專利名稱：成型壓力機的驅動系統的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有權利要求1前序部分的特征的、多點式成型壓力機的驅動系統。
背景技術：
根據WO 2004/056559公知一種具有一壓力點的擠壓裝置，在該擠壓裝置中，一直 接設置在偏心軸上的、呈頻率受控的交流電動機形式的直接驅動裝置通過連桿控制滑塊的 運動。沒有公開該直接驅動裝置在壓力機的整體結構中、尤其在具有多個壓力點的較大壓 力機中的布置。在DE 10 2004 009 256中描述了一種機械式多伺服壓力機，對于具有兩個壓力 點的壓力機具有一個驅動裝置，在該多伺服壓力機中，為每個偏心輪配置一個或者多個伺 服電動機，用于滑塊的往復運動。由JP 200(^88792公知了另一伺服壓力機，具有一個或多個直接驅動裝置，這些 直接驅動裝置分別呈曲柄機構上的伺服電動機的形式，它們的曲軸通過連桿作用在滑塊 上。由EP 1 082 185公知一種壓力機，在該壓力機中，通過四個分別在導向角部中垂 直設置的絲杠實現從下牽引地驅動滑塊，這些絲杠支承在工作臺中并被一伺服電動機驅 動?；旧蠠o機頂部分的該壓力機可實現小的結構高度。該設備可實現的擠壓力和節(jié)拍率 受絲杠功率能力的限制。該解決方案與擠壓力和模具夾緊面大小無關地總是需要四個不簡 單的驅動系統。在根據DE 10 2004 052 007的壓力機中如此實現降低結構高度支承在機頂部 分中的曲柄杠桿機構的驅動裝置通過驅動模塊分別在機頂部分的側旁垂直地設置在壓力 機立架的區(qū)域中，該驅動模塊由直線電動機或者具有后置的直線變換器的旋轉伺服電動機 組成。

發(fā)明內容
本發(fā)明任務在于，為了滑塊的靈活的運動過程和傾斜調節(jié)，設計一種多點式成型 壓力機驅動系統，使得可在傳動裝置技術消耗減小的情況下實現小的空間尺寸，尤其是小 的壓力機結構高度、高的滑塊導向精度，并且借助伺服電機可提供的轉矩實現高的擠壓力 和往復行程數。根據本發(fā)明，該任務通過具有權利要求1特征的多點式成型壓力機驅動系統解 決。其他詳細的構型在權利要求2至23中描述。本發(fā)明的核心構思在于，滑塊的驅動裝置裝備直接驅動模塊，優(yōu)選沒有前面連接 的齒輪傳動裝置，并且，為了實現節(jié)省空間的、具有小的壓力機結構高度的結構方式，滑塊 的壓力點連同對應的直接驅動模塊在模具夾緊面的側旁設置在驅動裝置立架的垂直平面 中，其中，直接驅動模塊(分別包括伺服電動機、往復直線運動機構和停車制動器)同軸地定向在壓力機縱軸線上或者壓力機橫軸線上。通過高功率伺服電動機的應用，往復直線運 動機構可被直接驅動，不需要高消耗的、前面連接的齒輪驅動裝置。往復直線運動機構用于將伺服電動機的旋轉驅動運動轉換成滑塊的直線從動運 動。除了由具有作用連接的連桿的偏心軸組成的曲柄機構的原理外，對于節(jié)省空間的 結構方式有利地還可應用曲柄滑板，其中，曲軸的偏心輪與滑動塊連接，該滑動塊在與滑塊 的壓力點作用連接的滑板的滑槽中導向。通過使用曲柄機構能夠利用位移受約束地通過下轉向點的對于高節(jié)拍率的優(yōu)點， 從而與已知的直接絲杠驅動裝置相比尤其在下轉向點中在絲杠轉動運動轉變方向的高力 階段中避免了卡死的危險。伺服電動機的這種控制使得能夠產生靈活的滑塊運動曲線?；瑝K的不同行程高度 通過在曲軸上選擇360°回轉模式或小于360°擺動模式來實現。