專利名稱：具有五自由度龍門式壓制中心的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于壓力機技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種具有五自由度的龍門式壓制中心。
背景技術(shù)：
目前的壓力機，工作時動作和控制方式較為簡單化，一般為單臂式結(jié)構(gòu)，沖壓壓頭不能平移，只能作簡單的上下移動，工作臺沒有移動和回轉(zhuǎn)機構(gòu)，其只能在固定位置進行壓制，不能實現(xiàn)任意位置壓制的工藝動作，給大型板材加工壓制成型帶來很大的不便。壓機帶動模具加工板材需要很多人工機械移動板材來完成板材不同方向和角度的壓制，加工過程非常不便，生產(chǎn)效率低，加工精度低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種具有五自由度的龍門式壓制中心。
本發(fā)明目的是設(shè)計具有五自由度的龍門式壓制中心，提高壓制動作和控制方式的靈活度，沖壓壓頭不僅能上下運動，而且能平移和回轉(zhuǎn)。工作臺不僅能平移，而且還能回轉(zhuǎn)。從而使本壓制中心具有了壓頭上下、平移、回轉(zhuǎn)和工作臺平移、回轉(zhuǎn)五個自由度，實現(xiàn)了任意位置、任意角度壓制的工藝動作，給大型板材加工壓制成型帶來很大的方便。壓機帶動模具加工船體的板材時，自動化程度高、提高了板材壓制效率，而且大大提高了工件的加工精度。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是具有五自由度的龍門式壓制中心，由機身、機架平臺、主缸、動力系統(tǒng)、電控系統(tǒng)構(gòu)成，機身由上橫梁、下橫梁、支柱構(gòu)成，主缸與動力系統(tǒng)連接，電控系統(tǒng)控制動力系統(tǒng)，其特點是機身為組合框架預(yù)緊龍門式結(jié)構(gòu)，由鋼板焊接而成，有兩個上橫梁、下橫梁和兩根支柱構(gòu)成；主缸壓頭在油缸驅(qū)動下能夠上下運動；主缸壓頭連接移動裝置，移動裝置安裝于上橫梁，支柱上固裝有驅(qū)動電機、電動輸出軸連接絲桿，絲桿支撐于上橫梁，絲桿上匹配裝有滑動傳動塊，傳動塊固裝于移動小車，移動小車連接壓力機頭，移動小車裝有走輪裝置，移動小車裝有與上橫梁夾緊裝置，夾緊裝置連接油動力管路；主缸壓頭連接回轉(zhuǎn)裝置，回轉(zhuǎn)裝置安裝于主缸體，驅(qū)動電機驅(qū)動齒輪軸，通過齒輪軸驅(qū)動上壓頭回轉(zhuǎn)，上壓頭與上壓盤間有活塞缸體夾緊裝置，在驅(qū)動上壓頭回轉(zhuǎn)時，夾緊裝置使上壓頭與上壓盤脫離；壓力機工作臺裝有移動裝置，移動裝置的驅(qū)動電機輸出軸連接絲桿，絲桿支撐于壓力機支柱，絲桿上匹配裝有滑動傳動塊，傳動塊固裝于移動工作臺，移動工作臺安裝于兩個下橫梁中間，移動工作臺底面與框架為滑動導(dǎo)軌接觸方式；壓力機工作臺裝有回轉(zhuǎn)裝置，回轉(zhuǎn)工作臺下裝有回轉(zhuǎn)支撐，回轉(zhuǎn)支撐連接齒輪軸，齒輪軸連接變頻驅(qū)動電機。
本發(fā)明還可以采用如下技術(shù)措施所述的具有五自由度的龍門式壓制中心，其特點是壓頭移動裝置的絲桿另一端裝有數(shù)字傳輸裝置，移動工作臺移動裝置電機輸出軸連接的絲桿另一端裝有數(shù)字傳輸裝置，工作臺回轉(zhuǎn)裝置安裝的回轉(zhuǎn)支撐連接齒輪軸裝有數(shù)字傳輸裝置，數(shù)字傳輸裝置通過信號線與電控系統(tǒng)相連。
所述的具有五自由度的龍門式壓制中心，其特點是壓頭移動裝置的移動小車裝有4個走輪裝置，走輪裝置為車輪、軸承結(jié)構(gòu)，通過螺紋與小車固裝在一起。
所述的具有五自由度的龍門式壓制中心，其特點是壓頭回轉(zhuǎn)裝置的上壓頭與上壓盤間的活塞缸體夾緊裝置，在活塞缸體的下側(cè)為彈簧，上側(cè)有缸體加壓油路結(jié)構(gòu)，加壓時活塞下移使上壓頭與上壓盤脫離。
