在活塞上部和導向套上均開有兩個密封槽，槽內分別設置有組合密封件和密封圈；在調節螺母上設有數條卸荷油槽;在蝸輪箱上開有通孔，孔內設有補油器。這種折彎機液壓缸行程可調節，在活塞和導向套上各設置二道密封，使液壓缸在高壓快速工作狀態下耐沖擊，在不停機的狀況下液壓缸防下滑。在調節螺母上開設數條卸荷油槽，又防內阻，，增加補油器，使蝸輪傳動耐磨損，從而提高了折彎機整體綜合性能，延長使用壽命。
[0004]中國專利申請號201320420363.1，【公開日】2014年5月28日的專利文件，公開了一種內置式精確定位快速壓力機，包括機架，渦輪箱，螺桿，油口，蝸輪，蝸桿，油缸缸體，活塞上擋塊，油口，活塞桿，活塞下擋塊，快速缸活塞桿，油口，導向套，電機與蝸桿通過聯軸器聯接，蝸桿與蝸輪嚙合，蝸輪與螺桿采用鍵聯接，電機的運動通過蝸桿、蝸輪傳至螺桿，帶動螺桿轉動。快速缸活塞桿安裝在螺桿內，組成柱塞缸，起快速下行作用。活塞上擋塊與活塞桿螺紋緊固聯接，活塞下擋塊與螺桿為螺紋聯接，旋轉螺桿，可使活塞下擋塊上下運動，活塞下擋塊與活塞桿內壁用鍵聯接，當螺桿轉動時，活塞桿下擋塊只能沿活塞桿上下運動，從而調節活塞下擋塊的位置，精確定位油缸內徑較小，高度也大為減小，并且配上電動機可實現電動調節，可向數控方向發展。
[0005]上述兩份專利公開的技術方案中滑塊調節機構對對活塞桿與缸體之間的密封要求很高，且需要通過增設類似旋蓋的裝置來彌補活塞與螺桿軸之間的密封缺陷，增加了制作成本，且使用壽命不長；另外，上述專利公開的技術方案工進效率較低，活塞下行速度不可控，故不適用于沖裁和拉伸作業。
【發明內容】
[0006]1、要解決的問題
[0007]針對現有液壓壓力機滑塊調節機構結構復雜、成本高，生產效率低，不適用于沖裁及拉伸作業的問題，本發明提供一種行程調節內置式精密快速壓力機及其油缸和使用方法，其裝置在現有基礎上進一步簡化，降低了成本，且通過快速調節油缸動作速度，提高了生產效率，并能夠適用于多種加工工藝。
[0008]2、技術方案
[0009]為解決上述問題，本發明采用如下的技術方案。
[0010]一種行程調節內置式精密快速壓力機用油缸，包括主缸活塞桿和主缸缸體，主缸活塞桿一端伸入至主缸缸體內，該伸入至主缸缸體內的一端設置有空腔，空腔內壁上部設置有調節螺母，中部設置有調節螺母限位臺階，調節螺母與空腔內壁螺紋連接;空腔內還設置有調節螺桿，調節螺桿下端伸入空腔內，中端穿過調節螺母，上端伸出主缸缸體外，調節螺桿伸出主缸缸體外的上端固定設置有蝸輪;所述的調節螺桿穿過調節螺母的中端設置有鍵槽，與之對應的調節螺母上設置有導向鍵。
[0011]優選地，所述的調節螺桿伸出主缸缸體外的上端固定設置有限位螺母，限位螺母與調節螺桿之間螺紋連接，且在限位螺母上端面用騎縫螺釘將調節螺桿鎖緊，限位螺母上通過螺釘設置有蝸輪。
[0012]優選地，所述的調節螺桿上端端部設置有編碼器連接座，編碼器連接座用于連接編碼器對調節螺桿的旋轉圈數進行計數。
[0013]優選地，所述的限位螺母與所述的主缸缸體頂部之間設置有墊圈。
[0014]優選地，所述的調節螺桿伸入空腔內的下端設置有主缸活塞桿限位臺階。
[0015]—種行程調節內置式精密快速壓力機，包括液壓系統，所述的液壓系統包括主油缸、快速油缸、液壓閥組、油箱和油栗電機，所述的工作臺、主油缸、快速油缸、液壓閥組、上油箱、下油箱和油栗電機均固定設置在機身上，所述的油箱分為上油箱、下油箱，其中上油箱固定設置在機身頂部，下油箱固定設置在機身底部。
[0016]優選地，所述的主油缸為上述一種行程調節內置式精密快速壓力機用油缸;所述的主缸活塞桿下端通過螺栓與滑塊固定連接;所述的快速油缸也包括快速油缸缸體和快速油缸活塞桿，該快速油缸缸體與機身相對固定設置，快速油缸活塞桿下端通過螺栓與滑塊固定連接。