通過給每個壓力點單獨配置直接驅動模塊能夠在兩個平面中實現滑塊的空間傾 斜調節(jié)。在滑塊的每個壓力點中以已知的方式集成一個用于滑塊高度位置調節(jié)的附加絲 杠驅動裝置和一個用于液壓過載保護的壓力墊。視直接驅動模塊的數量而定，壓力機可配設有不同的擠壓力大小和模具夾緊面尺 寸。除了使用在壓力機縱軸線上布置的兩個或者四個直接驅動模塊外，對于在壓力機 橫軸線上的布置可有利地使用四個直接驅動模塊。此外，尤其在布置于壓力機橫軸線上的 情況下，尤其對于具有高擠壓力的壓力機，也可考慮六個或者八個直接驅動模塊。當直接驅動模塊在壓力機縱軸線上定向時，直接驅動模塊有利地在滑塊旁邊在兩 側分別支承在以壓力機橫軸線方向定位的驅動裝置立架中。此外也可考慮直接驅動模塊支 承在以壓力機縱軸線方向定位的驅動裝置立架中。如果直接驅動模塊在壓力機橫軸線上定向，則在第一種情況下直接驅動模塊分別 在兩側在滑塊的前面和后面支承在沿壓力機縱軸線定向的驅動裝置立架中。在第二種情況 下直接驅動模塊分別定位在橫向于壓力機縱軸線定向的驅動裝置立架中。在所有情況下，滑塊的壓力點和它們的壓力點座在模具夾緊面的側旁或者說在其 前面和后面安置在驅動裝置立架的垂直平面中。直接驅動模塊支承在驅動裝置立架中的這種緊密結構方式一方面能夠實現壓力 機結構高度的降低，另一方面可使工作臺、立架和驅動裝置殼體的整體結構方式的迄今的 邊界向模具夾緊面長度增大的方向偏移。對于較大的壓力機，根據擠壓力和模具夾緊面尺寸可以使用壓力機機架的混合結 構。在第一種情況下，構造為整體的驅動裝置立架可以借助拉緊桿與壓力機工作臺夾緊。在 此，壓力機立架和設置在壓力機立架的垂直平面中的驅動裝置殼體構成一個單元。在第二 種情況下，壓力機立架和也設置在壓力機立架的垂直平面中的驅動裝置殼體分開地并且共 同借助拉緊桿與壓力機工作臺夾緊。在擠壓過程中，布置在滑塊上的上模具和定位在壓力機工作臺上的下模具之間的 力流通過壓力機立架閉合，壓力機立架同時承擔滑塊導向功能。通過直接驅動模塊設置在壓力機立架的垂直平面中，可減小壓力機立架在水平面中在擠壓過程中的彈性變形，由此 提高滑塊導向精度。越多的壓力點定位在立架的垂直力流的線的區(qū)域中，壓力機立架在壓 力機縱軸線和壓力機橫軸線方向上的水平變形分量就越小。直接驅動模塊可以或者作為具有擠壓作用的上驅動裝置或者作為具有牽拉作用 的下驅動裝置作用在滑塊的壓力點上。在此可分別應用在兩點式或者四點式壓力機中，該 壓力機優(yōu)選可被同步地電控制。也可使相鄰的直接驅動模塊成組地機械同步并且在四點式 壓力機情況下相互電氣同步地控制兩個組。在四點式壓力機機械同步的情況下，這些組優(yōu)選由兩個在壓力機橫軸線上定向的 直接驅動模塊構成。在機械同步的情況下，每組的相鄰的、通過一根軸耦合的直接驅動模塊 可被至少一個伺服電動機共同控制。在使用一個伺服電動機的情況下，該伺服電動機可以 或者設置在該組的輸入側或者設置在輸出側，或者設置在直接驅動模塊之間。在每組使用 兩個伺服電動機的情況下，或者兩個伺服電動機都設置在直接驅動模塊之間，或者第一伺 服電動機設置在該組直接驅動模塊的輸入側而第二伺服電動機設置在輸出側。也可將第一 伺服電動機定位在該組的輸入側而第二伺服電動機定位在直接驅動模塊之間。在所有直接驅動模塊電氣同步的情況下，這些伺服電動機可以或者對稱地設置在 背離或者朝向兩個直接驅動模塊的側上，或者第一伺服電動機設置在該組的輸入側而第二 伺服電動機設置在這些直接驅動模塊之間。為了滿足機械技術方面的和個人安全性方面的要求，使用兩個獨立作用的、力鎖 合的安全制動器作為機械式保持裝置。在此，這些制動器可分別集成在電動機中或者分開 地定位在曲軸的自由軸端部上。