所述的具有五自由度的龍門式壓制中心，其特點是移動工作臺安裝在兩個下橫梁中間的U型框架上，框架內(nèi)有兩道平面與移動工作臺底面固裝的兩條導(dǎo)軌相接觸。
所述的具有五自由度的龍門式壓制中心，其特點是移動工作臺裝有電動潤滑裝置，裝有油泵、檢知容積式分配器和油塞，由控制器控制對導(dǎo)軌定時定量潤滑。
所述的具有五自由度的龍門式壓制中心，其特點是工作臺回轉(zhuǎn)裝置裝有頂升機構(gòu)，回轉(zhuǎn)裝置裝有夾緊發(fā)訊裝置，發(fā)訊裝置與電控系統(tǒng)相連。
本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是本發(fā)明使液壓機在工作時動作和控制方式更加靈活，沖壓壓頭不僅能作上下移動，而且還能使壓頭在上橫梁上左右移動，壓頭可自由回轉(zhuǎn)；工作臺移動可完成全行程范圍內(nèi)任一點的壓制工作，并可進行回轉(zhuǎn)運動，五自由度的壓制工藝操作為液壓制造過程帶來很大方便，可實現(xiàn)在移動范圍內(nèi)任意點、任意方向全噸位壓制工藝過程。壓機帶動模具加工板材時，大大減輕了很多人工機械移動板材帶來的不便。本發(fā)明自動化程度高，提高了板材壓制效率、控制準確度和板材加工精度。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明龍門框式機身結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明上壓頭移動回轉(zhuǎn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明上壓頭移動回轉(zhuǎn)裝置剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明移動工作臺移動回轉(zhuǎn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明移動工作臺移動回轉(zhuǎn)裝置左視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1.龍門框式機身，1-1上橫梁，1-2支柱，1-3下橫梁，1-4矩形定位鍵，1-5導(dǎo)軌，2.上壓頭移動回轉(zhuǎn)裝置，2-1移動小車，2-2夾緊裝置，2-3走輪裝置，2-4絲杠，2-5移動變頻制動減速機，2-6數(shù)字傳輸裝置，2-7左支柱，2-8主缸缸體，2-9導(dǎo)軌，2-10上橫梁，2-11右支柱，2-12鉸鏈軸，2-13回程缸，2-14導(dǎo)柱，2-15回轉(zhuǎn)變頻制動減速機，2-16安裝架，2-17驅(qū)動齒輪軸，2-18花鍵孔齒輪，2-19花鍵軸，2-20回轉(zhuǎn)定位器，2-21從動軸，2-22小齒輪，2-23圓螺母，2-24定位套，2-25回轉(zhuǎn)齒輪，2-26上壓頭，2-27夾緊軸套，2-28緊定螺母，2-29上壓盤，2-30連接塊，2-31活塞桿，2-32夾緊缸體，2-33柱塞，3.移動工作臺移動回轉(zhuǎn)裝置，3-1移動工作臺，3-2電動潤滑泵，3-3回轉(zhuǎn)工作臺，3-4回轉(zhuǎn)支撐，3-5齒輪軸，3-6夾緊發(fā)訊裝置，3-7數(shù)字傳輸裝置，3-8回轉(zhuǎn)變頻制動減速機，3-9回轉(zhuǎn)數(shù)字傳輸裝置，3-10移動變頻制動減速機，3-11導(dǎo)軌(2條)，3-12固定定位導(dǎo)輪，3-13頂升裝置，3-14可調(diào)定位導(dǎo)輪。
具體實施例方式
為能進一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下實施例1請參閱圖1、圖2、圖3、圖4、圖5和圖6。
具有五自由度的龍門式壓制中心，由機身1、機架平臺、主缸2-8、動力系統(tǒng)、電控系統(tǒng)構(gòu)成，機身1由上橫梁1-1、下橫梁1-3、支柱1-2構(gòu)成，主缸2-8與動力系統(tǒng)連接，電控系統(tǒng)控制動力系統(tǒng)。其機身1為組合框架預(yù)緊龍門式結(jié)構(gòu)，由鋼板焊接而成，有兩個上橫梁1-1、下橫梁1-3和兩根支柱1-2構(gòu)成。
