一种带有液压助力装置的电动伺服模垫制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出了一种带有液压助力装置的电动伺服模垫，包括：底座、顶冠、伺服驱动机构、液压助力装置、控制系统；伺服驱动机构成对安装；电动伺服电机的回转动力通过带轮、同步带以及联轴器传递到丝杆上的丝母，通过传递到丝母的回转动力作用在丝杆机构上的螺纹部，将旋转运动转变为上下直线运动；液压助力装置包括设置在底座上的助力液压缸体、与顶冠连接的活塞杆和与液压助力装置管路连接的液压系统；液压系统中的液压油的压强及流量，决定活塞杆的输出力以及上下动作的速度。本实用新型专利技术借助液压助力装置减轻顶冠在加减速过程中丝杆、丝母承担的交变重载，有效提升丝杆和丝母的疲劳寿命，适用于大型重载伺服模垫。

A kind of electric servo mold pad with hydraulic power device

【技术实现步骤摘要】
一种带有液压助力装置的电动伺服模垫
本技术属于电动伺服模垫
，特别涉及一种带有液压助力装置的电动伺服模垫。
技术介绍
模垫与压力机滑块结合可以产生合理的摩擦抗力，控制材料的流动，防止工件拉裂和褶皱，从而提高工件一次成型率。目前，大吨位模垫主要有气压、液压以及液、气组合式三种。其中气压式结构相对简单，但是加工质量要求较高，并且工作过程中输出力不可控，无辅助动作，压边力易波动，适用于加工形状简单，质量要求一般的工件。液压式和液、气组合式均采用闭环伺服控制系统，工作过程中可实现精确辅助动作；但是系统组成复杂，价格昂贵且能耗较高。随着伺服控制技术应用于冲压成形机床，日本小松、会田以及德国舒勒已开发了由伺服电机直接驱动丝杆转动带动顶冠配合压力机滑块精确动作的模垫，具有精度高、节能、安全和柔性等优点。丝杆、丝母作为伺服驱动机构中的核心元件，在加减速过程中驱动丝母和顶冠配合滑块上下动作；由于丝杆、丝母承载能力有限，在交变重载工作环境下，丝杆及丝母的滚珠槽部和滚珠的接触部产生很大的应力，会严重影响其疲劳寿命，难以满足大型重载伺服模垫的工作要求。目前，一些厂家主要通过增加伺服驱动机构数量，减轻单个驱动丝杆、丝母承担的载荷，然而增加伺服驱动机构数量将导致伺服电机动作同步控制较难，如果存有运行误差，偏置载荷将导致丝杆、丝母磨损较快，减少其使用寿命。日本小松提出了在模垫和滚珠丝杠之间加入导杆的专利专利申请公开号：P2006-55873A，用来避免因偏心载荷导致滚珠丝杠损伤；此方法在某种程度上提高了丝杆和丝母的疲劳寿命，但是没有根本解决丝杆、丝母承载能力弱的问题。
技术实现思路
本技术提出了一种带有液压助力装置的电动伺服模垫，借助液压助力装置减轻顶冠在加减速过程中丝杆、丝母承担的交变重载，有效提升丝杆和丝母的疲劳寿命，适用于大型重载伺服模垫。为了实现上述目的，本技术提出的了一种带有液压助力装置的电动伺服模垫，包括：底座101、顶冠100、伺服驱动机构200、液压助力装置300、控制系统500；所述伺服驱动机构200成对安装；所述伺服驱动机构200包括伺服电机201a、带轮、同步带204、丝杆203a以及与所述丝杆203a螺纹配合的丝母203b；电动伺服电机201a的回转动力通过带轮、同步带204以及联轴器202传递到丝杆203a上的丝母203b，通过传递到丝母203b的回转动力作用在丝杆203a上的螺纹部，将旋转运动转变为上下直线运动；所述底座101的内壁及顶冠100的外壁设有导向板104，使顶冠100在底座101内壁升降运动；所述液压助力装置300包括设置在底座101上的助力液压缸体301a、与顶冠连接的活塞杆301b和与所述液压助力装置300管路连接的液压系统303；所述液压缸体301a通过法兰盘固定在底座101上；所述活塞杆301b通过法兰盘固定在顶冠100底部；所述液压系统303中的液压油的压强及流量，决定活塞杆301b的输出力以及上下动作的速度。进一步的，所述电动伺服模垫还包括伺服驱动器400和储能装置501；所述储能装置501与伺服驱动器400相连；电网502通过整流回馈单元503与伺服驱动器400相连；第一伺服驱动器401a与伺服电机201a和旋转编码器201b相连；第二伺服驱动器401b与位移传感器302和液压系统303相连；当伺服电机201a处于工作耗能状态时，母线电压降低，整流回馈单元503向电网502取电，同时储能装置501释放电量；当伺服电机201a处于发电状态时，母线电压升高时，整流回馈单元503向电网502回馈电能，向储能装置501充电。进一步的，所述伺服驱动机构200成对设置于顶冠100底部两侧对称排布；所述液压助力装置300位于所述两侧对称排布的伺服驱动机构200的中间。