下面通過實施例詳細解釋本發(fā)明。附圖示出圖1具有兩個分別在壓力機縱軸線上定向的、可電氣同步的、用于上驅動裝置的 直接驅動模塊的成型壓力機驅動系統，圖2具有兩個分別在壓力機橫軸線上定向的、可電氣同步的、用于上驅動裝置的 直接驅動模塊的成型壓力機驅動系統，圖3具有四個分別在壓力機橫軸線上定向的、可電氣同步的、用于上驅動裝置的 直接驅動模塊的成型壓力機驅動系統的第一構型，圖4具有四個分別在壓力機橫軸線上定向的、可電氣同步的、用于上驅動裝置的 直接驅動模塊的成型壓力機驅動系統的第二構型，圖5具有四個分別在壓力機橫軸線上定向的、可電氣同步的、用于上驅動裝置的 直接驅動模塊的成型壓力機驅動系統的第三構型，圖6具有四個分別在壓力機縱軸線上定向的、可電氣同步的、用于上驅動裝置的 直接驅動模塊的成型壓力機驅動系統的，圖7具有四個分別在壓力機橫軸線上定向的、可電氣同步的、用于下驅動裝置的 直接驅動模塊的成型壓力機驅動系統的。
具體實施例方式在第一實施例中由圖1可看到一兩點式成型壓力機，它的在壓力機縱軸線1上定 向的兩個直接驅動模塊2與作為上驅動裝置4的滑塊3連接。直接驅動模塊2分別包括一 個在驅動裝置立架5的上部分中被整塊的體6支承的伺服電動機7、曲柄機構8和保持裝 置9，其中，該曲柄機構8包含一曲軸20和一滑動塊10，該滑動塊通過滑槽滑板11支撐在 滑塊3的壓力點12中。壓力點12分別包括絲杠操縱的壓力點調節(jié)裝置13和過載保護裝 置14，這些壓力點被定位在凸起式設置在滑塊3上的壓力點座15上。在此，這些壓力點座 15伸入到驅動裝置立架5的門架空間16中，這些驅動裝置立架橫向于壓力機縱軸線1定 向，由此，與簡短構造的往復直線運動驅動裝置相結合產生緊密的壓力機結構，它尤其能夠 實現低的結構高度。在圖1中伺服電動機7. 1、7. 2鏡像對稱地分別設置在驅動裝置立架5的外側，而 這些伺服電動機也可以鏡像對稱地分別定位在驅動裝置立架5的內側、直接驅動模塊2之 間。尤其當在壓力機縱軸線1上相繼布置兩個或多個成型壓力機時，可有利地應用這種在 壓力機縱軸線1上節(jié)省空間的結構方式。伺服電動機7有利地構造為空心軸電動機17并 且保持裝置9構造為旋轉制動器18，優(yōu)選為力鎖合的安全制動器。相應于圖1，伺服電動機 7和旋轉制動器18分開地分別定位在對應的驅動裝置立架5的相反側。此外也可以使保持 裝置9集成在伺服電動機7中。可自由編程的伺服電動機7能夠一方面通過電耦合而產生滑塊3的同步運動，另 一方面通過空間傾斜調節(jié)在兩個平面中補償在偏心負荷情況下由于彈性彈簧裝置而出現 的滑塊3傾斜位置或者實現應有傾斜位置。也可考慮，兩個直接驅動模塊2或者通過一可耦合的軸被兩個伺服電機7. 1,7. 2 控制，或者可被一個伺服電機7共同控制。在根據圖2的第二實施例中可看到一兩點式成型壓力機，具有兩個在壓力機橫軸 線19上定向的、用于上驅動裝置4的直接驅動模塊2。與第一實施例類似，兩個驅動裝置 立架5橫向于壓力機縱軸線1定位，壓力點座15伸入到這些驅動裝置立架的門架空間16 中。