具體安裝結(jié)構(gòu)機身為組合框架預(yù)緊龍門式結(jié)構(gòu)，由鋼板焊接的結(jié)構(gòu)件組成，分為兩個上橫梁1-1、下橫梁1-3和兩根支柱1-2組成，經(jīng)退火處理、精密加工后完成。兩套上橫梁和下橫梁的左右兩側(cè)分別加工有矩形鍵槽，兩根支柱內(nèi)側(cè)上下兩處加工面上相應(yīng)處分別加工有八道矩形鍵槽，通過矩形定位鍵1-4將上橫梁和下橫梁進行精密連接，用螺栓將上橫梁、下橫梁和支柱固裝在一起，螺栓經(jīng)過預(yù)緊，保證機身具有足夠的剛度和強度，將承受壓制中心的工作載荷。在上橫梁上平面上固裝有兩條導(dǎo)軌1-5。
主缸2-8壓頭在油缸驅(qū)動下能夠上下運動。
主缸壓頭2-26連接移動裝置，移動裝置安裝于上橫梁1-2，支柱1-2上固裝有驅(qū)動電機2-5、電動2-5輸出軸連接絲桿2-4，絲桿2-4支撐于上橫梁1-1，絲桿2-4另一端裝有數(shù)字傳輸裝置2-6，數(shù)字傳輸裝置2-6通過信號線與電控系統(tǒng)相連。絲桿2-4上匹配裝有滑動傳動塊，傳動塊固裝于移動小車2-1，移動小車2-1連接壓力機頭，移動小車裝有走輪裝置2-3，移動小車2-1裝有夾緊裝置2-2，夾緊裝置2-2連接油動力管路。壓頭移動裝置的移動小車2-1裝有4個走輪裝置2-2，走輪裝置2-2為車輪、軸承結(jié)構(gòu)，通過螺紋與小車固裝在一起。
主缸壓頭連接回轉(zhuǎn)裝置，回轉(zhuǎn)裝置安裝于主缸體2-8，驅(qū)動電機2-15驅(qū)動安裝于齒輪架2-16的齒輪軸2-17，通過2-17齒輪軸驅(qū)動花鍵軸2-19帶動從動軸2-21，驅(qū)動小齒輪2-22帶動上壓頭2-26回轉(zhuǎn)，上壓頭2-26與上壓盤2-29間有活塞缸體2-32夾緊裝置?；钊左w2-32夾緊裝置結(jié)構(gòu)活塞缸體2-32的下側(cè)為彈簧，上側(cè)有缸體加壓油路結(jié)構(gòu)，加壓時活塞桿3-31下移使上壓頭2-26與上壓盤2-29脫離。在驅(qū)動上壓頭回轉(zhuǎn)時，夾緊裝置使上壓頭與上壓盤脫離。回轉(zhuǎn)裝置的驅(qū)動齒輪軸2-17裝有回轉(zhuǎn)定位器2-20，回轉(zhuǎn)定位器2-20通過信號線與電控系統(tǒng)相連。
具體的安裝結(jié)構(gòu)上壓頭2-26通過2-27與上壓盤2-29相連，2-31活塞桿內(nèi)嵌在夾緊缸體2-32內(nèi)，另一端用緊定螺母2-28固定夾緊導(dǎo)套。連接塊2-30上端固裝在柱塞2-33上，另一端與上壓盤固裝，上壓頭與上壓盤之間裝有回轉(zhuǎn)齒輪2-25，其與上壓頭固裝。回轉(zhuǎn)齒輪與小齒輪2-22相嚙合，小齒輪通過鍵與從動軸2-21配合固裝，從動軸通過萬向聯(lián)軸節(jié)和花鍵軸2-19進行軟連接，花鍵軸外圓套裝有花鍵孔齒輪2-18，其與驅(qū)動齒輪軸2-17相外嚙合，驅(qū)動齒輪軸一端2-20回轉(zhuǎn)定位器固裝，另一端通過鍵與回轉(zhuǎn)變頻制動減速機2-15配合，軸端固裝在安裝架2-16上，圓螺母2-23將導(dǎo)柱2-14與上壓盤2-29固裝，定位套2-24固裝于連接套內(nèi)，導(dǎo)柱另一端內(nèi)嵌在缸體臺肩內(nèi)，回程缸2-13通過鉸鏈軸2-12一端與主缸缸體2-8固裝，另一端與上壓頭固裝，主缸缸體通過法蘭和螺栓固裝在移動小車2-1的底面上，夾緊裝置2-2(8套)、走輪裝置2-3(4套)通過多組螺栓固裝于小車底部，絲杠2-4一端與移動變頻制動減速機2-5相配合，另一端與數(shù)字傳輸裝置2-6相連，分別固裝于左支柱2-7上和右支柱2-11上，移動夾緊裝置夾緊，頂住固定在上橫梁2-10上的兩條導(dǎo)軌2-9，頂起移動小車，走輪裝置2-3懸空，脫離上橫梁上的兩條導(dǎo)軌，液壓機主缸臺肩與上橫梁下平面緊緊貼合，實現(xiàn)壓頭工作預(yù)壓；當壓力油進入夾緊裝置工作腔時，夾緊裝置放松，移動小車隨之下降，直至走輪裝置與兩條軌道完全接觸為止。