br>[0032]如圖3所示，本實(shí)用新型所述上肘節(jié)調(diào)整機(jī)構(gòu)，其第一伺服電機(jī)17輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)螺旋傳動(dòng)副轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，使調(diào)整滑臺(tái)13沿導(dǎo)軌15作往復(fù)直線移動(dòng)。
[0033]如圖3所示，所述上肘節(jié)調(diào)整機(jī)構(gòu)，其調(diào)整滑臺(tái)13通過(guò)鉸接連接板12與上連桿10連接，其中調(diào)整滑臺(tái)13與鉸接連接板12連接，鉸接連接板12通過(guò)第一銷軸11與上連桿10的一端連接。調(diào)整滑臺(tái)13帶動(dòng)鉸接連接板12運(yùn)動(dòng)，鉸接連接板12帶動(dòng)上連桿10運(yùn)動(dòng)，上連桿10的另一端通過(guò)第二銷軸6與上肘桿7及中肘桿5鉸接。
[0034]如圖4所示，為所述下肘節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，所述的下肘節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括連接軸22、小齒輪21、大齒輪18、曲軸19和下連桿26 ;第二伺服電機(jī)24的輸出軸通過(guò)軸套23與連接軸22的一端連接，連接軸22的另一端安裝有制動(dòng)器20，連接軸22上安裝的小齒輪21與曲軸19上安裝的大齒輪18嚙合，曲軸19通過(guò)軸頸上裝設(shè)的軸瓦支承在機(jī)架上，軸瓦與機(jī)架構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)副；下連桿26的一端與曲軸19上的曲柄頸連接，下連桿26的另一端通過(guò)第三銷軸4與中肘桿5及下肘桿3連接。
[0035]如圖4所示，本實(shí)用新型所述下肘節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其第二伺服電機(jī)24輸出軸的運(yùn)動(dòng)通過(guò)小齒輪21和大齒輪18減速后變換為曲軸19上的曲柄頸的圓周運(yùn)動(dòng)，曲軸19上的曲柄頸帶動(dòng)下連桿26和第三銷軸4運(yùn)動(dòng)。
[0036]本實(shí)用新型實(shí)施例的工作原理包括雙電機(jī)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)原理、滑塊最大行程調(diào)整原理和滑塊下死點(diǎn)調(diào)整原理。其中，雙電機(jī)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)原理又包括伺服沖壓機(jī)構(gòu)回零過(guò)程、滑塊返回上死點(diǎn)過(guò)程、滑塊下行空行程過(guò)程、滑塊下行壓制行程過(guò)程以及滑塊變速工作原理。
[0037]圖1所示，為伺服沖壓機(jī)構(gòu)回零后狀態(tài)，回零過(guò)程如下:第一伺服電機(jī)17勻速緩慢驅(qū)動(dòng)調(diào)整滑臺(tái)13控制上肘節(jié)運(yùn)動(dòng)，第二伺服電機(jī)24勻速緩慢驅(qū)動(dòng)曲軸19控制下肘節(jié)運(yùn)動(dòng)，使上肘桿7、中肘桿5和下肘桿3在沖壓鉛垂線上共線，且上連桿10和下連桿26處于水平狀態(tài)，使肘桿機(jī)構(gòu)到達(dá)零點(diǎn)狀態(tài)。回零后，標(biāo)記沖壓滑塊I的當(dāng)前位置為標(biāo)準(zhǔn)下死點(diǎn)，上肘桿7與中肘桿5之間的夾角為上肘節(jié)零角，曲軸19的曲柄頸與下連桿26之間的夾角為曲柄零角，此時(shí)，控制系統(tǒng)將對(duì)檢測(cè)滑塊行程的光柵尺、測(cè)量上肘桿7與中肘桿5之間的夾角的編碼器和測(cè)量曲柄與下連桿26之間的夾角的編碼器清零。
[0038]從圖1狀態(tài)到圖5狀態(tài)為滑塊返回上死點(diǎn)過(guò)程，工作原理如下:第一伺服電機(jī)17勻速快速驅(qū)動(dòng)調(diào)整滑臺(tái)13，使其遠(yuǎn)離沖壓鉛垂線移動(dòng)到某一設(shè)定位置(該設(shè)定位置對(duì)應(yīng)沖壓滑塊最大行程的某一設(shè)定值)，拉動(dòng)上肘節(jié)，同時(shí)第二伺服電機(jī)24勻速快速驅(qū)動(dòng)曲軸19使曲軸19上的曲柄頸與下連桿26重疊共線，可以通過(guò)編碼器檢測(cè)，兩臺(tái)伺服電機(jī)完成各自運(yùn)動(dòng)后使沖壓滑塊I處于上死點(diǎn)位置。
