本發(fā)明屬于材料壓力成形加工裝備技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種齒輪齒條驅(qū)動(dòng)雙肘桿增力大噸位伺服壓力機(jī)。

背景技術(shù)：

鍛壓生產(chǎn)在現(xiàn)代工業(yè)中占有極其重要的地位，鍛壓成形速度快、生產(chǎn)效率高、材料利用率高、能耗低。因此，鍛壓加工的零件數(shù)量在各行各業(yè)中所占比重很大。隨著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展，個(gè)性化的需求越來(lái)越多，產(chǎn)品成形要求越來(lái)越高，新型材料不斷涌現(xiàn)，這就要求鍛壓生產(chǎn)設(shè)備具有很高的適應(yīng)性和柔性，滿(mǎn)足各種不同規(guī)格、類(lèi)型、材料的產(chǎn)品生產(chǎn)需求。傳統(tǒng)的鍛壓設(shè)備多為剛性設(shè)備，很難滿(mǎn)足這種生產(chǎn)需求，因此具有高可控性、高柔性和高效率的自動(dòng)化加工鍛壓設(shè)備就成為現(xiàn)在研究的一個(gè)熱點(diǎn)，伺服壓力機(jī)就是目前最典型的這類(lèi)鍛壓設(shè)備。隨著伺服壓力機(jī)在汽車(chē)零件、電子零件等高精度、難成形加工領(lǐng)域中的應(yīng)用，已經(jīng)顯示出其它壓力機(jī)無(wú)可比擬的優(yōu)越性。

目前伺服壓力機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通常是將傳統(tǒng)機(jī)械壓力機(jī)的普通電機(jī)換成伺服電機(jī)將普通壓力機(jī)改造成伺服壓力機(jī)。將交換伺服馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)而得到的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)變換為滑動(dòng)件的升降移動(dòng)。受伺服電機(jī)的容量限制，要實(shí)現(xiàn)大噸位的壓力輸出很困難，通常需要通過(guò)增加增力機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，應(yīng)用的典型機(jī)構(gòu)有肘桿機(jī)構(gòu)、螺桿驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等。專(zhuān)利CN200610019910.X提出的伺服壓力機(jī)采用多伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸輪蝸桿帶動(dòng)絲杠螺母最終完成滑塊驅(qū)動(dòng)，這種結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)較高的輸出力，但多電機(jī)同步控制難度大，不適合大尺寸的多點(diǎn)壓力機(jī)。專(zhuān)利CN200710018064.4提出的伺服壓力機(jī)，伺服電機(jī)通過(guò)皮帶減速后傳遞到一組同步齒輪機(jī)構(gòu)上，通過(guò)同軸固結(jié)的曲柄肘桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)滑塊運(yùn)動(dòng)，這種結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)滑塊運(yùn)動(dòng)的柔性控制，但保留了轉(zhuǎn)動(dòng)慣量飛輪，伺服壓力機(jī)的可控性受到很大的約束。專(zhuān)利CN201110156820.6提出的伺服壓力機(jī)，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)左、右旋絲杠，通過(guò)同步雙向螺母推桿帶動(dòng)連桿支架擺動(dòng)，同時(shí)連桿支架通過(guò)下連桿帶動(dòng)工作滑塊上下運(yùn)動(dòng)。專(zhuān)利CN201510459446.5采用雙電機(jī)對(duì)稱(chēng)布置多端面凸輪驅(qū)動(dòng)偶數(shù)個(gè)獨(dú)立肘桿式伺服壓力機(jī)，通過(guò)設(shè)置推桿在端面凸輪中的空間運(yùn)動(dòng)軌跡控制滑塊的形成及工作行程和空行程的運(yùn)行速度。相關(guān)專(zhuān)利需要多電機(jī)協(xié)調(diào)，而且精密左右旋重載雙向絲杠、雙凸輪機(jī)構(gòu)制造非常困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種齒輪齒條驅(qū)動(dòng)雙肘桿增力大噸位伺服壓力機(jī)，應(yīng)用于材料成形加工的伺服壓力機(jī)結(jié)構(gòu)，伺服電機(jī)通過(guò)齒輪驅(qū)動(dòng)雙齒條帶動(dòng)對(duì)稱(chēng)的肘桿機(jī)構(gòu)雙點(diǎn)推動(dòng)滑塊上下運(yùn)動(dòng)，抗偏載能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)重載驅(qū)動(dòng)。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案為：一種齒輪齒條驅(qū)動(dòng)雙肘桿增力大噸位伺服壓力機(jī)的方法，固定在機(jī)身的橫梁上的伺服電機(jī)經(jīng)減速機(jī)減速后通過(guò)齒輪驅(qū)動(dòng)兩齒條左右雙向移動(dòng)，帶動(dòng)滑動(dòng)裝置同步移動(dòng)滑動(dòng)，再通過(guò)肘桿帶動(dòng)上連桿、下連桿擺動(dòng)，下連桿帶動(dòng)工作滑塊上下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)壓力機(jī)的壓力加工。

