專利名稱：新型二自由度機械式可控壓力機床的制作方法
技術領域：
本發明涉及基本上無切削的金屬機械加工技術領域，特別是涉及一種新型二自由度機械式可控壓力機床。
背景技術：
技術的飛速發展和市場的激烈競爭，使人們對具有“柔性”的機械產品的需求日益高漲。金屬壓力機床在工業生產中占有重要的地位，得到了極為廣泛的應用。目前，金屬壓力機床主要有液壓式和機械式兩種，液壓式金屬壓力機床雖然具有一定的”柔性”，但其造價高，能耗大；機械式壓力機床具有造價低和能耗小的優點，但由于其機構原型是單自由度機構(例如曲柄壓力機)，驅動電機又是不可調速的普通電機，所以滑塊(沖錘)運動是強制性的，對已定的機構尺寸，滑塊(沖錘)的運動曲線是固定不變的，使其缺少“柔性”而很難滿足現代市場產品花樣多、變化快、批量小的要求。近年來，出現了用伺服電機直接驅動的機械式沖壓機床，這種機床由伺服電機提供全部沖壓做功和沖壓運動，并進行運動調節，它具有很好的“柔性”，但其制造成本高，并受到伺服電機功率的限制。
發明內容
為了克服液壓式金屬壓力機床造價高、能耗大和機械式壓力機床缺少“柔性”、伺服電機直接驅動的機械式壓力機床制造成本高等不足，本發明提供一種新型二自由度機械式可控壓力機床，該壓力機床在可控區間內可以調整滑塊(沖錘)的位置與速度，按不同的壓力加工工藝要求，提供各種復雜的輸出運動規律。
這種新型二自由度機械式可控壓力機床，由驅動電機10、伺服電機22、床身23、曲柄連桿16、調速連桿17和下連桿18以及控制部分所組成，其特征是驅動電機10的軸上安裝小皮帶輪11，小皮帶輪11通過皮帶帶動大皮帶輪12轉動，所述大皮帶輪12上裝有集成離合器和制動器，大皮帶輪12的軸上安裝錐齒輪13和小齒輪14，小齒輪14與大齒輪15嚙合，大齒輪15的軸上安裝曲柄連桿16，曲柄連桿16的另一端通過鉸鏈與調速連桿17的一端和下連桿18的一端相聯接，調速連桿17的另一端通過鉸鏈與調速滑塊20相聯接，下連桿18的另一端通過鉸鏈與沖錘19相聯接；調速滑塊20上固連絲杠副21的螺母，絲杠副21絲杠的另一端安裝伺服電機22，伺服電機22的底座固定在床身23上；錐齒輪13與控制軸的錐齒輪相嚙合；驅動電機10為較大功率的普通電機，伺服電機22為較小功率的伺服電機。
機床工作時，驅動電機10提供絕大部分沖壓做功和主要運動，伺服電機22提供微調運動以實現沖錘19(滑塊)的位置與速度的調整，大帶輪12同時起飛輪作用。
新型機械式可控壓力機床的原理為二自由度平面并聯機器人機構(見圖3)，該機構由構件1-6和機架7分別通過轉動副R1-R5和移動副P1、P2相連而成，其中轉動副R1和移動副P1為驅動副，該機構可實現轉動副R2中心的平面二自由度運動，從而實現機器人機構末端構件滑塊6的可編程直線運動。
圖1為新型二自由度機械式可控壓力機床結構示意圖圖2為新型二自由度機械式可控壓力機床結構示意圖的左視圖圖3為二自由度平面并聯機器人機構簡圖。
在圖1、圖2中，10普通電機，11小帶輪，12集成離合器與制動器的大帶輪，13錐齒輪(接控制軸用)，14小齒輪，15大齒輪，16上連桿(曲柄連桿)，17中連桿(調速連桿)，18下連桿，19沖錘(滑塊)，20調速滑塊，21絲杠副，22伺服電機，23床身。
附圖3中，1-6為構件，7機架，R1-R5為轉動副，P1、P2為移動副。
具體實施例方式
