本发明专利技术的一种电动伺服拉伸垫，包括顶冠，顶冠连接有伺服电机驱动机构，伺服电机驱动机构包括设置在支架底座上的伺服电机和连接在支架上的丝杆轴，伺服电机的驱动轴和丝杆轴上均连接有带轮且带轮之间连接有同步带，丝杆轴上设置有连接在顶冠上的丝母；所述伺服电机电连接有伺服驱动器、能量回馈储存装置和伺服控制器。本发明专利技术的有益效果是：与压力机滑块相结合可以实现工件拉伸变形所需任意压边力，而且在拉伸工作过程中将机械能转换为电能，节约大量的电能，尤其可实现汽车车身制造所需的高强度钢、复合成型材料、铝合金、难成形材料等高精度、难成形的汽车零件的拉伸成型。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电动伺服拉伸垫。
技术介绍
在板料拉伸成型过程中，大多数的成型件需要压边装置，以提供足够的摩擦力，增加板料中的拉应力，从而达到控制材料的流动避免起皱之目的。压边力的大小是板料成型中重要的工艺参数，也是板料成型中的控制材料流动重要手段。在大型覆盖件成型时，压边力一般由拉伸垫提供，如果压边力过小，无法有效地控制材料的流动，板料容易起皱，而压边力过大，材料拉裂趋势会明显增加。在实际生产中，为了提高成型件的质量和生产效率， 一般要求尽可能地一次成型出工件，这样压边力的合理取值、调整和控制就成为控制金属流动，即防止出现起皱和拉裂的最重要的手段之一。拉伸垫是压力机的主要功能部件，其功能是在滑块向下运行进行成型之前压住板料，并在成型过程中进行压边，以防止板料成型时材料流动过快造成起皱。使用早期的压力机进行板料大型覆盖件成型时，通常采用双动压力机，外滑块压边，内滑块拉伸。随着大吨位拉伸垫的技术的发展，压力机外滑块的压边功能逐渐被拉伸垫所取代，即在进行大型覆盖件的成型时，单动压力机取代了双动压力机。大吨位拉伸垫的研发经历了纯气气垫、数控液压-气混合拉伸垫、数控液压垫等数个阶段。纯气气垫由于气体的可压缩特性，缸体内的气体在受压时压力波动较大，从而使工件的压边力不稳定，大吨位气垫的缸体由于直径过大，安装空间受限，因此其压边力也受到一定限制。数控液压垫的压边力可以进行任意控制，因此可提高工件的拉伸质量、延长设备的使用寿命、提高设备的使用率，从而提高经济效益。但数控液压垫系统能耗大、污染大、且维修复杂。
技术实现思路
为解决以上技术上的不足，本专利技术提供了一种电动伺服拉伸垫，它与压力机滑块相结合可以实现工件拉伸变形所需任意压边力，而且在拉伸工作过程中将机械能转换为电能，节约大量的电能，尤其可实现汽车车身制造所需的高强度钢、复合成型材料、铝合金、难成形材料等高精度、难成形的汽车零件的拉伸成型。本专利技术是通过以下措施实现的 本专利技术的一种电动伺服拉伸垫，包括顶冠和支架，所述支架下部侧面连接有伺服电机，所述顶冠下方连接有伺服电机驱动机构，所述伺服电机驱动机构包括丝杆轴和与丝杠轴相配合的丝母，所述丝母连接在顶冠的底部，所述丝杠轴通过轴承竖直连接在支架底部，丝杠轴的下端和伺服电机的驱动轴上均连接有带轮且带轮之间设置有同步带，所述伺服电机电连接有伺服驱动器、能量回馈储存装置和伺服控制器。为了能够减小冲击力，上述丝母与顶冠之间设置液压缓冲装置，所述液压缓冲装置连接有测定顶冠产生的压边力的负荷测定装置，所述负荷测定装置信号连接伺服控制器。上述伺服电机的驱动轴和丝杆轴设置有旋转编码器，所述旋转编码器连接伺服控制器，所述伺服控制器接收旋转编码器的位置反馈信号并对拉伸垫拉伸行程和运行位置进行控制。使得控制更加准确。上述能量回馈储存装置包括与电网连接的整流回馈单元和连接在伺服驱动器与整流回馈单元之间的直流母线上的储能装置。上述该拉伸垫设置有限位装置，所述限位装置包括设置在顶冠侧面的限位块，支架下部侧面设置有在限位块行程末端可碰触到的限位开关，顶冠下方的支架底部上设置有缓冲装置和零位确认定位装置。上述顶冠和支架侧面设置有导向装置，所述导向装置为导轨。上述丝杆轴下端设置有气动或液压控制的制动装置。上述伺服电机与伺服驱动器之间连接有动态制动单元。上述伺服控制器设置有UPS系统。本专利技术的有益效果是 I.