进一步的，所述控制系统500包括第一伺服控制器、第二伺服控制器和第三伺服控制器；所述第一伺服控制器用于伺服驱动机构200中伺服电机201a的运动控制，所述第二伺服控制器用于液压助力装置300中伺服阀的控制，所述第三伺服控制器用于安全监控。进一步的，所述丝母203b与顶冠100的连接处设置液压缓冲装置207；所述活塞杆301b与顶冠100的连接处也设置液压缓冲装置207；所述液压缓冲装置207包括油压室208以及与所述油压室208连接的蓄能器209、压力传感器210以及控制油路211；所述油压室208用于在运行中，当所述油压室208的油压超过压力阈值时，通过油路卸荷缓和冲击力；所述压力传感器210用于测量所述顶冠100产生的压边力。进一步的，所述伺服电机201a内设置旋转编码器201b、所述丝杆203a内也设置旋转编码器201b，用于检测伺服电机201a回转轴的角度、角速度；所述助力液压缸体301a内部设置位移传感器302，用于检测活塞杆301b的外伸长度、速度；并将检测到的伺服电机201a回转轴的角度、角速度和活塞杆301b的外伸长度、速度发送给控制系统500；所述控制系统500对顶冠100进行行程调整和位置控制。进一步的，所述带轮包括大带轮206和小带轮205；在减速阶段，电动伺服电机201a的回转动力通过小带轮205带动大带轮206、同步带204以及联轴器202传递到丝杆203a上的丝母203b，通过传递到丝母203b的回转动力作用在丝杆203a上的螺纹部，将旋转运动转变为上下直线运动；在加速阶段，电动伺服电机201a的回转动力通过大带轮206带动小带轮205、同步带204以及联轴器202传递到丝杆203a上的丝母203b，通过传递到丝母203b的回转动力作用在丝杆203a上的螺纹部，将旋转运动转变为上下直线运动。
技术实现思路
中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是专利技术所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：本技术实施例提出了一种带有液压助力装置的电动伺服模垫，包括：底座、顶冠、伺服驱动机构、液压助力装置、控制系统；伺服驱动机构成对安装；伺服驱动机构包括伺服电机、带轮、同步带、丝杆以及与丝杆螺纹配合的丝母；电动伺服电机的回转动力通过带轮、同步带以及联轴器传递到丝杆上的丝母，通过传递到丝母的回转动力作用在丝杆上的螺纹部，将旋转运动转变为上下直线运动；底座的内壁及顶冠的外壁设有导向板，使顶冠在底座内壁升降运动；液压助力装置包括设置在底座上的助力液压缸体、与顶冠连接的活塞杆和与液压助力装置管路连接的液压系统；液压缸体通过法兰盘固定在底座上；活塞杆通过法兰盘固定在顶冠底部；液压系统中的液压油的压强及流量，决定活塞杆的输出力以及上下动作的速度。本技术提出的一种带有液压助力装置的电动伺服模垫，利用液压助力装置减轻伺服驱动机构丝杆和丝母的交变重载，可选用小型伺服驱动机构以较小的输出扭矩驱动顶冠，配合滑块精确动作，节约能源，降低成本；加大模垫的成形能力，延长了丝杆和丝母的疲劳寿命；利用液压助力装置实现顶冠升降方向的导向作用，可减轻偏置载荷对丝杆、丝母的损伤；利用液压助力装置实现顶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有液压助力装置的电动伺服模垫，其特征在于，包括：底座(101)、顶冠(100)、伺服驱动机构(200)、液压助力装置(300)、控制系统(500)；/n所述伺服驱动机构(200)成对安装；所述伺服驱动机构(200)包括伺服电机(201a)、带轮、同步带(204)、丝杆(203a)以及与所述丝杆(203a)螺纹配合的丝母(203b)；电动伺服电机(201a)的回转动力通过带轮、同步带(204)以及联轴器(202)传递到丝杆(203a)上的丝母(203b)，通过传递到丝母(203b)的回转动力作用在丝杆(203a)上的螺纹部，将旋转运动转变为上下直线运动；所述底座(101)的内壁及顶冠(100)的外壁设有导向板(104)，使顶冠(100)在底座(101)内壁升降运动；/n所述液压助力装置(300)包括设置在底座(101)上的助力液压缸体(301a)、与顶冠连接的活塞杆(301b)和与所述液压助力装置(300)管路连接的液压系统(303)；所述液压缸体(301a)通过法兰盘固定在底座(101)上；所述活塞杆(301b)通过法兰盘固定在顶冠(100)底部；所述液压系统(303)中的液压油的压强及流量，决定活塞杆(301b)的输出力以及上下动作的速度。/n...