[0017]優選地，所述的液壓閥組包括單向順序閥、充液閥、組合電磁換向閥、主電磁換向閥；所述的油栗電機包括油栗、電機;所述的主電磁換向閥一端與油栗相連，另一端與組合電磁換向閥、主油缸上行油口、充液閥相連;所述的主電磁換向閥與油栗電機連接的管道上設置有溢流閥和電接點壓力表；
[0018]所述的主電磁換向閥與主油缸上行油口連接的管道上并聯設置有背壓閥和液控單向閥；所述的組合電磁換向閥一端與所述的主電磁換向閥連接，另一端與快速油缸的進油口、主油缸下行油口以及液控單向閥相連，其中組合電磁換向閥與主油缸下行油口連接的管道上設置有單向順序閥。
[0019]—種行程調節內置式精密快速壓力機的使用方法，包括模具調整步驟，所述的模具調整步驟包括:
[0020]A.控制蝸輪旋轉，使調節螺母沿調節螺桿上的鍵槽向下運動至調節螺母底部與調節螺母限位臺階接觸，停止；
[0021 ] B.啟動油栗電機，控制主缸活塞桿下行至調節螺母底部與主缸活塞桿限位臺階接觸，停止油栗電機；
[0022]C.人工測量步驟B中上下模具之間的距離，記錄該距離為S;
[0023]D.控制蝸輪旋轉，使調節螺母上升距離S，停止；
[0024]E.重復步驟B，檢查上下模具閉合情況，測量上下模具重合量小于Imm結束。
[0025]優選地，通過液壓系統實現所述的控制主缸活塞桿下行，通過電機連接蝸桿實現所述的控制蝸輪旋轉。
[0026]3、有益效果
[0027]相比于現有技術，本發明的有益效果為:
[0028](I)本發明的一種行程調節內置式精密快速壓力機用油缸通過在主缸缸體空腔內設置調節螺母，其與調節螺桿配合下能夠實現滑塊行程內部調節，無需考慮滑塊的重量，即使滑塊重量大，也能實現其行程快速、精確地調整，較傳統滑塊行程調節裝置而言具有更強的操作便捷性;滑塊下死點位置由調節螺母的位置定位，重復定位準確，精度在± 0.0lmm;
[0029](2)本發明在調節螺桿上設置限位螺母，可以起到限位并鎖定調節螺桿的作用，提高行程調節裝置的穩定可靠性，防止意外松動、滑塊墜落事故發生，同時利用騎縫螺釘將限位螺母與調節螺桿固定成一體，方便調節螺桿在蝸輪帶動下的旋轉運動；
[0030](3)本發明限位螺母與主缸缸體頂部之間設置的墊圈，其作用是，在旋轉調節螺桿調節滑塊行程時，利用墊圈使調節螺桿能夠相對主缸缸體順利旋轉，在鎖緊時則利用墊圈能夠增加鎖緊可靠性；
[0031](4)本發明調節螺桿頂部設置的編碼器連接座用于連接編碼器對調節螺桿的旋轉圈數進行計數，滑塊和工作臺之間的距離通過編碼器和PLC組合，在觸摸屏中顯示，控制精度達± 0.1mm，提高了滑塊行程調節的精確度；
[0032](5)本發明主缸活塞桿限位臺階的作用是限制主缸下行距離，即設定滑塊下死點位置，有效控制彳丁程大小，提尚加工精度；
[0033](6)本發明的一種行程調節內置式精密快速壓力機，快速油缸與主油缸分離，且快速油缸為柱塞油缸，油缸便于加工;在機身結構方面分別設計了上、下油箱，上油箱用于液壓系統回油，下油箱用于液壓系統吸油，便于液壓系統散熱和保護油栗；油栗置于下油箱內，吸油充分，降低了油栗發出的噪音；
[0034](7)本發明的液壓系統在調整模具時，滑塊慢速下行，調整模具安全可靠;液壓系統中設計了快速下行和工進加壓兩種速度，效率高且節能；
[0035](8)本發明的方法可以完成精密沖裁、精密拉伸，精密壓制等工藝，操作方便、安全可靠，解決了大型壓力機滑塊調節定位問題。
【附圖說明】
[0036]圖1為本發明壓力機的整體結構示意圖；
[0037]圖2為本發明本發明壓力機的主視圖；
[0038]圖3為圖2中沿A-A線方向剖切示意圖；
[0039]圖4為本發明油缸的立體示意圖；
[0040]圖5為本發明油缸的主視圖；
[0041]圖6為圖5中沿B-B線方向剖切示意圖；
[0042]圖7為本發明液壓系統圖。
[0043]圖中:1、機身；2、工作臺；3、滑塊;4、主油缸;5、快速油缸;6、液壓閥組;7、上油箱；8;下油箱;9、油栗電機；