與第一實施例相比的優(yōu)點主要在于，通過兩個曲柄機構8的相反運動來補償橫向驅動 力，由此可以避免提高用于質量平衡的消耗。曲柄機構8包括一由伺服電動機7直接驅動 的曲軸20，該曲軸通過一作用連接的連桿23支撐在滑塊3的壓力點12中。此外，曲軸20 分別在后面的軸端部上與在支撐驅動裝置立架5上的保持裝置9連接。該結構可擴展成四點式成型壓力機，其方式在于，各兩個直接驅動模塊2相繼地 在壓力機橫軸線19上設置。在這種情況下，兩個分別配置給壓力點12的壓力點座15伸入 到在壓力機橫軸線19上定向的驅動裝置立架5的門架空間16中。在此可以或者給每個直 接驅動模塊2配置一個單獨的伺服電動機7，或者使兩個直接驅動模塊2通過機械耦合被一 個或者兩個伺服電動機7共同驅動。在根據圖3的第三實施例中，在四點式成型壓力機中，直接驅動模塊2在壓力機橫 軸線19上定向。如果壓力機的結構大小不能實現如前面實施例中那樣的整塊的體，則這里 示出的直接驅動模塊2成對地支承在驅動裝置立架5中，這些驅動裝置立架5通過拉桿與 壓力機工作臺21夾緊。從屬于直接驅動模塊2并且可被伺服電動機7控制的曲柄機構8包 括一與曲軸20作用連接的連桿23，該連桿相應支撐在滑塊3的壓力點12中。四點式驅動裝置的壓力點12定位在凸起式設置在滑塊3上的壓力點座15上，這些壓力點座伸入到橫 向于壓力機橫軸線19定向的驅動裝置立架5的門架空間16中。兩個伺服電動機7. 1,7. 2 對稱地設置在背離兩個直接驅動模塊2的側上。也可考慮，兩個直接驅動模塊2或者可通 過一可耦合的軸被兩個伺服電機7. 1、7. 2控制，或者可被一個伺服電機7共同控制。在兩 個對角對置的直接驅動模塊2上各作用一個旋轉制動器18作為保持裝置9，這些旋轉制動 器對稱地設置在朝向兩個直接驅動模塊2的側上。根據圖4的第四實施例與圖3的區(qū)別在于，伺服電動機7. 1,7. 2分別對稱地設置 在朝向兩個直接驅動模塊2的側上。與第三實施例類似，兩個伺服電動機7. 1,7. 2機械耦 合以及一個伺服電動機7用于共同驅動兩個直接驅動模塊2都是可行的。在根據圖5的四點式成型壓力機第三構型中，在直接驅動模塊2組的內部分別在輸 入側設置一第一伺服電動機7. 1并且在這些直接驅動模塊2之間設置第二伺服電動機7. 2。如果在沿壓力機橫軸線19方向具有工件流的擠壓生產線中以最小的相互間距定 位多個大的多點式壓力機，則根據圖4和圖5的伺服電動機7布置可能性尤其提供空間方 面的優(yōu)點。圖6描述了具有在壓力機縱軸線1上定向的兩組直接驅動模塊2的四點式成型壓 力機的構型，這些直接驅動模塊分別支承于在壓力機橫軸線19方向上定位的驅動裝置殼 體27中。這些驅動裝置殼體27借助拉緊桿22通過壓力機立架觀與壓力機工作臺21夾 緊。在壓力機縱軸線1上相鄰的壓力機立架觀通過橫梁M相互連接。伺服電動機7相互 對稱地設置在直接驅動模塊2之間，其中，每組的兩個相鄰伺服電動機7. 1和7. 2被反向地 控制，以補償在對應的曲柄機構8上產生的橫向力。從圖7可看到用于下驅動裝置的四點式成型壓力機驅動系統。對此，四個在壓力 機縱軸線1上定向的直接驅動模塊2中的每兩個支承在一個共同的驅動裝置立架5中。這 兩個驅動裝置立架5橫向于壓力機縱軸線1定位。與具有上驅動裝置的前面所述實施例相 比，在下驅動裝置中，在曲柄機構8中在牽拉方向上施加擠壓力。