此時移動變頻制動減速機驅(qū)動絲杠進行運動，移動小車的走輪裝置在上橫梁的軌道上行走并進行導(dǎo)向，數(shù)字傳輸裝置對壓頭移動進行的數(shù)字監(jiān)控、傳輸和定位，在指定位置由旋轉(zhuǎn)編碼器置數(shù)發(fā)訊，移動定位精度為0.05mm，壓頭壓制行程定位精度為0.05mm。高壓油進入壓頭回轉(zhuǎn)夾緊裝置上腔，夾緊導(dǎo)套2-27放松，上壓頭與上壓盤2-29脫離，回轉(zhuǎn)變頻制動減速機2-15驅(qū)動驅(qū)動齒輪軸2-17旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)壓頭回轉(zhuǎn)運動。
壓力機工作臺3裝有移動裝置，移動裝置的驅(qū)動電機3-10輸出軸連接絲桿，絲桿支撐于壓力機支柱1-2，絲桿另一端裝有數(shù)字傳輸裝置3-7，數(shù)字傳輸裝置3-7通過信號線與電控系統(tǒng)相連。絲桿上匹配裝有滑動傳動塊，傳動塊固裝于移動工作臺3-1，移動工作臺3-1安裝于兩個下橫梁1-3中間的U型框架上，框架內(nèi)有兩道平面與移動工作臺底面固裝的兩條銅導(dǎo)軌3-11相接觸。移動工作臺3-1有電動潤滑裝置3-2，裝有油泵、檢知容積式分配器和油塞，由PLC可編程控制器自動對導(dǎo)軌實行定量、定時潤滑，保證移動工作臺良好運行狀態(tài)。
壓力機工作臺3裝有回轉(zhuǎn)裝置，回轉(zhuǎn)工作臺3-3下裝有回轉(zhuǎn)支撐3-4有頂升機構(gòu)3-13，回轉(zhuǎn)支撐3-4連接齒輪軸3-5，齒輪軸3-5連接變頻驅(qū)動電機3-8。齒輪軸3-5連接數(shù)字傳輸裝置3-9，數(shù)字傳輸裝置3-9通過信號線與電控系統(tǒng)相連，檢測回轉(zhuǎn)裝置回轉(zhuǎn)度。工作臺3回轉(zhuǎn)裝置裝有頂升機構(gòu)3-13，回轉(zhuǎn)裝置裝有夾緊發(fā)訊裝置3-6，發(fā)訊裝置3-6與電控系統(tǒng)相連，在回轉(zhuǎn)裝置頂升或下降到位時發(fā)訊裝置3-6發(fā)訊給電控系統(tǒng)。通過調(diào)整可調(diào)定位導(dǎo)輪3-14處的調(diào)整墊鐵上的推拉螺栓，限制擋塊的固定位置，從而保證兩套固定定位導(dǎo)輪3-12和兩套可調(diào)定位導(dǎo)輪3-14之間相對于側(cè)向行走面間的側(cè)向?qū)蜷g隙。
本發(fā)明的工作臺移動回轉(zhuǎn)裝置，靠變頻電機傳動，沿下橫梁內(nèi)的工作臺導(dǎo)軌移動既可與壓頭同步移動也可單獨進行移動。壓頭及工作臺的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)由變頻電機直接驅(qū)動傳動裝置，使壓頭及工作臺旋轉(zhuǎn)，壓頭和工作臺既同步旋轉(zhuǎn)也可單獨進行旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)范圍±360°，轉(zhuǎn)角偏差≤±0.25。
本發(fā)明可在全行程范圍內(nèi)實現(xiàn)任一點任一角度的壓制工作，達到了五自由度的壓制目的。
權(quán)利要求
1.一種具有五自由度的龍門式壓制中心，由機身、機架平臺、主缸、動力系統(tǒng)、電控系統(tǒng)構(gòu)成，機身由上橫梁、下橫梁、支柱構(gòu)成，主缸與動力系統(tǒng)連接，電控系統(tǒng)控制動力系統(tǒng)，其特征是機身為組合框架預(yù)緊龍門式結(jié)構(gòu)，由鋼板焊接而成，有兩個上橫梁、下橫梁和兩根支柱構(gòu)成；主缸壓頭在油缸驅(qū)動下能夠上下運動；主缸壓頭連接移動裝置，移動裝置安裝于上橫梁，支柱上固裝有驅(qū)動電機、電動輸出軸連接絲桿，絲桿支撐于上橫梁，絲桿上匹配裝有滑動傳動塊，傳動塊固裝于移動小車，移動小車連接壓力機頭，移動小車裝有走輪裝置，移動小車裝有與上橫梁夾緊裝置，夾緊裝置連接油動力管路；主缸壓頭連接回轉(zhuǎn)裝置，回轉(zhuǎn)裝置安裝于主