一种数控转塔冲床双速或双绕组冲头伺服电机机构制造技术

本发明专利技术公开了一种数控转塔冲床双速或双绕组冲头伺服电机机构，采用两个不同额定转速的伺服电机或一个不同额定转速的双绕组电机来做同步运动，两个不同额定转速的伺服电机同步控制驱动曲柄连杆机构上下往返打击运动，一个不同额定转速的双绕组电机同步控制的切换驱动曲柄连杆机构上下往返打击运动。本发明专利技术将电机的低速特性和高速特性同时兼顾，从而实现在小扭矩时高速运动，低速时可以保证同样的大扭矩输出，但是与之匹配的驱动器电流得以降低，从而优化配置成本，实现节能环保。

A Double Speed or Double Winding Punch Servo Motor Mechanism for NC Turret Punch

【技术实现步骤摘要】
一种数控转塔冲床双速或双绕组冲头伺服电机机构
本专利技术涉及一种数控转塔冲床双速或双绕组冲头伺服电机机构。
技术介绍
在数控转塔冲床上的电伺服冲头，其中常见冲头结构为曲柄连杆式结构，由伺服电机驱动曲柄连杆机构的曲轴，将电机的旋转运动转换为冲头的上下打击运动。数控转塔冲床作为常规高效钣金加工设备，工作节拍快，冲头打击频率高，电机扭矩和动态响应要求高。利用双电机同步的结构，将两个电机一同连接在传动箱主轴上，但是如果常规两个电机都是高转速的电机，电机在大扭矩输出时的峰值电流同样大，驱动器成本高；或者双绕组电机的绕组转速及参数是基本一致的，这样该电机不同绕组的驱动器完全一致，驱动器功率都是要求很大。因此，针对这一现状，迫切需要开发一种数控转塔冲床双速或双绕组冲头伺服电机机构，以克服当前实际应用中的不足。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种数控转塔冲床双速或双绕组冲头伺服电机机构，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种数控转塔冲床双速或双绕组冲头伺服电机机构，采用两个不同额定转速的伺服电机或一个不同额定转速的双绕组电机来做同步运动，两个不同额定转速的伺服电机同步控制驱动曲柄连杆机构上下往返打击运动，一个不同额定转速的双绕组电机同步控制的切换驱动曲柄连杆机构上下往返打击运动；在打击头空行程运动时，以高速电机为主控制电机，低速电机跟随主控制电机实现同步；当打击头开始接触负载时，进行同步控制的无缝切换，将低速电机切换为主控制电机，高速电机进行跟随，做同步运动。作为本专利技术进一步的方案：两个不同额定转速的伺服电机为第一伺服电机和第二伺服电机，第一伺服电机和第二伺服电机分别安装于伺服冲头主传动箱的通轴两端，所述第一伺服电机由第一伺服电机定子、第一永磁电机转子和第一编码器构成，所述第二伺服电机由第二伺服电机定子、第二永磁电机转子和第二编码器构成。作为本专利技术进一步的方案：所述第一伺服电机和第二伺服电机的扭矩和转速参数特性不同。作为本专利技术进一步的方案：一个不同额定转速的双绕组电机，包括电机前端盖、电机转子通轴、永磁电机转子、电机定子、编码器、第一绕组和第二绕组，所述电机转子通轴的外侧依次设置有永磁电机转子和电机定子，电机转子通轴的尾端设置有编码器，电机定子的前端安装有电机前端盖，所述电机定子上设置有不同额定转速的第一绕组和第二绕组。作为本专利技术进一步的方案：根据驱动器检测到的电流阀值进行同步切换动作。作为本专利技术进一步的方案：同步控制还进行速度平滑处理。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：针对冲床的工作节拍和扭矩特性要求（高速时扭矩要求不大，低速时扭矩大）采用两个不同额定转速的伺服电机或一个不同额定转速的双绕组电机来做同步运动，实现曲柄连杆机构上下往返打击运动。此方案将电机的低速特性和高速特性同时兼顾，从而实现在小扭矩时高速运动，低速时可以保证同样的大扭矩输出，但是与之匹配的驱动器电流得以降低，从而优化配置成本，实现节能环保。附图说明图1为两个不同额定转速的伺服电机的结构示意图。图2为一个不同额定转速的双绕组伺服电机的结构示意图。图3为本专利技术的控制示意图。图中：1-伺服冲头主传动箱，2-通轴，3-第一伺服电机定子，4-第一永磁电机转子，5-第二伺服电机定子，6-第二永磁电机转子，7-第一编码器，8-第二编码器，9-第一伺服电机，10-第二伺服电机，11-电机前端盖，12-电机转子通轴，13-永磁电机转子，14-电机定子，15-编码器，16-第一绕组，17-第二绕组。