[发明专利]数控转塔冲床应用开关磁阻伺服电机的冲压结构无效
申请号: | 200910233390.6 | 申请日: | 2009-10-27 |
公开(公告)号: | CN101695875A | 公开(公告)日: | 2010-04-21 |
发明(设计)人: | 吴宏祥;叶敬春;李强;王雪 | 申请(专利权)人: | 江苏金方圆数控机床有限公司 |
主分类号: | B30B1/14 | 分类号: | B30B1/14;B30B15/14;H02K7/10;B21D28/26;B21D22/02 |
代理公司: | 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204 | 代理人: | 柏尚春 |
地址: | 225127 江苏*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 数控 冲床 应用 开关 磁阻 伺服 电机 冲压 结构 | ||
技术领域
本发明涉及一种数控转塔冲床的结构,具体涉及一种数控转塔冲床应用开关磁阻伺服电机的冲压结构。
背景技术
传统的数控转塔冲床的冲压主传动部分有机械式和液压式两种结构。
机械式为交流异步电动机带动飞轮高速旋转,冲压时通过离合器的结合带动机械主传动的曲轴机构完成冲压动作。当冲压动作完成后,离合器脱开,但是交流异步电动机不停止,始终处于高速运转状态。而且冲压的上死点和下死点不可改变,不利于板材的成型或压印等工艺的进行。由于离合器的启动频率的限制,整个冲床的工作效率也受到很大制约。
液压式数控转塔冲床在冲压机构的动力部分采用液压系统作为动力源。通过液压控制卡驱动液压缸往复运动,并通过LVDT位置检测传感器实时反馈位置和速度给控制卡形成闭环控制,能够完成冲压、成型、压印及打标等冲床功能,而且能够非常精确的控制停止位置。但是液压系统的缺点也是非常明显的,首先就是耗电量大,液压站的油泵电机一直处于高速运转状态,鉴于油泵本身泄漏的特点,要维持准确的位置,必须不停的运转以保持压力恒定。另外液压系统对液压油的颗粒要求也很高,要求每年定期更换液压油和工作滤芯,所以用户的使用维护成本偏高。还有就是废油的排放,也是对环境的污染。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足,提供一种节能、环保、高效和免维修的数控转塔冲床应用开关磁阻伺服电机的冲压结构。
本发明的技术方案是:一种数控转塔冲床应用开关磁阻伺服电机的冲压结构,包括开关磁阻伺服电机、曲轴、连杆和滑块,所述开关磁阻伺服电机与曲轴连接,由开关磁阻伺服电机直接驱动的曲轴与连杆连接,连杆又与滑块连接,构成一个平面连杆机构。
所述开关磁阻伺服电机可以为一个,直接安装在曲轴的一端。
所述开关磁阻伺服电机也可以为一对,分别直接安装在曲轴的两端,该曲轴由所述开关磁阻伺服电机同步驱动。
数控转塔冲床应用开关磁阻伺服电机的冲压结构是在数控转塔冲床的冲压部分应用专用的开关磁阻伺服电机作为动力源,与曲轴一端或两端直接连接,电机转动直接驱动曲轴转动,通过曲轴摆动一定角度或曲轴旋转,从而带动连杆机构上下运动,实现对板材节能、快速和精密的冲压。
所述开关磁阻伺服电机为定转子双凸极结构,转子由硅钢片叠压而成,无绕组和永磁体,允许有较高的温升。
所述曲轴的转动角度由开关磁阻伺服电机自带编码器反馈进行半闭环控制,曲轴摆动的角度或旋转,可根据被加工板料上的孔的分布决定,从而可以进行高精度的冲压及成型加工。当采用一对开关磁阻伺服电机同步驱动曲轴时,曲轴的转动角度由主动电机自带编码器进行半闭环控制,从动电机不带编码器,通过调整主从电机的内部相位角偏差达到同步的效果。
所述滑块的下死点位置可以任意设置,对于不同板厚的板材可以采用最合适的行程,其冲压行程可根据板材的厚度确定,从而减少空行程运动所需要的时间,可大大提高生产效率。
本发明的有益效果是:
1、特种电机。开关磁阻电机是一种特种电机。起动转矩大,具有软起动特性,起动电流小,避免对电网冲击。采用先进控制理论,可实现位置与速度的精确控制,可频繁起停、正反向运转,能实现四象限运行和再生制动。另外机械强度高,系统功率因数高,可达0.9以上,过载能力强。可直接传动负载,转动惯量小、转矩惯量比大,不需要减速器传递动力,也不会发生控制延迟,动态相应快;
2、节能。与以往传统压力机的机械式主传动相比,省去了机械式主传动的离合器及交流异步电机的传动装置,结构简单。传统的机械式主传动由交流异步电机带动飞轮旋转并积聚一定的能量,工作过程中,飞轮能量冲压时消耗,并在返回上死点时重新积累。机械离合器由于频繁的工作,机械摩擦片等元件作为易损件也需要经常更换。而对于开关磁阻电机驱动主传动,能量无需存储,电机也无需一直运转,仅在冲压时启动并提供所需能量。通常液压油的使用寿命为2500-3000小时,也就是按每天八小时计算,每年至少需要更换一次液压油。而且一般累计工作时间达到1000小时需要更换一次液压油滤芯。而采用电伺服主传动机构则避免了机械曲轴连杆离合器需要经常更换摩擦片以及液压系统需要经常更换液压油和过滤网的麻烦;
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