专利名称：数控转塔冲床模具分度驱动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种数控转塔冲床，尤其涉及一种数控转塔冲床模具分度装置。
背景技术：
数控转塔冲床是金属板材冲压加工的关键设备，数控转塔冲床自转模的应用可大 大提高设备加工工艺范围，并同时降低模具数量与成本。现有结构是采用一个伺服电机通 过同步带传动，驱动上、下各一套涡轮蜗杆机构实现模具分度。如图6所示，伺服电机5通 过电机座6安装在床身1 一侧，两个同步带轮7与伺服电机5输出轴联接，床身1上电机座 6上方装有同步带轮座3，同步带轮座3内同样装有两件同步带轮；与伺服电机5输出轴联 接的内侧同步带轮通过下水平同步带8将伺服电机5的回转传送到下涡轮蜗杆传动机构的 蜗杆10 ；与伺服电机5输出轴联接的外侧同步带轮通过竖直同步带4及上水平同步带2将 伺服电机5的回转传送到上涡轮蜗杆传动机构的蜗杆17。如图7和图8所示，下箱体12固 定在床身1上，下涡轮蜗杆机构的涡轮25通过一对轴承26与下箱体12联接，下驱动套20 上设置有导向平键27，涡轮25内壁相应设置有与导向平键27配合的滑槽。一对导向块23 左右对称地与下箱体12联接，一对气缸24与导向块23联接，导向块23上设置有供升降杆 22滑动的槽，升降杆22在所述槽内与气缸24活塞杆联接，一对支撑轴承21与升降杆22联 接；下驱动套20上设置有与支撑轴承21配合的环槽，支撑轴承21起限制下驱动套20轴向 位移的作用。下驱动套20顶部设置有2个对称的凸台，相应在下模座13上设置有与下驱 动套20凸台精密配合的凹槽。下涡轮蜗杆机构的涡轮25通过导向平键27将回转扭矩传 递给下驱动套20，支撑轴承21仅限制下驱动套20的轴向位移，下驱动套20可在涡轮25带 动下自由回转。且下驱动套20亦可在支撑轴承21的驱动下同涡轮25沿导向平键27产生 轴向位移。上下涡轮蜗杆机构的涡轮及上下驱动套(16、20)的回转中心与冲床冲压中心同 轴。一对气缸24活塞杆同时缩回，通过升降杆22及支撑轴承21带动下驱动套20向上运 动，下驱动套20顶部凸台嵌入下模座13相应凹槽；下模座13即可在下驱动套20驱动下实 现回转分度。上模座15的回转分度的实现与下模座结构一致，不再详述。上下驱动套(16、20)分别与上下模座(15、13)嵌合后，伺服电机5按指令旋转指 定弧度，通过竖直同步带4、上水平同步带2、下水平同步带8及上下涡轮蜗杆装置及上下驱 动套(16、20)将伺服电机5的输出回转传递到上模座15、下模座13。上下模座分度结束， 开始冲压，冲压完成，伺服电机5带动上模座15、下模座13恢复原位，上、下各1对气缸亦恢 复原位，上驱动套16、下驱动套20分别与上模座15、下模座13脱离。该结构复杂，传动链 长，对加工及装配精度的要求极高，制造成本高，且分度转速低。
发明内容本实用新型针对现有技术中的不足提出了一种性能稳定，装配与调试简易，且分 度精度和转速更高的数控转塔冲床模具分度装置。本方案是通过如下技术措施来实现的一种数控转塔冲床模具分度驱动装置，它包括转位机构和升降机构，其特征是所述转位机构包括转子与定子分装式的上力矩伺服电 机和下力矩伺服电机，所述上、下力矩伺服电机的定子分别以紧配合的方式设置于上、下箱 体中并且与冲床冲压中心同轴布置，所述上、下箱体分别固定在床身上；上、下力矩伺服电 机的转子分别与上、下转子轴以紧配合的方式直连，上、下转子轴分别通过两件轴承及上、 下轴承座分别与上、下箱体联接；还设置有通过上、下导向平键与上、下转子轴以滑动副联 接的上、下驱动套，所述导向平键分别固定在上下转子轴上，对应在上下驱动套上设置有与 导向平键配合的滑槽。所述升降机构包括上、下各一对导向块左右分别对称安装在上下箱体上，上下各 一对气缸分别与所述导向块连接；导向块上设置有供升降杆滑动的槽，所述升降杆在所述 槽内与气缸的活塞杆联接；在升降杆上设置限制上、下驱动套轴向位移的上、下支撑轴承。上轴承座与上箱体联接，下轴承座与下箱体联接，下箱体上设置垫板。本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，所述上、下驱动套可在气缸驱 动下分别与上、下模座嵌合、脱离。上、下力矩伺服电机与冲床冲压中心同轴安装，分别同步 驱动模具上下部分旋转分度。力矩伺服电机转子与输出扭矩的转子套采用同轴直联，无任 何中间传动环节，直接驱动的方式，最大限度减少了中间传动环节造成的误差，提高了分度 精度；同时分度转速也大大提升。。