氣動(dòng)肌腱驅(qū)動(dòng)的基于三級(jí)增力機(jī)構(gòu)的沖壓的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了氣動(dòng)肌腱驅(qū)動(dòng)的基于三級(jí)增力機(jī)構(gòu)的沖壓機(jī)，包括氣動(dòng)肌腱、鉸桿機(jī)構(gòu)、杠桿機(jī)構(gòu)和壓頭，氣動(dòng)肌腱包括上下相對(duì)設(shè)置且通過(guò)連接端連接的第一氣動(dòng)肌腱和第二氣動(dòng)肌腱，且第一氣動(dòng)肌腱的直徑大于第二氣動(dòng)肌腱的直徑，鉸桿機(jī)構(gòu)包括第一鉸桿機(jī)構(gòu)和第二鉸桿機(jī)構(gòu)，且第一鉸桿機(jī)構(gòu)、杠桿機(jī)構(gòu)、第二鉸桿機(jī)構(gòu)順序連通形成一體傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，而一體傳動(dòng)機(jī)構(gòu)形成有兩組，對(duì)稱設(shè)置于氣動(dòng)肌腱的左右兩側(cè)，同時(shí)，第一氣動(dòng)肌腱的工作端與第一鉸桿機(jī)構(gòu)的尾端連通，而第二氣動(dòng)肌腱的工作端則與位于第二氣動(dòng)肌腱下部的壓頭尾部的連接板連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低，自動(dòng)化與智能化程度高、生產(chǎn)效率高、且采用清潔的壓縮空氣為工作介質(zhì)，不會(huì)造成環(huán)境的污染。
【專利說(shuō)明】氣動(dòng)肌腱驅(qū)動(dòng)的基于三級(jí)增力機(jī)構(gòu)的沖壓機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種沖壓機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，及沖壓力的產(chǎn)生過(guò)程，尤其是涉及一種氣動(dòng)肌腱驅(qū)動(dòng)的基于三級(jí)增力機(jī)構(gòu)的沖壓機(jī)，屬于機(jī)械制造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今，機(jī)械制造行業(yè)中，大量使用著液壓傳動(dòng)的沖壓機(jī)，其優(yōu)點(diǎn)是輸出力大，但是液壓傳動(dòng)是以液壓油為工作介質(zhì)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)油液泄露的現(xiàn)象，對(duì)環(huán)境及產(chǎn)品都造成較大的污染。同時(shí)液壓泵會(huì)始終處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)中，由此造成較大的噪聲和無(wú)謂的能量消耗。隨著制造業(yè)的迅速發(fā)展，人們對(duì)沖壓機(jī)的技術(shù)提出了更高的要求，特別是電子、電器、通信器材等產(chǎn)品的制造，對(duì)于高效率、小功率的自動(dòng)化沖壓機(jī)的需求越來(lái)越迫切，而傳統(tǒng)的沖壓機(jī)顯然不能夠滿足這種需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、自動(dòng)化與智能化程度高、生產(chǎn)效率高的氣動(dòng)肌腱驅(qū)動(dòng)的基于三級(jí)增力機(jī)構(gòu)的沖壓機(jī)。
[0004]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種氣動(dòng)肌腱驅(qū)動(dòng)的基于三級(jí)增力機(jī)構(gòu)的沖壓機(jī)，其特征在于:包括氣動(dòng)肌腱、鉸桿機(jī)構(gòu)、杠桿機(jī)構(gòu)和壓頭，所述的氣動(dòng)肌腱包括上下相對(duì)設(shè)置且通過(guò)連接的第一氣動(dòng)肌腱和第二氣動(dòng)肌腱，且第一氣動(dòng)肌腱的直徑大于第二氣動(dòng)肌腱的直徑，此外，所述的鉸桿機(jī)構(gòu)包括第一鉸桿機(jī)構(gòu)和第二鉸桿機(jī)構(gòu)，且第一鉸桿機(jī)構(gòu)、杠桿機(jī)構(gòu)、第二鉸桿機(jī)構(gòu)順序連通形成一體傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，而所述的一體傳動(dòng)機(jī)構(gòu)形成有兩組，對(duì)稱設(shè)置于氣動(dòng)肌腱的左右兩側(cè)，同時(shí)，第一氣動(dòng)肌腱的工作端與第一鉸桿機(jī)構(gòu)的尾端連通，而第二氣動(dòng)肌腱的工作端則與位于第二氣動(dòng)肌腱下部的壓頭尾部的連接板連接。
[0005]進(jìn)一步，杠桿機(jī)構(gòu)的支點(diǎn)位于近第二鉸桿機(jī)構(gòu)端。
[0006]且所述的鉸桿機(jī)構(gòu)為可重構(gòu)toggle增力機(jī)構(gòu)。