[0039]從圖5狀態(tài)到圖7狀態(tài)為滑塊下行空行程過(guò)程，工作原理如下:第一伺服電機(jī)17驅(qū)動(dòng)調(diào)整滑臺(tái)13，使調(diào)整滑臺(tái)13靠近沖壓鉛垂線，推動(dòng)上肘節(jié)靠近并通過(guò)沖壓鉛垂線移動(dòng)到對(duì)應(yīng)位置，直至上肘桿7與中肘桿5到達(dá)非重疊共線，可以通過(guò)編碼器檢測(cè)，同時(shí)第二伺服電機(jī)24驅(qū)動(dòng)曲軸19，拉動(dòng)下肘節(jié)使之靠近沖壓鉛垂線，沖壓滑塊I由于上、下肘節(jié)的向下運(yùn)動(dòng)分量而實(shí)現(xiàn)快速下行，直至快速靠近工件。
[0040]從圖7狀態(tài)到圖9狀態(tài)為滑塊下行壓制行程過(guò)程，工作原理如下:第二伺服電機(jī)24勻速緩慢驅(qū)動(dòng)曲軸19，繼續(xù)拉動(dòng)下肘節(jié)使之靠近沖壓鉛垂線，直至中肘桿5與下肘桿3共線，此時(shí)，曲軸19上的曲柄頸與下連桿26應(yīng)該非重疊共線，兩者之間的夾角應(yīng)為零，可以通過(guò)編碼器檢測(cè)，與此同時(shí)，第一伺服電機(jī)17驅(qū)動(dòng)調(diào)整滑臺(tái)13，使調(diào)整滑臺(tái)13靠近沖壓鉛垂線，拉動(dòng)上肘節(jié)使之靠近沖壓鉛垂線，并使上肘桿7與中肘桿5保持非重疊共線，直至上肘桿7、中肘桿5和下肘桿3在沖壓鉛垂線上達(dá)到非重疊共線，使沖壓滑塊I到達(dá)下死點(diǎn)；該運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，兩臺(tái)伺服電機(jī)協(xié)調(diào)勻速運(yùn)動(dòng)，其中第二伺服電機(jī)24為主電機(jī)，第一伺服電機(jī)17為從電機(jī)，從電機(jī)跟隨主電機(jī)運(yùn)動(dòng)使上連桿10與上肘桿7保持非重疊共線。
[0041]滑塊變速工作原理如下:在下行空行程、下行壓制行程和上行空行程中，通過(guò)改變大、小伺服電機(jī)的勻速轉(zhuǎn)速或者轉(zhuǎn)向或者暫停時(shí)間，可獲得包含變速、暫停甚至后退的任意滑塊運(yùn)動(dòng)。
[0042]如圖5和圖6所示，滑塊最大行程調(diào)整原理如下:第一伺服電機(jī)17勻速快速驅(qū)動(dòng)調(diào)整滑臺(tái)13，使其遠(yuǎn)離沖壓鉛垂線移動(dòng)到某一設(shè)定位置，且第二伺服電機(jī)24勻速驅(qū)動(dòng)曲軸19，使曲軸19上的曲柄頸與下連桿26重疊共線；通過(guò)改變調(diào)整滑臺(tái)13的位置，可實(shí)現(xiàn)沖壓滑塊I的最大行程任意可調(diào)，圖5和圖6所示分別為調(diào)整滑臺(tái)13移動(dòng)到不同位置時(shí)的狀態(tài)，此時(shí)，沖壓滑塊I的最大行程不同。
[0043]如圖9和圖10所示，滑塊下死點(diǎn)調(diào)整原理如下:在第一伺服電機(jī)17驅(qū)動(dòng)下，朝靠近第一伺服電機(jī)17方向稍微移動(dòng)整滑臺(tái)13，使上肘桿7不與中肘桿5在沖壓鉛垂線上非重疊共線，而是在上肘節(jié)處呈稍小于180°銳角，且下肘桿3幾乎保持處于沖壓鉛垂線上，此時(shí)沖壓滑塊I的下死點(diǎn)將從標(biāo)準(zhǔn)下死點(diǎn)向上微調(diào)；通過(guò)改變調(diào)整滑臺(tái)13的位置，可實(shí)現(xiàn)沖壓滑塊的下死點(diǎn)位置任意可調(diào)，圖9標(biāo)準(zhǔn)下死點(diǎn)狀態(tài)，圖10為調(diào)整后下死點(diǎn)的狀態(tài)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙肘節(jié)雙電機(jī)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)肘桿機(jī)構(gòu)，其特征在于為兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，包括雙肘節(jié)承載機(jī)構(gòu)、上肘節(jié)調(diào)整機(jī)構(gòu)、下肘節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