專利名稱：冷輾環(huán)機(jī)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)凸輪進(jìn)給裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于冷輾環(huán)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)進(jìn)給裝置技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種冷輾環(huán)機(jī)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)凸輪進(jìn)給裝置。
背景技術(shù)：
實(shí)踐證明，驅(qū)動(dòng)進(jìn)給的力量和速度規(guī)范的合理性和穩(wěn)定性，直接關(guān)系到鍛件的精度，在輾壓的不同階段應(yīng)有相適應(yīng)的進(jìn)給速度，要求能迅速響應(yīng)調(diào)整且在運(yùn)行中不波動(dòng)。
冷輾機(jī)前期，廣泛采用油缸液壓驅(qū)動(dòng)主滑塊實(shí)現(xiàn)進(jìn)給，由電液比例閥控制調(diào)速。由電液比例閥特性曲線可知，液壓油，比例閥溫度變化會(huì)引起比例閥流量變化，電壓與流量并非完全線性關(guān)系，有不穩(wěn)定區(qū)，液壓油清潔度難以保持，這都將引起滑塊速度不穩(wěn)定，精度失控。用電液比例閥，油缸驅(qū)動(dòng)斜鐵，由斜鐵推動(dòng)主滑塊上的滾輪實(shí)現(xiàn)進(jìn)給，存在同樣的弊端，且斜鐵導(dǎo)向困難。用伺服電機(jī)滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)斜鐵，由斜鐵直接推動(dòng)滾輪進(jìn)給也不理想。用油缸驅(qū)動(dòng)進(jìn)給，而油缸進(jìn)給速度取決于斜鐵退讓速度，油缸進(jìn)給施加的壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過輾壓變形抗力，進(jìn)給系統(tǒng)彈性變形，造成測(cè)量誤差難以補(bǔ)償。近年來又采用交流伺服電機(jī)與減速器連接經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(滾珠絲杠)推動(dòng)主滑塊實(shí)現(xiàn)進(jìn)給，工況有所改善，但又受到負(fù)載能力和使用壽命的限制，且價(jià)格較貴，維護(hù)困難，難以修復(fù)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的即由此產(chǎn)生，提出一種冷輾環(huán)機(jī)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)凸輪進(jìn)給裝置?？墒惯M(jìn)給速度穩(wěn)定可靠，使用壽命延長(zhǎng)，生產(chǎn)成本降低。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是其由伺服電機(jī)，減速器及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，伺服電機(jī)與減速器連接，減速器輸出軸與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與主滑塊連接，回程油缸固定在機(jī)架上，其活塞桿與主滑塊連接，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括凸輪和滾輪，滾輪固定在主滑塊上，與凸輪接觸連接，凸輪與凸輪軸鍵連接，凸輪軸由支座固定在機(jī)架上，其與減速器連接。
本實(shí)用新型的凸輪形狀為圓柱凸輪，如圖4所示，凸輪輪廓線在(360-B-C)角度范圍內(nèi)為阿基米德螺線RR＝r+D(A-B)R-極半徑(毫米)，r-基圓半徑(毫米)A-極角(度)D-極半徑每度增量，毫米/度H＝Rmax-RminH-主滑塊行程Rmax-最大極半徑，Rmin-最小極半徑M＝360PD/2πM-凸輪軸轉(zhuǎn)矩NM P-輾壓力N D-極半徑每度增量m/度V＝360Dn/60iV-主滑塊進(jìn)給速度mm/s，D-極半徑每度正量mm/度n-伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速rpm，I-減速器傳動(dòng)比R1，R2，R3為圓弧半徑，R4為滾輪半徑，凸輪輪廓為R，R1，R2，R3組成的封閉圖形。因?yàn)镈為常數(shù)，只要凸輪轉(zhuǎn)速為勻速，則平移進(jìn)給速度也為勻速，為適應(yīng)輾壓速度要求，只需根據(jù)主滑塊不同位移對(duì)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行設(shè)定即可。
有益效果1、高了產(chǎn)品精度。機(jī)械進(jìn)給系統(tǒng)不受工作環(huán)境干擾，在整個(gè)輾壓過程處于穩(wěn)定狀態(tài)。
2、成本低，容易加工制造。凸輪和滾輪在通用機(jī)床上即可加工，加工精度容易控制。
3、能力強(qiáng)，能適應(yīng)大功率冷輾環(huán)機(jī)的需要。
4、安裝、操作和維修方便。


圖1為實(shí)用新型所在機(jī)床結(jié)構(gòu)示意圖圖2為伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)圓柱凸輪進(jìn)給裝置圖3為圖2的俯視圖圖4為圓柱凸輪輪廓曲線圖圖5為步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)端面凸輪進(jìn)給裝置
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明如圖2和圖3所示凸輪(21)安裝在凸輪軸(30)上，凸輪軸通過軸承安裝在支座(22)上，凸輪軸(30)與減速器(23)連接，交流伺服電機(jī)(24)安裝在減速器(23)上方，減速器(23)，支座(22)安裝在底板(31)上，以上組成的驅(qū)動(dòng)進(jìn)給裝置安裝在主滑塊(18)和機(jī)架右側(cè)板(25)之間，底板(31)裝在機(jī)架右側(cè)板(25)的左側(cè)，油缸(26)的缸體固定在機(jī)架右側(cè)板(25)上，活塞桿與主滑塊(18)聯(lián)結(jié)，油缸使安裝在主滑塊(18)上的滾輪(20)始終貼緊凸輪(21)，進(jìn)給驅(qū)動(dòng)為機(jī)械式，回程為液壓式。