【技术特征摘要】
1.一种带有液压助力装置的电动伺服模垫，其特征在于，包括：底座(101)、顶冠(100)、伺服驱动机构(200)、液压助力装置(300)、控制系统(500)；
所述伺服驱动机构(200)成对安装；所述伺服驱动机构(200)包括伺服电机(201a)、带轮、同步带(204)、丝杆(203a)以及与所述丝杆(203a)螺纹配合的丝母(203b)；电动伺服电机(201a)的回转动力通过带轮、同步带(204)以及联轴器(202)传递到丝杆(203a)上的丝母(203b)，通过传递到丝母(203b)的回转动力作用在丝杆(203a)上的螺纹部，将旋转运动转变为上下直线运动；所述底座(101)的内壁及顶冠(100)的外壁设有导向板(104)，使顶冠(100)在底座(101)内壁升降运动；
所述液压助力装置(300)包括设置在底座(101)上的助力液压缸体(301a)、与顶冠连接的活塞杆(301b)和与所述液压助力装置(300)管路连接的液压系统(303)；所述液压缸体(301a)通过法兰盘固定在底座(101)上；所述活塞杆(301b)通过法兰盘固定在顶冠(100)底部；所述液压系统(303)中的液压油的压强及流量，决定活塞杆(301b)的输出力以及上下动作的速度。


2.根据权利要求1所述的一种带有液压助力装置的电动伺服模垫，其特征在于，所述电动伺服模垫还包括伺服驱动器(400)和储能装置(501)；
所述储能装置(501)与伺服驱动器(400)相连；电网(502)通过整流回馈单元(503)与伺服驱动器(400)相连；第一伺服驱动器(401a)与伺服电机(201a)和旋转编码器(201b)相连；第二伺服驱动器(401b)与位移传感器(302)和液压系统(303)相连；当伺服电机(201a)处于工作耗能状态时，母线电压降低，整流回馈单元(503)向电网(502)取电，同时储能装置(501)释放电量；当伺服电机(201a)处于发电状态时，母线电压升高时，整流回馈单元(503)向电网(502)回馈电能，向储能装置(501)充电。


3.根据权利要求2所述的一种带有液压助力装置的电动伺服模垫，其特征在于，所述伺服驱动机构(200)成对设置于顶冠(100)底部两侧对称排布；所述液压助力装置(300)位于所述两侧对称排布的伺服驱动机构(200)的中间。


4.根据权利要求1所述的一种带...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘林义，柴恒辉，张朋，李尧，王传英，赵先进，王冬，陈超，
申请(专利权)人：济南二机床集团有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37