，雙肘節(jié)承載機(jī)構(gòu)包括有兩個(gè)肘節(jié)，上肘節(jié)調(diào)整機(jī)構(gòu)和下肘節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分布在雙肘節(jié)承載機(jī)構(gòu)的同側(cè)，上肘節(jié)調(diào)整機(jī)構(gòu)及下肘節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與雙肘節(jié)承載機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)肘節(jié)連接，驅(qū)動(dòng)雙肘節(jié)承載機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)肘節(jié)運(yùn)動(dòng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙肘節(jié)雙電機(jī)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)肘桿機(jī)構(gòu)，其特征在于所述上肘節(jié)調(diào)整機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置是第一伺服電機(jī)，下肘節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)裝置是第二伺服電機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙肘節(jié)雙電機(jī)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)肘桿機(jī)構(gòu)，其特征在于所述上肘節(jié)調(diào)整機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括有滾珠絲杠、調(diào)整滑臺(tái)、上連桿，第一伺服電機(jī)的輸出軸與滾珠絲杠連接，滾珠絲杠與調(diào)整滑臺(tái)組成螺旋傳動(dòng)副，調(diào)整滑臺(tái)置于導(dǎo)軌上，伺服電機(jī)輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)螺旋傳動(dòng)副轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，使調(diào)整滑臺(tái)沿導(dǎo)軌作往復(fù)直線移動(dòng)，調(diào)整滑臺(tái)通過(guò)第一銷軸與上連桿的一端連接，上連桿的另一端通過(guò)第二銷軸與上肘桿及中肘桿鉸接，第一伺服電機(jī)是上肘節(jié)調(diào)整機(jī)構(gòu)的輸入端，上肘節(jié)是上肘節(jié)調(diào)整機(jī)構(gòu)的輸出端。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙肘節(jié)雙電機(jī)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)肘桿機(jī)構(gòu)，其特征在于所述第一伺服電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與滾珠絲杠連接。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙肘節(jié)雙電機(jī)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)肘桿機(jī)構(gòu)，其特征在于所述調(diào)整滑臺(tái)通過(guò)鉸接連接板與上連桿連接，其中調(diào)整滑臺(tái)與鉸接連接板連接，鉸接連接板通過(guò)第一銷軸與上連桿的一端連接，調(diào)整滑臺(tái)帶動(dòng)鉸接連接板運(yùn)動(dòng)，鉸接連接板帶動(dòng)上連桿運(yùn)動(dòng)。