在此，與連桿23連接的壓 力點12作用在設置于滑塊3上部區(qū)域中的壓力點座15上，這些壓力點座伸入到驅動裝置 立架5的上部自由空間中。以該緊湊的結構方式尤其得到擠壓準備的小的結構高度。所有結構的共同點是直接驅動模塊2設置在驅動裝置立架沈的垂直平面中。在 此，驅動裝置立架5在一種情況下可以或者整體地或者借助拉緊桿22與工作臺2連接。在 另一種情況下，驅動裝置立架5分別劃分成一個驅動裝置殼體27和一些對應的壓力機立架 28,它們共同地借助拉緊桿22與工作臺2連接。給所有直接驅動模塊2配置伺服電動機7， 通過這些伺服電動機7可實現滑塊3的運動的靈活的位移剖面和速度剖面，其中，滑塊3的 應有位置優(yōu)選借助導軸控制的電子凸輪盤產生。就位移剖面而言，可以在360°回轉運動、 小于360°角度并通過下轉向點的可逆運動或者小于180°角度并在下轉向點區(qū)域中轉變 方向的運動之間選擇。最后一種運行方式可以優(yōu)選與在壓力點12電子同步情況下可實現 的滑塊3傾斜調節(jié)相結合分別在兩點式成型壓力機上在一個平面中或者在四點式成型壓 力機上在兩個平面中利用。附圖標記1壓力機縱軸線2直接驅動模塊
3 滑塊4上驅動裝置5驅動裝置立架6整塊的體7伺服電動機7. 1第一伺服電動機7. 2第二伺服電動機8曲柄機構9保持裝置10滑動塊11滑槽滑板12壓力點13壓力點調節(jié)裝置14過載保護裝置15壓力點座16門架空間17空心軸電動機18旋轉制動器19壓力機橫軸線20 曲軸21壓力機工作臺22拉緊桿23 連桿24 橫梁25壓力點組26驅動裝置立架的垂直平面27驅動裝置殼體28壓力機立架
權利要求
1.用于滑塊C3)運動的多點式成型壓力機驅動系統，該多點式成型壓力機的配置給每 個壓力點(1 的曲柄驅動裝置可被一伺服電動機(7)控制，其特征在于，在壓力機縱軸線(1)上或者在壓力機橫軸線(19)上定向的直接驅動模塊( 包括伺服電動機(7)、保持裝 置(9)和曲柄機構(8)，這些直接驅動模塊( 定位在驅動裝置立架( 中，其中，這些壓力 點(12)支撐在凸起式地安置在滑塊(3)上的壓力點座(15)上，這些壓力點座(15)伸入到 驅動裝置立架的垂直平面06)中。
2.根據權利要求1的多點式成型壓力機驅動系統，其特征在于，在壓力機縱軸線(1)上 定向的所述直接驅動模塊( 分別支承在按壓力機橫軸線(19)定位的驅動裝置立架(5) 中。
3.根據權利要求1的多點式成型壓力機驅動系統，其特征在于，在壓力機橫軸線(19) 上定向的所述直接驅動模塊( 分別支承在按壓力機縱軸線(1)定位的驅動裝置立架(5) 中。
4.根據權利要求1的多點式成型壓力機驅動系統，其特征在于，在壓力機橫軸線(19) 上定向的所述直接驅動模塊( 分別支承在按壓力機橫軸線(19)定位的驅動裝置立架(5) 中。
5.根據權利要求1的多點式成型壓力機驅動系統，其特征在于，在壓力機縱軸線(1) 上定向的所述直接驅動模塊( 分別支承在按壓力機縱軸線(1)定位的驅動裝置立架(5) 中。
6.根據權利要求1的多點式成型壓力機驅動系統，其特征在于，從屬于直接驅動模塊(2)的所述曲柄機構(8)包括一曲軸(20)，該曲軸在驅動側與同軸設置的伺服電動機(7) 和保持裝置(9)作用連接并且在從動側與一連桿03)作用連接。
7.根據權利要求1的多點式成型壓力機驅動系統，其特征在于，從屬于直接驅動模塊 (2)的所述曲柄機構(8)包括一曲軸(20)，該曲軸在驅動側與同軸設置的伺服電動機(7) 和保持裝置(9)作用連接并且在從動側通過一滑動塊(10)與一滑槽滑板(11)作用連接。