機(jī)床工作時(shí)，見圖1，圖2，機(jī)械手(15)將上料槽中的坯料送到圖示(2)的位置，并與工作輥(3)接觸，芯輥(13)穿入工件(2)內(nèi)，伺服電機(jī)(24)經(jīng)減速器(23)帶動(dòng)凸輪(21)繞平行于滾輪(20)軸線的中心線AB逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，于是安裝在主滑塊(18)上的滾輪(20)一邊旋轉(zhuǎn)，一邊在克服油缸(26)設(shè)定阻力情況下，帶動(dòng)主滑塊(18)沿導(dǎo)軌(1)向左進(jìn)給，安裝在主滑塊上的支承輪(14)驅(qū)動(dòng)芯輥(13)向左移動(dòng)，芯輥帶動(dòng)環(huán)坯(2)向左移動(dòng)，壓向旋轉(zhuǎn)著的輾壓輪(11)，支承輪按規(guī)范做不同階段的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，工件在芯輥徑向壓力和輾壓輪切向摩擦力共同作用下做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，工件壁厚逐漸變薄，直徑逐漸增大。圓度輥(4)在克服油缸(8)設(shè)定阻力情況下，向左下方逐漸被動(dòng)退讓，當(dāng)輾壓接近完成時(shí)，油缸拉動(dòng)圓度輥(4)，圓度輥主動(dòng)靠近定位塊(5)為止。這時(shí)工作輥(3)已脫離工件(2)，再繼續(xù)輾壓，工件接觸工作輥(3)，再繼續(xù)輾少許，工件尺寸到。期間檢測(cè)輥(16)也被工件逐漸推向右方，在克服油缸(19)設(shè)定阻力情況下，被動(dòng)退讓，其檢測(cè)輥帶動(dòng)光柵尺(17)當(dāng)向右退到設(shè)定位置時(shí)，環(huán)件“尺寸到”，輾壓結(jié)束。于是凸輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，油缸(26)帶動(dòng)主滑塊(18)上的支承輪(14)向右退出，當(dāng)凸輪轉(zhuǎn)至以曲線最低點(diǎn)接觸滾輪時(shí)，則滑塊退至終點(diǎn)。同時(shí)，芯輥(13)向右復(fù)位，芯輥抽出，鍛件落入下料槽，至此完成一個(gè)工作循環(huán)。
實(shí)施例2如圖5所示，凸輪形狀為端面凸輪，工作時(shí)，伺服電機(jī)(24)通過減速器(32)帶動(dòng)凸輪(33)旋轉(zhuǎn)，凸輪圍繞垂直于滾輪(20)軸的中心線CD旋轉(zhuǎn)，凸輪驅(qū)動(dòng)滾輪帶動(dòng)主滑塊(18)向左進(jìn)給，油缸(26)使?jié)L輪(20)始終貼緊凸輪(33)，滑塊回程由油缸(26)帶動(dòng)，進(jìn)給驅(qū)動(dòng)為機(jī)械式，回程是液壓式。
權(quán)利要求1.一種冷輾環(huán)機(jī)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)凸輪進(jìn)給裝置，包括伺服電機(jī)(24)，減速器(23)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，伺服電機(jī)(24)與減速器(23)連接，減速器輸出軸與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與主滑塊(18)連接，回程油缸(26)固定在機(jī)架(25)上，其活塞桿與主滑塊(18)連接，其特征是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括凸輪(21)和滾輪(20)，滾輪(20)固定在主滑塊(18)上，與凸輪(21)接觸連接，凸輪(21)與凸輪軸(30)鍵連接，凸輪軸(30)由支座(22)固定在機(jī)架(25)上，其與減速器(23)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷輾環(huán)機(jī)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)凸輪進(jìn)給裝置，其特征在于所述的凸輪(21)的輪廓線的工作部分為阿基米德螺線，非工作部分為圓弧線，圓弧線上極半徑小于基圓半徑，呈月牙形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷輾環(huán)機(jī)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)凸輪進(jìn)給裝置，其特征在于所述的安裝在減速器(23)一側(cè)的凸輪(21)可為端面凸輪，與主滑塊(18)上的滾輪(20)接觸連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開的冷輾環(huán)機(jī)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)凸輪進(jìn)給裝置包括伺服電機(jī)(24)，減速器(23)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，伺服電機(jī)(24)與減速器(23)連接，減速器輸出軸與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與主滑塊(18)連接，回程油缸(26)固定在機(jī)架(25)上，其活塞桿與主滑塊(18)連接，其特征是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括凸輪(21)和滾輪(20)，滾輪(20)固定在主滑塊(18)上，與凸輪(21)接觸連接，凸輪(21)與凸輪軸(30)鍵連接，凸輪軸(30)由支座(22)固定在機(jī)架(25)上，其與減速器(23)連接。本實(shí)用新型可使進(jìn)給速度穩(wěn)定可靠，使用壽命延長(zhǎng)，生產(chǎn)成本降低。
文檔編號(hào)B21D43/02GK2709053SQ20042000621
公開日2005年7月13日 申請(qǐng)日期2004年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月25日
發(fā)明者葛輝, 朱瑞軍, 武琳, 任巧靈, 易險(xiǎn)峰, 易劍飛, 易明道 申請(qǐng)人:易劍飛