驅動電機10的軸上安裝小皮帶輪11，小皮帶輪11和大皮帶輪12上裝有皮帶，大皮帶輪12上安裝集成離合器和制動器，安裝大皮帶輪12的軸上裝有錐齒輪13和小齒輪14，錐齒輪13與控制軸的錐齒輪相嚙合；與小齒輪14嚙合的大齒輪15的軸上安裝曲柄連桿16，曲柄連桿16的另一端通過鉸鏈與調速連桿17的一端和下連桿18的一端相聯接下連桿18的另一端通過鉸鏈與沖錘19相聯接；調速連桿17的另一端通過鉸鏈與調速滑塊20相聯接。調速滑塊20上固連絲杠副21的螺母，絲杠副21絲杠的另一端安裝伺服電機22，伺服電機22的底座固定在床身23上。伺服電機22為小功率伺服電機，它提供微調運動以實現沖錘19(滑塊)的位置與速度的調整，大帶輪12同時起飛輪作用。
驅動電機10為較大功率的普通電機，機床工作時，驅動電機10提供絕大部分沖壓做功和主要運動。
這種新型機械式可控壓力機床結構簡單緊湊，造價低廉，在可控區間內可以調整滑塊(沖錘)的位置與速度，按不同的壓力加工工藝要求，提供各種復雜的輸出運動規律。只要在壓力機上安裝適當的沖模，就能完成沖裁、落料、彎曲、成型、拉延、精壓等工藝。
權利要求
1.一種新型二自由度機械式可控壓力機床，由驅動電機(10)、伺服電機(22)、床身(23)、曲柄連桿(16)、調速連桿(17)和下連桿(18)以及控制部分所組成，其特征是驅動電機(10)軸上安裝小皮帶輪(11)，小皮帶輪(11)通過皮帶帶動大皮帶輪(12)，所述大皮帶輪(12)上裝有集成離合器和制動器，大皮帶輪(12)的軸上安裝錐齒輪(13)和小齒輪(14)，小齒輪(14)與大齒輪(15)嚙合，大齒輪(15)的軸上安裝曲柄連桿(16)，曲柄連桿(16)的另一端通過鉸鏈與調速連桿(17)的一端和下連桿(18)的一端相聯接，調速連桿(17)的另一端通過鉸鏈與調速滑塊(20)相聯接，下連桿(18)的另一端通過鉸鏈與沖錘(19)相聯接。
2.根據權利要求1所述新型二自由度機械式可控壓力機床，其特征是調速滑塊(20)上固連絲杠副(21)的螺母，絲杠副(21)絲杠的另一端安裝伺服電機(22)，伺服電機(22)的底座固定在床身(23)上。
3.根據權利要求1所述新型二自由度機械式可控壓力機床，其特征是錐齒輪(13)與控制軸的錐齒輪相嚙合。
4.根據權利要求1所述新型二自由度機械式可控壓力機床，其特征是驅動電機(10)為大功率普通電機，伺服電機(22)為小功率伺服電機。
全文摘要
本發明涉及基本上無切削的金屬機械加工技術領域。其特征是驅動電機10的軸上安裝小皮帶輪11，通過皮帶驅動大皮帶輪12轉動，大皮帶輪12上裝有集成離合器和制動器，大皮帶輪12的軸上安裝錐齒輪13和小齒輪14，大齒輪15的軸上安裝曲柄連桿16，曲柄連桿16的另一端通過鉸鏈與調速連桿17的一端和下連桿18的一端相聯接，調速連桿17的另一端通過鉸鏈與調速滑塊20相聯接，下連桿18的另一端通過鉸鏈與沖錘19相聯接。該發明結構簡單緊湊，造價低，在可控區間內可以調整沖錘(滑塊)的位置與速度，按不同的壓力加工工藝要求，提供各種復雜的輸出運動規律。只要在壓力機上安裝適當的沖模，就能完成沖裁、落料、彎曲、成型、拉延、精壓等工藝。
文檔編號B30B1/00GK1546311SQ200310107469
公開日2004年11月17日 申請日期2003年12月10日 優先權日2003年12月10日
發明者杜如虛, 金振林, 郭為忠, 楊健, 何凱 申請人:杜如虛