用上、下两个与冲床冲压中心同轴安装的力矩伺服电机 同步直驱取代传统的伺服电机、同步带与涡轮蜗杆传动方式，从而简化了对加工和装配精 度的要求；本实用新型提供了一种力矩伺服电机同轴同步驱动的数控转塔冲床模具分度装 置，同传统的伺服电机、同步带与涡轮蜗杆传动的装置相比具有以下特性1、采用2个力矩 伺服电机分别同步驱动上下模座回转。所述力矩伺服电机为分装式，转子与转子轴同轴直 连，省去了中间传动环节，可大幅度提高分度精度及转速，从而提高加工精度和加工效率。2、分度精度的提高，能够有效保证上下模的对中性，从而提高模具使用寿命、减少 模具刃磨和维修时间及成本。3、对加工及装配精度要求均大大降低，提高了模具分度装置的可靠性。因此本实 用新型与现有技术相比，实现了技术目的。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细地描述。
图1为力矩伺服电机同轴同步驱动模具分度装置轴测视图。图2为力矩伺服电机同轴同步驱动模具分度装置主视图。图3为力矩伺服电机同轴同步驱动模具分度装置左视图。图4为图3局部放大视图I。图5为图3局部放大视图II。图6为原有涡轮蜗杆传动模具分度装置轴测视图。图7为原有涡轮蜗杆传动模具分度装置右视图。图8为图7中局部放大图III。图中1-床身，2-水平同步带，3-带轮座，4-竖直同步带，5-伺服电机，6-电机座， 7-同步带轮，8-下水平同步带，9-下转盘，10-下蜗杆，11-垫板，12-下箱体，13-下模座， 14-上转盘，15-上模座，16-上驱动套，17-上蜗杆，18-上箱体，19-上压盖，20-下驱动套，21-支撑轴承，22-升降杆，23-导向块，24-气缸，25-涡轮，26-轴承，27-导向平键，28-上 驱动套，29-上转子轴，30-轴承，31-定子，32-转子，33-上箱体，34-上轴承座，35-气缸， 36-导向块，37-升降杆，38-支撑轴承，39-垫板，40-支撑轴承，41-升降杆，42-下箱体， 43-导向块，44-气缸，45-定子，46-转子，47-下转子轴，48-轴承，49-下轴承座，50-下驱 动套，51-床身，52-上导向平键，53-下导向平键。
具体实施方式
如
图1和3所示，一种以力矩伺服电机同轴同步驱动的数控转塔冲床模具分度装 置，包括安装在床身51上的下箱体42，左右对称固定在下箱体52两侧的一对导向块43，左 右各一件气缸44与导向块43联接；导向块43上设置有供升降杆41滑动的槽，升降杆41 在所述槽内与气缸44活塞杆联接；导向块43仅限制升降杆41的回转自由度；支撑轴承40 与升降杆41联接；还包括以紧配合方式安装在下箱体52内的分装式下力矩伺服电机定子 45，通过一对轴承48及下轴承座49安装在下箱体42内的下转子轴47，与下转子轴47以 紧配合方式直连的力矩伺服电机转子46 ；如图5所示，下转子轴46上设置有导向平键53， 对应下驱动套50上设置有与导向平键53配合的滑槽。如
图1所示，还包括与下轴承座49 相联接的垫板39。所述下驱动套50上设置有与支撑轴承40配合的环槽，支撑轴承40限制 下驱动套50的轴向位移；如图2和3所示，还包括安装在冲床下转盘9相应模位内的下模 座13 ；下驱动套50顶部设有两个对称的凸台，下模座13上对应设置有两个与下驱动套50 上凸台精密配合的凹槽，气缸44活塞杆伸出时，升降杆41带动下驱动套50升起，下驱动套 50上的凸台与下模座13上的凹槽嵌合；气缸44活塞杆退回时，升降杆41带动下驱动套50 下落，下驱动套50上的凸台与与下模座13上的凹槽脱离。如图4所示，还包括安装在上转盘14相应模位上的上模座15，安装在床身51上的 上箱体33，左右对称固定在上箱体两侧的1对导向块36，左右各一件气缸35与导向块36联 接，导向块36上设置有供升降杆37滑动的槽，升降杆37在槽内与气缸35活塞杆联接 ’导 向块36仅限制升降杆的回转自由度；支撑轴承38与升降杆37联接；还包括以紧配合方式 安装在上箱体33内的分装式上力矩伺服电机定子31，通过一对轴承30及上轴承座34安装 在上箱体33内的上转子轴29，与上转子轴29以紧配合方式直连的力矩伺服电机转子32， 上转子轴29上设置有导向平键52，对应在上驱动套28上设置有与导向平键52配合的滑 槽；所述上驱动套28上还设置有与支撑轴承38配合的环槽，支撑轴承38限制上驱动套28 的轴向位移；上驱动套28上设有两个对称的凸台，上模座15上对应设置设置有两个与上驱 动套28上凸台精密配合的凹槽，气缸35活塞杆伸出时，升降杆37带动上驱动套28下降， 上驱动套28上的凸台与与上模座15上的凹槽嵌合；气缸35活塞杆退回时，升降杆37带动 下驱动套28升起，上驱动套28上的凸台与与上模座15上的凹槽脱离。如图5所示，所述二套分装式力矩伺服电机中心与冲床冲压中心同轴。转子(32、