[0044]31、主缸活塞桿;32、主缸缸體;33、調節螺桿;34、導向鍵;35、調節螺母;36、墊圈；37、限位螺母;38、蝸輪;39、編碼器連接座；
[0045]101、油箱；102、油栗；103、電機；104、溢流閥；105、電接點壓力表；106、背壓閥；107、液控單向閥；110、單向順序閥；111、充液閥；112、組合電磁換向閥；113、主電磁換向閥。
【具體實施方式】
[0046]下面結合具體實施例對本發明進一步進行描述。
[0047]實施例1
[0048]如圖1、圖2、圖3所示，一種行程調節內置式精密快速壓力機，包括機身1、工作臺2、滑塊3和液壓系統，液壓系統包括主油缸4、快速油缸5、液壓閥組6、上油箱7、下油箱8和油栗電機9，工作臺2、主油缸4、快速油缸5、液壓閥組6、上油箱7、下油箱8和油栗電機9均固定設置在機身I上，其中上油箱7固定設置在機身I頂部，下油箱8固定設置在機身I底部；
[0049]如圖4、圖5和圖6所示，主油缸4包括主缸活塞桿31和主缸缸體32，主缸缸體32與機身I固定連接，主缸活塞桿31上端伸入至主缸缸體32內，下端通過螺栓與滑塊3固定連接，快速油缸5也包括快速油缸缸體和快速油缸活塞桿，該快速油缸缸體與機身I相對固定設置，快速油缸活塞桿下端通過螺栓與滑塊3固定連接；
[0050]主缸活塞桿31伸入至主缸缸體32內的一端設置有空腔，空腔內壁上部設置有調節螺母35，中部設置有調節螺母限位臺階，調節螺母35與空腔內壁螺紋連接;空腔內還設置有調節螺桿33，調節螺桿33下端伸入空腔內，中端穿過調節螺母35，上端伸出主缸缸體32外，調節螺桿33伸出主缸缸體32外的上端固定設置有限位螺母37和編碼器連接座39，編碼器連接座39用于連接編碼器，編碼器與PLC連接，對調節螺桿33的旋轉圈數進行計數；限位螺母37與調節螺桿33之間螺紋連接，且在限位螺母37上端面用騎縫螺釘將調節螺桿33鎖緊，限位螺母37上通過螺釘設置有蝸輪38，限位螺母37與主缸缸體32頂部之間設置有墊圈36，墊圈36起到間隔作用，能夠使限位螺母37、調節螺桿33和蝸輪38作為一個整體相對主缸缸體32旋轉；調節螺桿33穿過調節螺母35的中端設置有鍵槽，與之對應的調節螺母35上設置有導向鍵34，調節螺母35通過該導向鍵34能夠沿調節螺桿33上下滑動；調節螺桿33伸入空腔內的下端設置有主缸活塞桿限位臺階；主油缸下行油口設置在主缸缸體32上端側壁，主油缸上行油口設置在主缸缸體32下端側壁，主油缸下行油口是指主缸活塞桿31上端與主缸缸體32圍繞形成的油腔的進油口，通過該主油缸下行油口輸入液壓油使主缸活塞桿31下行，主油缸上行油口是指主缸活塞桿31下端側壁與主缸缸體32圍繞形成的油腔的進油口，通過該主油缸上行油口輸入液壓油使主缸活塞桿31上行；
[0051 ]如圖7所示，液壓系統中液壓閥組6包括單向順序閥110、充液閥111、組合電磁換向閥112、主電磁換向閥113;油栗電機9包括油栗102、電機103;油箱101分為上油箱7、下油箱8，主電磁換向閥113—端與油栗電機9相連，另一端與組合電磁換向閥112、主油缸上行油口、充液閥111相連;主電磁換向閥113與油栗電機9連接的管道上設置有溢流閥104和電接點壓力表105;
[0052]主電磁換向閥113與主油缸上行油口連接的管道上并聯設置有背壓閥106和液控單向閥107，其中液控單向閥107從主電磁換向閥113至主油缸上行油口方向單向開啟；組合電磁換向閥112—端與主電磁換向閥113連接，另一端與快速油缸5的進油口、主油缸下行油口以及液控單向閥107相連，其中組合電磁換向閥112與主油缸下行油口連接的管道上設置有單向順序閥110。
[0053]—種行程調節內置式精密快速壓力機的使用方法，首先進行模具調整步驟:
[0054]A.啟動行程調節電機，帶動蝸桿旋轉，蝸桿帶動蝸輪38旋轉，蝸輪38、限位螺母37和調節螺桿33作為一個整體相對主缸缸體32旋轉，調節螺桿33帶動調節螺母35旋轉，調節螺母35旋轉的同時在其與主缸活塞桿31的空腔內壁螺紋作用下沿調節螺桿33上的鍵槽向下運動至調節螺母35底部與調節螺母限位臺階接觸，停止行程調節電機；
[0055]B.啟動油栗電機9，控制主電磁換向閥113向組合電磁換向閥112供油，組合電磁換向閥112向主油缸下行油口供油，同時在背壓閥106作用下，主缸活塞桿31慢速下行至滑塊下死點，即控制主缸活塞桿31下行至調節螺母35底部與主缸活塞桿限位臺階接觸，停止油栗電機9;
[0056]C.人工測量步驟B中上下模具之間的距離，記錄該距離為S;
[0057]D.再次啟動行程調節電機，帶動蝸桿旋轉，蝸桿帶動蝸輪38旋轉，蝸輪38、限位螺母37和調節螺桿33作為一個整體相對主缸缸體32旋轉，調節螺桿33帶動調節螺母35旋轉，與調節螺桿33上端端部的編碼器連接座39連接的編碼器開始計數，通過PLC計算并屏顯調節螺母35上升的距離至S時停止；
[0058]E.重復步驟B，檢查上下模具閉合情況，上下模具重合量0.7mm，該步驟結束；
[0059]然后，安裝固定待加工工件，啟動油栗電機9，控制組合電磁換向閥112和主電磁換向閥113，如圖7所示，YVl、YV3得電，因單向順序閥110的阻力，油栗102輸出的油液先給兩個快速油缸5供油，同時通過液控單向閥107的控制口打開液控單向閥107，主油缸4下油腔無阻力回油，實現快下動作，因主油缸4下行，在主油缸4上油腔中形成真空，油箱101中的油液通過充液閥111自吸到主油缸4上腔；
[0060]當上模具接觸工件時，工進行程開關動作，使YVl、YV4得電，此時快速油缸5進油口接油箱，液液控單向閥107封閉，主油缸4下油腔通過背壓閥106帶阻力回油，油栗102輸出的油液經單向順序閥110供給主油缸4上油腔，實現慢速下行，對工件進行壓制，因主油缸4內部有壓力，充液閥111封閉，實現加壓動作;滑塊3下行至下死點后，YV2、YV3得電，油栗102輸出的油液通過充液閥111的控制口打開充液閥111，同時通過液控單向閥107進入主油缸4的下油腔，主油缸4上油腔通過充液閥111和油箱接通，快速油缸5進油口通過組合電磁換向閥112與油箱接通，實現回程；
[0061 ]取下工件，工件壓制完成。
[0062]本實施例中編碼器記錄調節螺桿的旋轉圈數，通過PLC將旋轉圈數乘以調節螺桿與調節螺母之間螺紋的螺距即可計算出調節螺母的運動距離。
[0063]實施例2
[0064]—種行程調節內置式精密快速壓力機的使用方法，與實施例1相同，所不同的是，模具調整步驟E中檢查上下模具閉合情況，上下模具重合量1.5mm時，需繼續進行下述步驟:首先，控制主缸活塞桿31上行L(L>1.5mm)，停止油栗電機9;再啟動行程調節電機，帶動蝸桿旋轉，蝸桿帶動蝸輪38旋轉，蝸輪38、限位螺母37和調節螺桿33作為一個整體相對主缸缸體32旋轉，調節螺桿33帶動調節螺母35旋轉，與調節螺桿33上端端部的編碼器連接座39連接的編碼器開始計數，通過PLC計算并屏顯調節螺母35下降Imm時停止，該步驟結束。
【主權項】
1.一種行程調節內置式精密快速壓力機用油缸，包括主缸活塞桿(31)和主缸缸體(32),所述的主缸活塞桿(31) 一端伸入至主缸缸體(32)內，其特征在于:該伸入至主缸缸體(32)內的一端設置有空腔，所述的空腔內壁上部設置有調節螺母(35)，中部設置有調節螺母限位臺階，所述的調節螺母(35)與空腔內壁螺紋連接;所述的空腔內還設置有調節螺桿(33)，所述的調節螺桿(33)下端伸入空腔內，中端穿過調節螺母(35)，上端伸出主缸缸體(32)外，調節螺桿(33)伸出主缸缸體(32)外的上端固定設置有蝸輪(38);所述的調節螺桿(33)穿過調節螺母(35)的中端設置有鍵槽，與之對應的調節螺母(35)上設置有導向鍵(34)。2.