一种双伺服驱动四点式多连杆压力机制造技术

一种双伺服驱动四点式多连杆压力机属于锻压机械技术领域，目的在于解决现有技术存在的伺服电机难以满足大功率大转矩的需求、伺服电机存在同步控制误差以及减速系统中啮合齿轮的侧隙会降低了伺服压力机有效输出能力的问题。本发明专利技术包括：机身；位于机身内部上下滑动的下行滑块；固定在机身上端的行星齿轮减速装置；和行星齿轮减速装置连接的辅助减速单元；和辅助减速单元连接的动力输入单元，动力输入单元为双对称式输入结构；和动力输入单元连接的前后对称设置的两个浮动导程滑块，浮动导程滑块侧壁上部和动力输入单元连接；以及双对称式肘衬机构，双对称式肘衬机构动力输入端和浮动导程滑块侧壁下部连接，动力输出端和下行滑块连接，带动下行滑块相对工作台相对运动或相反运动。

A Double Servo Driven Four-Point Multi-Link Press

A double servo drive four-point multi-link press belongs to the field of forging machinery technology. The purpose is to solve the problems existing in the existing technology, such as the servo motor can not meet the needs of high power and high torque, the synchronous control error of the servo motor and the backlash of the meshing gear in the deceleration system, which will reduce the effective output capacity of the servo press. The invention comprises a fuselage, a downward slider located in the fuselage, a planetary gear deceleration device fixed at the upper end of the fuselage, an auxiliary deceleration unit connected with the planetary gear deceleration device, a power input unit connected with the auxiliary deceleration unit, a power input unit having a double symmetric input structure, and two floating guides symmetrically arranged before and after the connection with the power input unit. The upper part of the side wall of the slider with floating lead is connected with the power input unit, and the double symmetrical elbow lining mechanism, the power input end of the double symmetrical elbow lining mechanism is connected with the lower part of the side wall of the slider with floating lead, and the power output end is connected with the downward slider to drive the downward slider to move relative or opposite to the worktable.