使用电动伺服拉伸垫成型工件时，可以依据板料成型工艺要求实时控制压边力，各点的压边力可以设置不同值并可以对压边力进行分段控制，从而实现最优的压边力加载模式，使压边力值在各个部位恰好能够抑制起皱的发生，使极限拉伸比达到最大，充分发挥材料的成型极限；2.在压边成型过程中，电动伺服拉伸垫将工件成形过程压边力所消耗的机械能转化为伺服电机输出的电能，减少了压力机电能的消耗；3.伺服电机可精确控制，从而可以任意地调整工件拉伸所需的压边力及在下死点锁紧拉伸垫；4.伺服电机控制拉伸垫的预加速和建压，减小滑块下行于顶冠接触时的冲击。附图说明 图I为本专利技术的主视部分剖视结构示意图。图2为图I的左视结构部分剖视结构示意图。图3为本专利技术的驱动机构部分结构示意图。图4为本专利技术的液压缓冲装置的结构示意图。图5为本专利技术供电系统的电路连接示意图。图6为本专利技术伺服控制系统的原理示意图。图7为本专利技术的运动导向结构示意图。图8为本专利技术的落到底限位的结构示意图。图9为本专利技术的落到底限位的放大示意图。图中101.滑块，102.上模，103.压边圈，104.顶杆，105.下模，106.支架底座，107.底座导轨，108.支架，109.电机支架，110.限位开关，111.缓冲装置，112零位确认定 位装置，201.顶冠，202.顶冠导轨，203.限位块，204.制动器，300.伺服电机驱动机构，301.伺服电机，302a.丝母，302b.丝杠轴，303.带轮，304.同步带，305.小带轮，306.丝杆编码器，307.伺服驱动器，308.伺服控制器，309.整流回馈单元，310.动态制动单元，311.制动单元，312.储能装置，313. UPS系统，400.液压缓冲装置，401.压力传感器。具体实施方式 图1、2所示为本专利技术的一种实施形态下的压力机配置电动伺服拉伸垫的整体 图，图3所示为本专利技术的一种实施形态下的大吨位单顶冠伺服拉伸垫驱动机构图。图中所示，伺服拉伸垫包括顶冠201、伺服电机驱动机构300、导向装置、限位装置、液压缓冲装置、负荷测定装置、制动装置、伺服驱动与控制系统、反馈装置和能量回馈储存装置。 本专利技术实施形态下的伺服拉伸垫为单顶冠，设置4套伺服驱动机构300。支架108安装在支架底座106上，支架108下部侧面连接有伺服电机301。顶冠201下方连接有伺服驱动机构300，伺服驱动机构300包括同步带304、带轮303、小带轮304、丝杆轴302b、丝母302a，。丝杆轴302b通过轴承竖直固定于支架108上，丝母302a固定在顶冠201底部。在冲压拉伸工作时，压力机滑块101带着上模102向下运行，上模102接触到压边圈103后，压住压边圈103 —起向下运动。压边圈103压住顶杆104，顶杆压住顶冠201随滑块101向下运行，固定在顶冠201上的丝母302a的向下直线运动带动丝杆302b作回转运动，通过同步带304及带轮303、小带轮304驱动伺服电机301使其作为发电机。在滑块回程时，伺服电机301作为电动机，驱动丝杆302b作旋转运动，丝母302a将丝杆的旋转运动转换为向上的直线运动，丝母302a带动顶冠201及顶杆104向上的运动，顶出工件，并回到上位等待位置。伺服电机301可在下死点及上行程任意位置锁紧顶冠。伺服电机驱动机构300可以是2套或4套，分别设置顶冠的下面。每套驱动机构300可以配置一套伺服电机301或多套伺服电机301，顶冠201可以是单顶冠、双顶冠、四顶冠。拉伸垫丝杆下端设置制动装置204，用于拉伸垫任意停止位置的锁紧。制动装置动力源可以是气动或液压控制。如图4所示，本专利技术的一种实施形态下的电动伺服拉伸垫的液压缓冲装置400，其设置在顶冠201和丝母302a之间，缓和上模与压边圈接触时的的冲击力，同时也起过载保护作用，当压边力超出设定值时，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张志刚，江秀花，卢建生，张世顺，陈金勇，刘伟，
申请(专利权)人：济南二机床集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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