46)分别与上、下转子轴(29、47)直连，无中间传动环节。上、下转子轴(29、47)分别通过导 向平键(52、53)与上、下驱动套(28、50)实现滑动联接，即上、下驱动套(28、50)不仅可分 别传递转子轴(29、47)的回转扭矩，亦可分别在气缸(35、44)驱动下同上、下转子轴(29、
47)实现轴向相对运动。升降杆(37,41)仅限制上、下驱动套(28,50)的轴向位移，上、下驱动套(28,50)可在上、下转子轴(29、47)带动下自由回转。安装在上、下箱体(33、42)上的各2件气缸(35、44)分别通过升降杆(37、41)带 动上、下驱动套(28、50)上下运动，从而实现上、下驱动套(28、50)与上、下模座(15、13)的 离合。受导向块(36、43)约束，升降杆(37、41)仅能做直线运动，不能回转。上、下转子轴 (29、47)、上、下驱动套(28、50)等均为中空件，可供冲床打击杆穿过或落料。同样，上、下箱 体(33、42)，上、下轴承座(34、49)以及垫板(39)上都设置有可供冲床打击杆穿过或供落料 的中心孔。图2、图3表示了力矩伺服电机同轴同步驱动的数控转塔冲床模具分度装置的主 要结构。图示为上、下驱动套(28、50)与上、下模座(15、13)的脱离状态。参照图3及局部 放大视图，工作时，首先安装在上、下箱体(33、42)上的各2件气缸(35、44)同时动作；气缸44活塞杆伸出，升降杆41及支撑轴承40带动下驱动套50升起，下驱动套50 顶部凸起部分嵌入下模座15相应凹槽。气缸35活塞杆伸出，升降杆37及支撑轴承38带 动上驱动套28落下，上驱动套28底部凸起部分嵌入上模座13相应凹槽。上述动作完成后，上、下力矩伺服电机按指令同步回转一定角度，与力矩伺服电机 转子(32、46)直连的上、下转子轴(29、47)通过上、下驱动套(28、50)分别驱动上、下模座 (13,15)同步回转相同角度。冲压结束，力矩伺服电机带动上、下模座(13、15)复位后，气缸 (35,44)活塞杆同时收回，上、下驱动套(28,50)与上、下模座(13,15)脱离。
权利要求一种数控转塔冲床模具分度驱动装置，它包括转位机构和升降机构，其特征是所述转位机构包括转子与定子分装式的上力矩伺服电机和下力矩伺服电机，所述上、下力矩伺服电机的定子分别以紧配合的方式设置于上、下箱体中并且与冲床冲压中心同轴布置，所述上、下箱体分别固定在床身上；上、下力矩伺服电机的转子分别与上、下转子轴以紧配合的方式直连，上、下转子轴分别通过两件轴承及上、下轴承座分别与上、下箱体联接；还设置有通过上、下导向平键与上、下转子轴以滑动副联接的上、下驱动套，所述导向平键分别固定在上下转子轴上，对应在上下驱动套上设置有与导向平键配合的滑槽。
2.根据权利要求1所述的数控转塔冲床模具分度驱动装置，其特征是所述升降机构包 括上、下各一对导向块左右分别对称安装在上下箱体上，上下各一对气缸分别与所述导向 块连接；导向块上设置有供升降杆滑动的槽，所述升降杆在所述槽内与气缸的活塞杆联接； 在升降杆上设置限制上、下驱动套轴向位移的上、下支撑轴承。
3.根据权利要求1或2所述的数控转塔冲床模具分度驱动装置，其特征是上轴承座与 上箱体联接，下轴承座与下箱体联接，下箱体上设置垫板。
专利摘要一种数控转塔冲床模具分度驱动装置，它包括转位机构和升降机构，所述转位机构包括转子与定子分装式的上力矩伺服电机和下力矩伺服电机，所述上、下力矩伺服电机的定子分别以紧配合的方式设置于上、下箱体中并且与冲床冲压中心同轴布置，所述上、下箱体分别固定在床身上；上、下力矩伺服电机的转子分别与上、下转子轴以紧配合的方式直连，上、下转子轴分别通过两件轴承及上、下轴承座分别与上、下箱体联接；还设置有通过上、下导向平键与上、下转子轴以滑动副联接的上、下驱动套，所述导向平键分别固定在上下转子轴上，对应在上下驱动套上设置有与导向平键配合的滑槽。具有结构简单、精度高、效率高的优点。可以广泛应用在数控冲压设备中。
文档编号B21D28/02GK201669329SQ20102021479
公开日2010年12月15日 申请日期2010年6月4日 优先权日2010年6月4日
发明者李兵, 苑金鑫 申请人:济南铸造锻压机械研究所有限公司