【技术实现步骤摘要】
一种双伺服驱动四点式多连杆压力机
本专利技术属于锻压机械
，具体涉及一种双伺服驱动四点式多连杆压力机。
技术介绍
虽然中国科学技术能力、自主研究能力的呈现出不断提升，不断向前发展的情景。但是我国的机械制行业仍然需要有新的活力注入其中，而这个活力对于大、中型机械设备而言最为突出的便是多连杆机械传动系统的创新，机械压力机因其具有独特的功能，所以在国家工程领域被广泛的采用，在压力机这一机床大类中多连杆机械压力机由众多不同种类的部件组成，每个部件都具备各自独特的特点、要求、功能以及分析优化方法，而且在工作方面上具有诸多优点，而杆件的多少以及组成方式都对整体性能和效率以及后期的分析和控制上具有决定性的影响。从六十年代至今，六杆、八杆、十杆等不同杆系的多连杆机械压力机被国内外的研究者相继研发出来，其种类又可按照单动，双动、单点，双点，四点来区分，不同种类具的连杆机构有着不同的特点和局限。针对传统机械式压力机功率小、效率低、精度差、应用范围小等问题以及伺服电机无法满足大转矩需求等技术颈瓶，目前，国内外广泛应用以下两种大型重载伺服压力机设计方式来予以解决：1、采用多台伺服电机并行驱动多连杆机构的设计方案，其方案应用的企业代表为日企小松和网野。2、采用多台伺服电机并行驱动曲柄连杆机构的设计方案，其方案应用的企业代表为日企会田和德企舒勒。其中，方案一中的多连杆机构具有较高的机械增益，能降低伺服电机的功率，适用于大行程、大功率；方案二中的曲柄连杆机构结构简单有利于提高伺服控制性能，但是其机械增益低，同等吨位下较多连杆机构而言所需功率大。无论是何种结构形式的大型重载伺服压力机均存在以下三种最为常见的并且难以解决的技术问题：1、大型机床中伺服电机难以满足大功率、大转矩的需求；2、存在伺服电机的同步控制误差；3、减速系统中啮合齿轮的侧隙会导致伺服电机输入端之间存在相位差，使同步伺服电机产生运动干涉、功率损耗等问题，进而降低了伺服压力机有效输出能力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种双伺服驱动四点式多连杆压力机，解决现有技术存在的伺服电机难以满足大功率大转矩的需求、伺服电机存在同步控制误差以及减速系统中啮合齿轮的侧隙会降低了伺服压力机有效输出能力的问题。为实现上述目的，本专利技术的一种双伺服驱动四点式多连杆压力机包括：机身，所述机身包括底座、固定在底座上表面的工作台、支撑在所述底座上表面的支架、固定在所述支架上端的传动箱体以及设置在所述传动箱体上端的机盖；位于机身内部相对支架上下滑动的下行滑块；固定在所述机盖上端的行星齿轮减速装置；和行星齿轮减速装置连接的辅助减速单元；和所述辅助减速单元连接的动力输入单元，所述动力输入单元为双对称式输入结构；和所述动力输入单元连接的前后对称设置的两个浮动导程滑块，所述浮动导程滑块侧壁上部和所述动力输入单元连接；以及双对称式肘衬机构，所述双对称式肘衬机构动力输入端和所述浮动导程滑块侧壁下部连接，动力输出端和所述下行滑块连接，带动所述下行滑块相对工作台相对运动或相反运动。所述压力机还包括两个缓冲保压单元，所述下行滑块通过两端通过两个缓冲保压单元相对所述支架上下滑动；每个所述缓冲保压单元包括：导程连杆，所述导程连杆两端和相对的两个支架的侧壁滑配合，所述下行滑块端部的连接耳套在所述导程连杆上；固定在所述工作台上的液压缸，所述液压缸输出端和所述导程连杆固定连接；以及固定在所述双对称式肘衬机构上的应变片，所述应变片和所述液压缸电连接，根据应变片检测的双对称肘衬机构受拉力情况，控制液压缸的活塞杆伸出，直到拉力为零。所述应变片包括四组八片。所述行星齿轮减速装置包括两个，每个行星齿轮减速装置为包括行星齿轮和伺服电机的一体式结构；所述辅助减速单元包括设置在传动箱内对称设置的两组，每组辅助减速单元包括：齿轮轴，所述齿轮轴通过齿轮传动和一个所述行星齿轮减速装置连接；两个对称设置的滚珠丝杠，两个所述滚珠丝杠通过齿轮传动和所述齿轮轴配合实现同步运动；以及和两个滚珠丝杠螺纹连接的丝杠滑块。所述动力输入单元包括包前后对称左右对称的括四组，每组包括：上杆一，所述上杆一的一端通过滑块销轴和位于同一竖直面同一侧的一个所述丝杠滑块铰接；一端和所述上杆一另一端铰接的上杆二，所述上杆二中间位置通过长销一和所述传动箱体铰接；一端和所述上杆二另一端铰接的上杆三，所述上杆三另一端和位于同一竖直面上的所述浮动导程滑块铰接；每一组的丝杠滑块、丄杆一、上杆二、上杆三、可浮动导程滑块和传动箱体下底板构成反对称式双曲柄机构；四组所述动力输入单元和两个浮动导程滑块构成的整体前后对称、左右对称。所述双对称式肘衬机构包括四组输出机构，每组输出机构包括：下杆一，所述下杆一的一端和位于同一竖直面上的浮动导程滑块铰接；一端和所述下杆一的另一端铰接的下杆三，所述下杆三的另一端和通过长销二和所述下行滑块铰接，所述下杆三上固定有一组两个应变片；以及下杆二，所述下杆二一端和所述传动箱体的下底板铰接，另一端与下杆一和下杆三铰接处铰接。本专利技术的有益效果为：本专利技术提供中间齿轮同步机械结构，从结构上起到了对低速轴上的左右主齿轮相位同步的强制作用，有效的消除了对伺服电机运动干涉和功率损耗程度影响最大的小齿轮和中间齿轮的啮合间隙，进而有效的解决了同步伺服电机间运动干涉、功率损耗等问题。同时本专利技术提供双自由度并联结构，有效的解决了单自由度机构伺服压力机存在的运动和功率损耗的问题。本压力机应用的是双伺服电机并联驱动的方式，有效的解决同步伺服电机与动干涉和功率损耗等问题。本专利技术提供的杆系机构的上半部采用反对称式双曲柄滑块机构，下半部采用双对称式肘衬机构，上下连接处为浮动导程滑块，提高了传动系统的结构刚度和稳定性，提高了压力机的机械寿命和压力机执行件功率、转矩输出的稳定性，并且具有较好的控制性能。在本专利技术中，反对称式双曲柄滑块机构与双对称式肘衬机构相比传统压力机机构而言具有高效的机械增益，且具有良好的刚度和稳定性。在伺服压力机重要参数相同的情况下本文所设计的机构所需的驱动转矩较曲柄连杆机构、六连杆机构、八连杆机构而言为最小。高效地降低了驱动电机功率，进而很好的解决了在大型机床中伺服电机难以满足大功率、大转矩的需求的技术难题。本专利技术提供的对称式差动连接的缓冲保压单元，液压缸配合上四组八片应变片能很好的、快速的、稳定的起到缓压和保压的作用，能够有效地保证压力机在做拉伸或单行程冲压实验时候的压力稳定，保证实验的有效性，能够有效地较少或消除因压力机停止工作时传动机构带给滚珠丝杠侧壁的压力，保证滚珠丝杆的使用寿命，保持压力机的高精度。同时本专利技术提供的机构具有高效的承载能力，便于维修、便于制造与维护、能有效的提高机械机构的寿命、能有效降低伺服电机的驱动功率、能改善同步伺服电机的控制精度进而提高机床的工作精度，其适应于大型、重载、大行程、超精密的机械设备中。附图说明图1为本专利技术的一种双伺服驱动四点式多连杆压力机整体结构示意图；图2为本专利技术的一种双伺服驱动四点式多连杆压力机结构主视图；图3为本专利技术的一种双伺服驱动四点式多连杆压力机结构左视图；图4为本专利技术的一种双伺服驱动四点式多连杆压力机主视剖视图；图5为本专利技术的一种双伺服驱动四点式多连杆压力机中液压控制系统；其中：1、机身，101、底座，102、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双伺服驱动四点式多连杆压力机，包括：机身(1)，位于机身(1)内部相对机身(1)中的支架(103)上下滑动的下行滑块(2)；其特征在于：所述机身(1)包括底座(101)、固定在底座(101)上表面的工作台(102)、支撑在所述底座(101)上表面的支架(103)、固定在所述支架(103)上端的传动箱体(104)以及设置在所述传动箱体(104)上端的机盖(105)；所述压力机还包括：固定在所述机盖(105)上端的行星齿轮减速装置(3)；和行星齿轮减速装置(3)连接的辅助减速单元(4)；和所述辅助减速单元(4)连接的动力输入单元(5)，所述动力输入单元(5)为双对称式输入结构；和所述动力输入单元(5)连接的前后对称设置的两个浮动导程滑块(6)，所述浮动导程滑块(6)侧壁上部和所述动力输入单元(5)连接；以及双对称式肘衬机构(7)，所述双对称式肘衬机构(7)动力输入端和所述浮动导程滑块(6)侧壁下部连接，动力输出端和所述下行滑块(2)连接，带动所述下行滑块(2)相对工作台(102)相对运动或相反运动。