[0007]而所述的壓頭可以設(shè)置為多個(gè)，均布在連接板的下部。具體壓頭的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的要求來(lái)進(jìn)行設(shè)定，其中，單工位的沖壓機(jī)可以沖壓受力較大的工件，而多工位的沖壓機(jī)則可以顯著提高生產(chǎn)效率。
[0008]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明利用桿件可重構(gòu)的理念，以及利用直徑不同的兩氣動(dòng)肌腱與可重構(gòu)toggle增力機(jī)構(gòu)及杠桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)單的組合即可構(gòu)成滿足不同要求的沖壓機(jī)，且本發(fā)明中采用氣動(dòng)肌腱驅(qū)動(dòng)，因此具有動(dòng)作迅速、成本較低，且采用清潔的壓縮空氣為工作介質(zhì)，不會(huì)造成環(huán)境污染的特點(diǎn)，而本發(fā)明具有傳統(tǒng)機(jī)械沖壓機(jī)中的肘桿機(jī)構(gòu)，能夠在沖壓工作過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)力放大；也能夠在壓頭返回時(shí)，實(shí)現(xiàn)行程放大，此外，可以根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況，方便的更改壓頭的數(shù)量，滿足生產(chǎn)效率與沖壓力不同的需求，且更具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、自動(dòng)化與智能化程度高、生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于電子、電器、通信器材等產(chǎn)品的制造設(shè)備中。[0009]【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖中主要附圖標(biāo)記含義如下:
1、第一氣動(dòng)肌腱2、第二氣動(dòng)肌腱3、第一鉸桿機(jī)構(gòu)
4、杠桿機(jī)構(gòu)5、第二鉸桿機(jī)構(gòu)6、壓頭7、連接板。
[0011]【具體實(shí)施方式】:
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做具體的介紹。
[0012]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
如圖1所示:氣動(dòng)肌腱驅(qū)動(dòng)的基于三級(jí)增力機(jī)構(gòu)的沖壓機(jī)，包括氣動(dòng)肌腱、鉸桿機(jī)構(gòu)、杠桿機(jī)構(gòu)4和壓頭6，所述的氣動(dòng)肌腱包括上下相對(duì)設(shè)置且通過(guò)連接端連接的第一氣動(dòng)肌腱I和第二氣動(dòng)肌腱2，且第一氣動(dòng)肌腱I的直徑大于第二氣動(dòng)肌腱2的直徑，此外，所述的鉸桿機(jī)構(gòu)包括第一鉸 桿機(jī)構(gòu)3和第二鉸桿機(jī)構(gòu)5，且第一鉸桿機(jī)構(gòu)3、杠桿機(jī)構(gòu)4、第二鉸桿機(jī)構(gòu)5順序連通形成一體傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，而所述的一體傳動(dòng)機(jī)構(gòu)形成有兩組，對(duì)稱設(shè)置于氣動(dòng)肌腱的左右兩側(cè)，同時(shí)，第一氣動(dòng)肌腱I的工作端與第一鉸桿機(jī)構(gòu)3的尾端連通，而第二氣動(dòng)肌腱2的工作端則與位于第二氣動(dòng)肌腱2下部的壓頭6尾部的連接板7連接。
[0013]此外，所述的鉸桿機(jī)構(gòu)為可重構(gòu)toggle增力機(jī)構(gòu)，所述的杠桿機(jī)構(gòu)4的支點(diǎn)位于近第二鉸桿機(jī)構(gòu)5端，即杠桿機(jī)構(gòu)4的主動(dòng)臂的長(zhǎng)度L1長(zhǎng)于杠桿機(jī)構(gòu)4的被動(dòng)臂的長(zhǎng)度I1,而所述的壓頭6則可以設(shè)置為多個(gè)，均布在連接板的下部。具體壓頭的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的要求來(lái)進(jìn)行設(shè)定。
[0014]圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]如圖2所示:所述的壓頭6的數(shù)量為兩個(gè)，即形成了一種雙工位輸出的沖壓機(jī)。
[0016]本發(fā)明的具體傳動(dòng)過(guò)程為:
當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入第一氣動(dòng)肌腱I (具有較大直徑的氣動(dòng)肌腱)后產(chǎn)生第一收縮力，第一收縮力經(jīng)第一鉸桿機(jī)構(gòu)3及杠桿機(jī)構(gòu)4進(jìn)行放大，并將放大的第一收縮力通過(guò)第二鉸桿機(jī)構(gòu)5輸送給壓頭6，然后由壓頭6將放大的第一收縮力施加到工件上；輸出過(guò)程完成后，第一氣動(dòng)肌腱I恢復(fù)到松弛狀態(tài)，與此同時(shí)，第二氣動(dòng)肌腱2 (具有較小直徑的氣動(dòng)肌腱)內(nèi)部充入壓縮空氣，產(chǎn)生第二個(gè)收縮力，用作壓頭6的返回行程用力。
[0017]本發(fā)明在傳動(dòng)過(guò)程中的力學(xué)計(jì)算步驟為:
圖1中所示本發(fā)明所述的壓頭6的輸出力K的計(jì)算公式為:

——I——+ 1)

Tl1 tan ^tan
式中π一第一氣動(dòng)肌腱I的收縮力；
Qi1 —第一鉸桿機(jī)構(gòu)的理論壓力角；
一第二鉸桿機(jī)構(gòu)的理論壓力角；
7} μ 一機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率；
4一杠桿機(jī)構(gòu)主動(dòng)臂的長(zhǎng)度； h一杠桿機(jī)構(gòu)被動(dòng)臂的長(zhǎng)度。
[0018]本發(fā)明還可根據(jù)桿件可重構(gòu)的原理，僅僅改變?cè)隽C(jī)構(gòu)的連接方式，就可重構(gòu)出不同結(jié)構(gòu)與尺寸的沖壓機(jī)，滿足生產(chǎn)過(guò)程中沖壓工位的要求。
[0019]本發(fā)明由于采用了完全對(duì)稱的結(jié)構(gòu)來(lái)驅(qū)動(dòng)壓頭6，因此，壓頭6所受到的橫向力理論上為零，相對(duì)于傳統(tǒng)的基于非對(duì)稱機(jī)構(gòu)的沖壓機(jī)，壓頭滑塊使用壽命大大增加，且由于機(jī)床采用對(duì)稱布局，壓頭的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的要求來(lái)進(jìn)行設(shè)，單工位的沖壓機(jī)可以沖壓受力較大的工件，而多工位的沖壓機(jī)則可以顯著提高生產(chǎn)效率。此外，還可在機(jī)床兩側(cè)設(shè)置自動(dòng)送料的步進(jìn)裝置，能夠形成高效率、自動(dòng)化的沖壓機(jī)床。
[0020]本發(fā)明按照上述實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明應(yīng)當(dāng)理解，上述實(shí)施例不以任何形式限定本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種氣動(dòng)肌腱驅(qū)動(dòng)的基于三級(jí)增力機(jī)構(gòu)的沖壓機(jī)，其特征在于:包括氣動(dòng)肌腱、鉸桿機(jī)構(gòu)、杠桿機(jī)構(gòu)和壓頭，所述的氣動(dòng)肌腱包括上下相對(duì)設(shè)置且通過(guò)連接端連接的第一氣動(dòng)肌腱和第二氣動(dòng)肌腱，且第一氣動(dòng)肌腱的直徑大于第二氣動(dòng)肌腱的直徑，此外，所述的鉸桿機(jī)構(gòu)包括第一鉸桿機(jī)構(gòu)和第二鉸桿機(jī)構(gòu)，且第一鉸桿機(jī)構(gòu)、杠桿機(jī)構(gòu)、第二鉸桿機(jī)構(gòu)順序連通形成一體傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，而所述的一體傳動(dòng)機(jī)構(gòu)形成有兩組，對(duì)稱設(shè)置于氣動(dòng)肌腱的左右兩側(cè)，同時(shí)，第一氣動(dòng)肌腱的工作端與第一鉸桿機(jī)構(gòu)的尾端連通，而第二氣動(dòng)肌腱的工作端則與位于第二氣動(dòng)肌腱下部的壓頭尾部的連接板連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣動(dòng)肌腱驅(qū)動(dòng)的基于三級(jí)增力機(jī)構(gòu)的沖壓機(jī)，其特征在于，杠桿機(jī)構(gòu)的支點(diǎn)位于近第二鉸桿機(jī)構(gòu)端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣動(dòng)肌腱驅(qū)動(dòng)的基于三級(jí)增力機(jī)構(gòu)的沖壓機(jī)，其特征在于，所述的鉸桿機(jī)構(gòu)為可重構(gòu)toggle增力機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣動(dòng)肌腱驅(qū)動(dòng)的基于三級(jí)增力機(jī)構(gòu)的沖壓機(jī)，其特征在于，所述的壓頭設(shè)置為多個(gè)，均布在連接板的下部。
【文檔編號(hào)】B30B1/16GK103991236SQ201410201591
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】王洋, 秦培亮 申請(qǐng)人:蘇州農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院