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙肘節(jié)雙電機(jī)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)肘桿機(jī)構(gòu)，其特征在于所述下肘節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括有連接軸、小齒輪、大齒輪、曲軸和下連桿，第二伺服電機(jī)的輸出軸與連接軸的一端連接，連接軸的另一端安裝有制動(dòng)器，連接軸上安裝的小齒輪與曲軸上安裝的大齒輪嚙合，曲軸支承在機(jī)架上，下連桿的一端與曲軸上的曲柄頸連接，下連桿的另一端通過(guò)第三銷軸與中肘桿及下肘桿連接；第二伺服電機(jī)是下肘節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入端，下肘節(jié)是下肘節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的雙肘節(jié)雙電機(jī)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)肘桿機(jī)構(gòu)，其特征在于所述雙肘節(jié)承載機(jī)構(gòu)包括有上肘桿調(diào)整塊、上肘桿、中肘桿、下肘桿、沖壓滑塊，上肘的一端通過(guò)第四銷軸與上肘桿調(diào)整塊鉸接，上肘桿的另一端通過(guò)第二銷軸與中肘桿的一端鉸接構(gòu)成上肘節(jié)，中肘桿的另一端通過(guò)第三銷軸與下肘桿的一端鉸接構(gòu)成下肘節(jié)，下肘桿的另一端通過(guò)第五銷軸與沖壓滑塊鉸接，沖壓滑塊置于機(jī)架導(dǎo)軌中構(gòu)成移動(dòng)副；上肘桿調(diào)整塊能沿鉛垂方向調(diào)整高度，上肘桿繞第四銷軸作擺動(dòng)，中肘桿和下肘桿作兼有轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)的平面運(yùn)動(dòng)，沖壓滑塊在機(jī)架導(dǎo)軌上作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙肘節(jié)雙電機(jī)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)肘桿機(jī)構(gòu)，其特征在于所述曲軸通過(guò)軸頸上裝設(shè)的軸瓦支承在機(jī)架上。
【專利摘要】本實(shí)用新型是一種雙肘節(jié)雙電機(jī)并聯(lián)驅(qū)動(dòng)肘桿機(jī)構(gòu)，是一種兩自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)，包括雙肘節(jié)承載機(jī)構(gòu)、上肘節(jié)調(diào)整機(jī)構(gòu)、下肘節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，雙肘節(jié)承載機(jī)構(gòu)包括有兩個(gè)肘節(jié)，上肘節(jié)調(diào)整機(jī)構(gòu)和下肘節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分布在雙肘節(jié)承載機(jī)構(gòu)的同側(cè),上肘節(jié)調(diào)整機(jī)構(gòu)及下肘節(jié)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與雙肘節(jié)承載機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)肘節(jié)連接，驅(qū)動(dòng)雙肘節(jié)承載機(jī)構(gòu)中的兩個(gè)肘節(jié)運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型能解決伺服機(jī)械壓力機(jī)工作機(jī)構(gòu)存在的增力效果與滑塊行程相互鉗制的矛盾，在獲得足夠滑塊最大行程的同時(shí)，大幅降低伺服電機(jī)功率容量和伺服機(jī)械壓力機(jī)制造成本；且可實(shí)現(xiàn)滑塊運(yùn)動(dòng)速度可調(diào)、滑塊最大行程可調(diào)以及滑塊下死點(diǎn)可調(diào)，大大提升伺服機(jī)械壓力機(jī)的工作性能和工藝適應(yīng)性。
【IPC分類】B30B15/14, B21J9/20, B21J9/18, B30B1/14
【公開號(hào)】CN204799860
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520020454
【發(fā)明人】胡建國(guó), 章爭(zhēng)榮, 孫友松
【申請(qǐng)人】順德職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 廣東工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年1月12日