【技术特征摘要】
1.一种双伺服驱动四点式多连杆压力机，包括：机身(1)，位于机身(1)内部相对机身(1)中的支架(103)上下滑动的下行滑块(2)；其特征在于：所述机身(1)包括底座(101)、固定在底座(101)上表面的工作台(102)、支撑在所述底座(101)上表面的支架(103)、固定在所述支架(103)上端的传动箱体(104)以及设置在所述传动箱体(104)上端的机盖(105)；所述压力机还包括：固定在所述机盖(105)上端的行星齿轮减速装置(3)；和行星齿轮减速装置(3)连接的辅助减速单元(4)；和所述辅助减速单元(4)连接的动力输入单元(5)，所述动力输入单元(5)为双对称式输入结构；和所述动力输入单元(5)连接的前后对称设置的两个浮动导程滑块(6)，所述浮动导程滑块(6)侧壁上部和所述动力输入单元(5)连接；以及双对称式肘衬机构(7)，所述双对称式肘衬机构(7)动力输入端和所述浮动导程滑块(6)侧壁下部连接，动力输出端和所述下行滑块(2)连接，带动所述下行滑块(2)相对工作台(102)相对运动或相反运动。2.根据权利要求1所述的一种双伺服驱动四点式多连杆压力机，其特征在于，所述压力机还包括两个缓冲保压单元(8)，所述下行滑块(2)通过两端通过两个缓冲保压单元(8)相对所述支架(103)上下滑动；每个所述缓冲保压单元(8)包括：导程连杆(801)，所述导程连杆(801)两端和相对的两个支架(103)的侧壁滑配合，所述下行滑块(2)端部的连接耳套在所述导程连杆(801)上；固定在所述工作台(102)上的液压缸(802)，所述液压缸(802)输出端和所述导程连杆(801)固定连接；以及固定在所述双对称式肘衬机构(7)上的应变片(803)，所述应变片(803)和所述液压缸(802)电连接，根据应变片(803)检测的双对称肘衬机构受拉力情况，控制液压缸(802)的活塞杆伸出，直到拉力为零。3.根据权利要求2所述的一种双伺服驱动四点式多连杆压力机，其特征在于，所述应变片(803)包括四组八片。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种双伺服驱动四点式多...

【专利技术属性】
技术研发人员：马习文，沙永柏，陈延礼，罗森，邢行，耿媛媛，吴娇阳，穆特，许世坤，张佳宝，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22