根據權利要求1所述的一種行程調節內置式精密快速壓力機用油缸，其特征在于:所述的調節螺桿(33)伸出主缸缸體(32)外的上端固定設置有限位螺母(37)，所述的限位螺母(37)與調節螺桿(33)之間螺紋連接，且在限位螺母(37)上端面用騎縫螺釘將調節螺桿(33)鎖緊，所述的限位螺母(37)上通過螺釘設置有蝸輪(38)。3.根據權利要求2所述的一種行程調節內置式精密快速壓力機用油缸，其特征在于:所述的調節螺桿(33)上端端部設置有編碼器連接座(39)，所述的編碼器連接座(39)用于連接編碼器對調節螺桿(33)的旋轉圈數進行計數。4.根據權利要求2所述的一種行程調節內置式精密快速壓力機用油缸，其特征在于:所述的限位螺母(37)與所述的主缸缸體(32)頂部之間設置有墊圈(36)。5.根據權利要求1-4任意一項所述的一種行程調節內置式精密快速壓力機用油缸，其特征在于:所述的調節螺桿(33)伸入空腔內的下端設置有主缸活塞桿限位臺階。6.—種行程調節內置式精密快速壓力機，包括液壓系統，所述的液壓系統包括主油缸(4)、快速油缸(5)、液壓閥組(6)、油箱(101)和油栗電機(9)，其特征在于:所述的工作臺(2)、主油缸(4)、快速油缸(5)、液壓閥組(6)、上油箱(7)、下油箱(8)和油栗電機(9)均固定設置在機身(I)上，所述的油箱(101)分為上油箱(7)、下油箱(8)，其中上油箱(7)固定設置在機身(I)頂部，下油箱(8)固定設置在機身(I)底部。7.根據權利要求6所述的一種行程調節內置式精密快速壓力機，其特征在于:所述的主油缸(4)為權利要求5所述的一種行程調節內置式精密快速壓力機用油缸;所述的主缸活塞桿(31)下端通過螺栓與滑塊(3)固定連接;所述的快速油缸(5)也包括快速油缸缸體和快速油缸活塞桿，該快速油缸缸體與機身(I)相對固定設置，快速油缸活塞桿下端通過螺栓與滑塊(3)固定連接。8.根據權利要求7所述的一種行程調節內置式精密快速壓力機，其特征在于:所述的液壓閥組(6)包括單向順序閥(I 10)、充液閥(I 11)、組合電磁換向閥(112)、主電磁換向閥(113);所述的油栗電機(9)包括油栗(102)、電機(103);所述的主電磁換向閥(113)—端與油栗(102)相連，另一端與組合電磁換向閥(112)、主油缸上行油口、充液閥(111)相連;所述的主電磁換向閥(113)與油栗電機(9)連接的管道上設置有溢流閥(104)和電接點壓力表(105); 所述的主電磁換向閥(113)與主油缸上行油口連接的管道上并聯設置有背壓閥(106)和液控單向閥(107);所述的組合電磁換向閥(112) —端與所述的主電磁換向閥(113)連接，另一端與快速油缸(5)的進油口、主油缸下行油口以及液控單向閥(107)相連，其中組合電磁換向閥(112)與主油缸下行油口連接的管道上設置有單向順序閥(110)。9.一種行程調節內置式精密快速壓力機的使用方法，包括模具調整步驟，所述的模具調整步驟包括: A.控制蝸輪(38)旋轉，使調節螺母(35)沿調節螺桿(33)上的鍵槽向下運動至調節螺母(35)底部與調節螺母限位臺階接觸，停止； B.啟動油栗電機(9)，控制主缸活塞桿(31)下行至調節螺母(35)底部與主缸活塞桿限位臺階接觸，停止油栗電機(9)； C.人工測量步驟B中上下模具之間的距離，記錄該距離為S; D.控制蝸輪(38)旋轉，使調節螺母(35)上升距離S，停止； E.重復步驟B，檢查上下模具閉合情況，上下模具重合量小于Imm結束。10.根據權利要求9所述的一種行程調節內置式精密快速壓力機的使用方法，其特征在于:通過液壓系統實現所述的控制主缸活塞桿(31)下行，通過電機連接蝸桿實現所述的控制蝸輪(38)旋轉。
【文檔編號】B30B15/16GK105835392SQ201610458197
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年6月22日
【發明人】張正兵, 張弦
【申請人】揚州市工兵機械有限公司