具有多工作模式的高速重载全电伺服数控折弯机

成果介绍

科技计划：

成果形式：新工艺、新产品

合作方式：技术开发

参与活动： 2022年高校院所走进镇江产学研合作对接活动

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 1 项
已授权专利,其中:发明专利 0 项

成果简介

成果概况

本发明公开了一种具有多工作模式的高速重载全电伺服数控折弯机，包括机架、与机架固连用于折弯的下模、可沿机架上下运动的主滑块、与主滑块滑动连接且可相对上下滑动的副滑块以及与副滑块固连、配合下模折弯的上模，所述主滑块上连接有用于驱动主滑块连同副滑块运动的主驱动机构，副滑块上左右对称连接有两个用于驱动副滑块相对主滑块运动的副驱动机构，该副驱动机构还与主滑块相铰接。本发明适合大吨位、且具有重载、高精度、低能耗、驱动电机功率小、功率利用率高、速度快和制造成本低等优点，同时利用连杆机构的非线性运动特性和特定位置的自锁特性以及螺纹副传动的自锁特性。

创新要点

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下显著优点：（1）、本发明充分利用连杆机构的非线性运动特性和特定位置的自锁特性以及螺纹副传动的自锁特性，根据数控折弯机的实际工况特点，采用两个驱动机构实现折弯机的快下、工进和返程动作；其中用快速、低负载、大行程的驱动机构实现快下和回程动作；采用慢速、小行程、重负载的驱动机构实现工进折弯，有效提高了性能，降低成本，实现高速重载，对推动数控折弯机由传统的液压驱动方式向机械电伺服驱动方式发展具有重要意义。（2）、本发明中因连杆机构的非线性运动特性，在驱动电机匀速转动情况下，连杆机构在其上、下死点位置的速度较低，而在中间位置速度较高、动作平缓、无冲击。（3）、本发明中采用快速大行程驱动机构实现快下和返程动作，采用慢速小行程且兼具更大增力效果的驱动机构实现工进动作，两个驱动机构，配合动作，可大幅提升伺服电机的功率利用率，从而实现重载大吨位折弯机，克服行业内的技术瓶颈；（4）、本发明因大幅提升伺服电机的功率利用率，同吨位的折弯机可采用更小的驱动电机，无需价格昂贵的重载、高精滚珠丝杠，改用普通的曲柄和连杆等零件，有效地降低了制作成本，且免维护、可靠性高；（5）、本发明可根据不同的工艺需求，分别驱动主驱动机构和副驱动机构，两者配合动作，实现多种加工模式，组合灵活；（6）、本发明的第一连杆和/或第二连杆可设置为长度可调节的连杆结构，当更换不同模具时，可通过调整连杆长度实现调整上、下滑块的间距，适应范围大且调整精度高；（7）、本发明中利用2个左右对称设置的副驱动电机异步运行可调节上模和下模的平行度偏差，使下滑块左右侧不平行，可实现带锥度的折弯。

主要技术指标

主驱动机构包括位于机架上的主动力组件、由主动力组件驱动的2个对称设置的螺杆，以及与每一螺杆螺纹连接的螺母，且螺母与主滑块相固连；主动力组件输出动力驱动螺杆转动，通过螺纹传动带动主滑块连同副滑块上下运动；所述副驱动机构包括位于副滑块上的副动力组件、由副动力组件驱动的偏心轮和对称可转动连接于偏心轮两侧的两个拉杆，每一拉杆通过第一连杆与主滑块相铰接，并通过第二连杆与副滑块相铰接；副动力组件输出动力驱动偏心轮转动，通过拉杆、第一连杆和第二连杆分别带动主滑块和副滑块上下运动，且副滑块相对主滑块上下运动。优选的，所述主动力组件包括位于机架上的主驱动电机、位于主驱动电机输出轴上的小带轮、左右对称设于机架上的导向轮、与螺杆同轴固连的大带轮以及经导向轮导向后绕设在小带轮和大带轮上的同步带。再者，所述副动力组件包括位于副滑块上的副驱动电机、位于副驱动电机输出轴上的小齿轮以及与小齿轮相啮合的大齿轮，该大齿轮与偏心轮同轴固连，且带动偏心轮转动。进一步，所述第一连杆和/或第二连杆为长度可调节的连杆结构，该连杆结构包括支座、位于支座内且两轴端与支座相铰接的蜗杆、位于支座内与蜗杆相啮合的蜗轮以及通过螺纹连接穿设在蜗轮上的上螺杆和下螺杆，且上、下螺杆均穿出支座；蜗杆的一轴端连接有电机，电机启动，驱动蜗轮蜗杆传动，从而带动上螺杆和下螺杆沿蜗轮上下移动实现长度可调；所述蜗轮内设有与上螺杆相配合的上螺纹和与下螺杆相配合的下螺纹，上螺纹与下螺纹的螺纹螺距不等；所述上螺杆和下螺杆的外柱面设有两个相互对称的平面，在支座的相应位置开设有与上、下螺杆相适配构成移动副的通孔。再者，所述螺母上设有间隙消除机构，该间隙消除机构包括与螺母一同穿设在螺杆上的压块、沿压块圆周反向均布开设的若干个沉孔、穿过沉孔与螺母固定的导杆以及套设在导杆上弹簧，该导杆上具有一导杆台阶面，弹簧的一端抵接于导杆台阶面，另一端抵接于沉孔台阶面，并形成预压载荷。优选的，所述螺母的螺纹上设有用于减小应力集中的倾角为a的锥度。进一步，所述螺母的螺纹上设有利用散热润滑的沟槽。再者，所述螺杆的运动行程大于偏心轮的运动行程，主驱动机构带动主滑块连同副滑块实现高速、轻载、非工作行程运动，副驱动机构带动副滑块实现低速、重载、工进行程运动。

其他说明

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