8.根據權利要求1的多點式成型壓力機驅動系統，其特征在于，所述驅動裝置立架(5) 整體地分別與工作臺(6)連接并且在需要時通過橫梁04)相互連接。
9.根據權利要求1的多點式成型壓力機驅動系統，其特征在于，所述驅動裝置立架(5) 和所述需要時連接的橫梁04)通過拉緊桿02)與工作臺(6)夾緊。
10.根據權利要求1的多點式成型壓力機驅動系統，其特征在于，由驅動裝置殼體(XT) 和壓力機立架08)組成的所述驅動裝置立架( 通過拉緊桿0 與工作臺(6)夾緊。
11.根據權利要求1的多點式成型壓力機驅動系統，其特征在于，至少兩個直接驅動模 塊(2)各與一個保持裝置(9)作用連接。
12.根據權利要求1的多點式成型壓力機驅動系統，其特征在于，構成一個組的兩個直 接驅動模塊( 可被至少一個伺服電動機(7)機械式同步地共同控制。
13.根據權利要求12的多點式成型壓力機驅動系統，其特征在于，一伺服電動機(7)設 置在所述直接驅動模塊( 之間。
14.根據權利要求12的多點式成型壓力機驅動系統，其特征在于，一個第一和一個第 二伺服電動機(7. 1,7. 2)設置在所述直接驅動模塊(2)之間。
15.根據權利要求12的多點式成型壓力機驅動系統，其特征在于，一伺服電動機(7)設置在直接驅動模塊( 組的輸入側。
16.根據權利要求12的多點式成型壓力機驅動系統，其特征在于，一個第一伺服電動 機(7. 1)設置在直接驅動模塊( 組的輸入側并且一個第二伺服電動機(7. 2)設置在直接 驅動模塊⑵組的輸出側。
17.根據權利要求12的多點式成型壓力機驅動系統，其特征在于，一個第一伺服電動 機(7. 1)設置在直接驅動模塊( 組的輸入側并且一個第二伺服電動機(7. 2)設置在所述 直接驅動模塊( 之間。
18.根據權利要求12的多點式成型壓力機驅動系統，其特征在于，所述直接驅動模塊 ⑵組可被相互電氣同步。
19.根據權利要求1的多點式成型壓力機驅動系統，其特征在于，構成一個組的兩個直 接驅動模塊O)中的每一個可被至少一個伺服電動機(7)單獨地控制。
20.根據權利要求19的多點式成型壓力機驅動系統，其特征在于，兩個伺服電動機 (7. 1,7. 2)對稱地設置在背離兩個直接驅動模塊O)的側上。
21.根據權利要求18的多點式成型壓力機驅動系統，其特征在于，兩個伺服電動機 (7. 1,7. 2)對稱地設置在朝向兩個直接驅動模塊O)的側上。
22.根據權利要求18的多點式成型壓力機驅動系統，其特征在于，一個第一伺服電動 機(7. 1)設置在直接驅動模塊( 組的輸入側并且一個第二伺服電動機(7. 2)設置在所述 直接驅動模塊( 之間。
23.根據權利要求18的多點式成型壓力機驅動系統，其特征在于，所述直接驅動模塊 ⑵可被相互電氣同步。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種借助直接驅動模塊實現的壓力機驅動裝置，在該壓力機驅動裝置中實現具有低的壓力機結構高度的、節(jié)省空間的結構方式。
文檔編號B30B1/26GK102105298SQ200980129632
公開日2011年6月22日 申請日期2009年6月29日 優(yōu)先權日2008年7月25日
發(fā)明者U·達爾 申請人:米勒魏因加滕股份公司