一種齒輪齒條驅(qū)動(dòng)雙肘桿增力大噸位伺服壓力機(jī)，包括機(jī)身、工作滑塊和主傳動(dòng)系統(tǒng)，所述主傳動(dòng)系統(tǒng)包括伺服電機(jī)、減速機(jī)、雙向齒輪齒條機(jī)構(gòu)和兩套相同結(jié)構(gòu)并對(duì)稱(chēng)設(shè)置的肘桿機(jī)構(gòu)，該雙向齒輪齒條機(jī)構(gòu)兩端各連接一套所述的肘桿機(jī)構(gòu)；

所述的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)減速機(jī)，該減速機(jī)固定在機(jī)身的橫梁上，減速機(jī)驅(qū)動(dòng)雙向齒輪齒條機(jī)構(gòu)左右雙向移動(dòng)，該雙向齒輪齒條機(jī)構(gòu)帶動(dòng)兩套肘桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)，該兩套肘桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)工作滑塊上下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)壓力機(jī)的壓力加工。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)在于：(1)伺服電機(jī)經(jīng)減速后給齒條提供大推力，再經(jīng)肘桿增力，滑塊輸出壓力大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，成本低，避免了多電機(jī)同步控制困難、左右旋雙向重載絲桿或凸輪加工等一系列技術(shù)難題。(2)采用單電機(jī)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，將伺服電機(jī)的扭矩轉(zhuǎn)化的齒條的雙向推力，齒條帶動(dòng)滑動(dòng)裝置水平移動(dòng)驅(qū)動(dòng)肘桿機(jī)構(gòu)推動(dòng)滑塊運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)肘桿機(jī)構(gòu)放大形成壓力機(jī)的滑塊壓力，在下死點(diǎn)附近的加壓區(qū)間能夠得到更大的加壓力，擴(kuò)大了額定載荷行程范圍。(3)兩條對(duì)稱(chēng)的運(yùn)動(dòng)支鏈雙點(diǎn)支撐滑塊，滑塊導(dǎo)軌導(dǎo)向，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保證兩側(cè)機(jī)構(gòu)同步，機(jī)身橫梁與滑塊之間有雙點(diǎn)支撐，提高了壓力機(jī)的抗偏載能力。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明齒輪齒條驅(qū)動(dòng)雙肘桿增力大噸位伺服壓力機(jī)的主視圖。

圖2為本發(fā)明的K向視圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合圖1和圖2，本發(fā)明齒輪齒條驅(qū)動(dòng)雙肘桿增力大噸位伺服壓力機(jī)的方法，固定在機(jī)身1的橫梁上的伺服電機(jī)2經(jīng)減速機(jī)3減速后通過(guò)齒輪7驅(qū)動(dòng)兩齒條8左右雙向移動(dòng)，帶動(dòng)滑動(dòng)裝置14同步移動(dòng)滑動(dòng)，再通過(guò)肘桿5帶動(dòng)上連桿4、下連桿6擺動(dòng)，下連桿6帶動(dòng)工作滑塊10上下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)壓力機(jī)的壓力加工。

結(jié)合圖1和圖2，本發(fā)明齒輪齒條驅(qū)動(dòng)雙肘桿增力大噸位伺服壓力機(jī)，包括機(jī)身1、工作滑塊10和主傳動(dòng)系統(tǒng)，所述主傳動(dòng)系統(tǒng)包括伺服電機(jī)2、減速機(jī)3、雙向齒輪齒條機(jī)構(gòu)和兩套相同結(jié)構(gòu)并對(duì)稱(chēng)設(shè)置的肘桿機(jī)構(gòu)，該雙向齒輪齒條機(jī)構(gòu)兩端各連接一套所述的肘桿機(jī)構(gòu)；