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本专利技术实施例中，一种数控转塔冲床双速冲头伺服电机机构，包括伺服冲头主传动箱1，所述伺服冲头主传动箱1的通轴2分别连接第一伺服电机9和第二伺服电机10，所述第一伺服电机9由第一伺服电机定子3、第一永磁电机转子4和第一编码器7构成，所述第二伺服电机10由第二伺服电机定子5、第二永磁电机转子6和第二编码器8构成，所述第一伺服电机9和第二伺服电机10的扭矩和转速参数特性不同。请参阅图2，本专利技术实施例中，一种数控转塔冲床双绕组冲头伺服电机机构，包括电机前端盖11、电机转子通轴12、永磁电机转子13、电机定子14、编码器、第一绕组16和第二绕组17，所述电机转子通轴12的外侧依次设置有永磁电机转子13和电机定子14，电机转子通轴12的尾端设置有编码器15，电机定子14的前端安装有电机前端盖11，所述电机定子14上设置有不同额定转速的第一绕组16和第二绕组17。请参阅图3，为了实现双速或双绕组伺服电机，根据冲压工艺要求最优的控制同一根主传动轴，需要合适的控制策略，主要实现方式为同步控制以及同步控制的切换。在打击头空行程运动时，以高速电机（高速绕组）为主控制电机，低速电机（低速绕组）跟随主控制电机实现同步；当打击头开始接触负载时，需要进行同步控制的无缝切换，将低速电机（低速绕组）切换为主控制电机，高速电机（高速绕组）进行跟随，做同步运动。同步切换根据驱动器检测到的电流阀值作为判断依据。为了避免切换中出现速度跳跃或失速，需要在控制上进行速度平滑。当打击头空行程运动时，此时主轴负载很小，为了提高冲压频率，主轴高转速转动，此时以高额定转速电机为主运动电机，低额定转速电机为辅助电机，这样高速电机在小负载下，其峰值电流不大；当打击头开始接触到工件时，主轴因负载的作用转速已经降低，主轴转速进入到低速电机的速度范围，此时以低额定转速电机为主运动电机，高额定转速电机为辅助电机，这样在伺服冲床输出大扭矩时，相比高速电机，低速电机在提供同样峰值扭力时的转速仅需求较小的峰值电流，低速电机的驱动器规格相应降低，从而优化成本。这样利用不同转速的两组伺服电机或双绕组电机的特性，即满足电机的高速驱动，同时兼顾小扭矩时高速输出，低速时大扭矩输出的驱动器电流需求，优化了整个系统结构，从而降低驱动器配置成本。以上的仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本专利技术的保护范围，这些都不会影响本专利技术实施的效果和专利的实用性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数控转塔冲床双速或双绕组冲头伺服电机机构，其特征在于，采用两个不同额定转速的伺服电机或一个不同额定转速的双绕组电机来做同步运动，两个不同额定转速的伺服电机同步控制驱动曲柄连杆机构上下往返打击运动，一个不同额定转速的双绕组电机同步控制的切换驱动曲柄连杆机构上下往返打击运动；在打击头空行程运动时，以高速电机为主控制电机，低速电机跟随主控制电机实现同步；当打击头开始接触负载时，进行同步控制的无缝切换，将低速电机切换为主控制电机，高速电机进行跟随，做同步运动。

【技术特征摘要】
1.一种数控转塔冲床双速或双绕组冲头伺服电机机构，其特征在于，采用两个不同额定转速的伺服电机或一个不同额定转速的双绕组电机来做同步运动，两个不同额定转速的伺服电机同步控制驱动曲柄连杆机构上下往返打击运动，一个不同额定转速的双绕组电机同步控制的切换驱动曲柄连杆机构上下往返打击运动；在打击头空行程运动时，以高速电机为主控制电机，低速电机跟随主控制电机实现同步；当打击头开始接触负载时，进行同步控制的无缝切换，将低速电机切换为主控制电机，高速电机进行跟随，做同步运动。2.根据权利要求1所述的数控转塔冲床双速或双绕组冲头伺服电机机构，其特征在于，两个不同额定转速的伺服电机为第一伺服电机和第二伺服电机，第一伺服电机和第二伺服电机分别安装于伺服冲头主传动箱的通轴两端，所述第一伺服电机由第一伺服电机定子、第一永磁电机转子和第一编码器构成，所述第二伺服电机由第二伺服电机定...

【专利技术属性】
技术研发人员：任兵，姜继明，陈敏，严丽娟，
申请(专利权)人：上海弋朋自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31