缸體，驅(qū)動電機驅(qū)動齒輪軸，通過齒輪軸驅(qū)動上壓頭回轉(zhuǎn)，上壓頭與上壓盤間有活塞缸體夾緊裝置，在驅(qū)動上壓頭回轉(zhuǎn)時，夾緊裝置使上壓頭與上壓盤脫離；壓力機工作臺裝有移動裝置，移動裝置的驅(qū)動電機輸出軸連接絲桿，絲桿支撐于壓力機支柱，絲桿上匹配裝有滑動傳動塊，傳動塊固裝于移動工作臺，移動工作臺安裝于兩個下橫梁中間，移動工作臺底面與框架為滑動導(dǎo)軌接觸方式；壓力機工作臺裝有回轉(zhuǎn)裝置，回轉(zhuǎn)工作臺下裝有回轉(zhuǎn)支撐，回轉(zhuǎn)支撐連接齒輪軸，齒輪軸連接變頻驅(qū)動電機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有五自由度的龍門式壓制中心，其特征是壓頭移動裝置的絲桿另一端裝有數(shù)字傳輸裝置，移動工作臺移動裝置電機輸出軸連接的絲桿另一端裝有數(shù)字傳輸裝置，工作臺回轉(zhuǎn)裝置安裝的回轉(zhuǎn)支撐連接齒輪軸裝有數(shù)字傳輸裝置，數(shù)字傳輸裝置通過信號線與電控系統(tǒng)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有五自由度的龍門式壓制中心，其特征是壓頭移動裝置的移動小車裝有4個走輪裝置，走輪裝置為車輪、軸承結(jié)構(gòu)，通過螺紋與小車固裝在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有五自由度的龍門式壓制中心，其特征是壓頭回轉(zhuǎn)裝置的上壓頭與上壓盤間的活塞缸體夾緊裝置，在活塞缸體的下側(cè)為彈簧，上側(cè)有缸體加壓油路結(jié)構(gòu)，加壓時活塞下移使上壓頭與上壓盤脫離。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有五自由度的龍門式壓制中心，其特征是移動工作臺安裝在兩個下橫梁中間的U型框架上，框架內(nèi)有兩道平面與移動工作臺底面固裝的兩條導(dǎo)軌相接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有五自由度的龍門式壓制中心，其特征是移動工作臺裝有電動潤滑裝置，裝有油泵、檢知容積式分配器和油塞，由控制器控制對導(dǎo)軌定時定量潤滑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有五自由度的龍門式壓制中心，其特征是工作臺回轉(zhuǎn)裝置裝有頂升機構(gòu)，回轉(zhuǎn)裝置裝有夾緊發(fā)訊裝置，發(fā)訊裝置與電控系統(tǒng)相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有五自由度龍門式壓制中心，屬于壓力機技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明由機身、機架平臺、主缸、動力系統(tǒng)、電控系統(tǒng)構(gòu)成；機身為組合框架預(yù)緊龍門式結(jié)構(gòu)；主缸壓頭在油缸驅(qū)動下能夠上下運動；主缸壓頭連接移動裝置，支柱固裝電機輸出軸連接絲桿，絲桿匹配裝有滑動傳動塊，傳動塊固裝于移動小車，移動小車連接壓頭，裝有夾緊裝置；主缸壓頭回轉(zhuǎn)裝置安裝于主缸體，電機驅(qū)動齒輪軸，驅(qū)動上壓頭回轉(zhuǎn)，上壓頭與上壓盤間有夾緊裝置；工作臺移動裝置驅(qū)動電機輸出軸連接絲桿，絲桿上匹配裝有滑動傳動塊，傳動塊固裝于移動工作臺；工作臺回轉(zhuǎn)裝置，回轉(zhuǎn)工作臺下裝有回轉(zhuǎn)支撐，連接齒輪軸，齒輪軸連接電機。本發(fā)明自動化程度、壓制效率、加工精度高。
文檔編號B30B1/00GK1931569SQ20051001506
公開日2007年3月21日 申請日期2005年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月12日
發(fā)明者隋巖 申請人:天津市天鍛壓力機有限公司