所述的伺服電機(jī)2驅(qū)動(dòng)減速機(jī)3，該減速機(jī)3固定在機(jī)身1的橫梁上，減速機(jī)3驅(qū)動(dòng)雙向齒輪齒條機(jī)構(gòu)左右雙向移動(dòng)，該雙向齒輪齒條機(jī)構(gòu)帶動(dòng)兩套肘桿機(jī)構(gòu)擺動(dòng)，該兩套肘桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)工作滑塊10上下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬或非金屬材料工件的壓力加工。。

所述雙向齒輪齒條機(jī)構(gòu)由兩根齒條8、齒輪7、滑動(dòng)裝置14、兩導(dǎo)軌15組成，所述兩根齒條8設(shè)置在齒輪7兩側(cè)，各齒條8連接一個(gè)滑動(dòng)裝置14的一端，所述齒條8和滑動(dòng)裝置14由兩根導(dǎo)軌15導(dǎo)向，并在兩根導(dǎo)軌15左右雙向移動(dòng)，該兩根導(dǎo)軌15固定在機(jī)身1的橫梁上，兩個(gè)滑動(dòng)裝置14的另一端連接肘桿機(jī)構(gòu)。

所述每套肘桿機(jī)構(gòu)由三角肘桿5、上連桿4和下連桿6組成，該上連桿4與機(jī)身1的橫梁連接，下連桿6與工作滑塊10連接，三角肘桿5分別連接滑動(dòng)裝置14另一端、上連桿4和下連桿6，從而構(gòu)成一條運(yùn)動(dòng)支鏈，所述兩條運(yùn)動(dòng)支鏈沿壓力機(jī)中心對(duì)稱(chēng)設(shè)置，機(jī)身1的橫梁和工作滑塊10之間通過(guò)該兩條運(yùn)動(dòng)支鏈連接，形成一個(gè)封閉的結(jié)構(gòu)，該工作滑塊10由固定在床身1的導(dǎo)軌9導(dǎo)向。

所述上連桿4分別與機(jī)身1的橫梁、三角肘桿5之間采用轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈11a、11b連接，下連桿6分別與三角肘桿5、工作滑塊10之間采用轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈13a、13b連接，三角肘桿5與滑動(dòng)裝置14之間采用轉(zhuǎn)動(dòng)鉸鏈12連接。

結(jié)合圖2，本發(fā)明的兩移動(dòng)齒條8對(duì)稱(chēng)分布在齒輪兩側(cè)，由固定在機(jī)身的橫梁1上導(dǎo)軌15導(dǎo)向，推動(dòng)兩滑動(dòng)裝置14左右移動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，水平受力相互平衡，機(jī)身橫梁受力小，減少了機(jī)身變形，確?；瑝K的運(yùn)動(dòng)精度。

本發(fā)明的機(jī)身1固定不動(dòng)，工作滑塊10通過(guò)兩條對(duì)稱(chēng)的運(yùn)動(dòng)支鏈(上連桿4、三角肘桿5和下連桿6)的連接到機(jī)身1上，并構(gòu)成一個(gè)封閉結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)工作滑塊10的運(yùn)動(dòng)也在該對(duì)稱(chēng)軸線(xiàn)上，由結(jié)構(gòu)的對(duì)稱(chēng)性可知，工作滑塊10的運(yùn)動(dòng)也是對(duì)稱(chēng)的，即不會(huì)出現(xiàn)水平方向上的運(yùn)動(dòng)自由度。

本發(fā)明齒輪齒條驅(qū)動(dòng)雙肘桿增力大噸位伺服壓力機(jī)的工作過(guò)程為：伺服電機(jī)2經(jīng)減速機(jī)3減速后通過(guò)齒輪7驅(qū)動(dòng)兩齒條8左右雙向移動(dòng)，帶動(dòng)滑動(dòng)裝置14同步左右滑動(dòng)，再通過(guò)肘桿5帶動(dòng)上連桿4、下連桿6擺動(dòng)，下連桿6帶動(dòng)工作滑塊10上下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬或非金屬材料工件的鍛壓加工，可以通過(guò)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)控制來(lái)控制工作滑塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，滿(mǎn)足壓力機(jī)對(duì)不同材料、不同產(chǎn)品結(jié)構(gòu)成形加工的需要。