伺服冲压技术在数控转塔冲床中的创新与应用

　　另一种是单伺服电机主传动系统(图2c)，将伺服电机通过丝杠传动副与曲柄肘杆机构相连，利用曲柄肘杆机构特有的增力特性，虽可降低伺服电机的负载扭矩，但结构比较复杂，公称压力和冲压速度也不及前者。

本专利主传动系统技术相比国内外同类产晶的独特性在于．将单台通用伺服电机直驱曲柄连杆机构，并通过连杆长度可变的技术创新，不仅解决了采用小惯量低扭矩伺服电机取代高成本大功率力矩电机的难题，而且使通用伺服电机高速、高性能特性与数控转塔冲床快速、灵活的工艺特点完善结合，发挥出优异的高效、节能及柔性化技术性能优势二

　　1.2 创新点

　　(1)采用高转速、低扭矩的通用伺服电机直接与曲轴相连接，驱动连杆长度可变的曲柄连杆传动机构。在专用数控系统软件的控制下，可实现冲压与送进轴的联动控制运行的传动方案(图3a)。

图3长度可变连杆伺服主传动示意图

　　连杆为内、外连杆的组合嵌入式结构，由气缸驱动摆杆式机械结构，在快速调节连杆长度的同时，带动垫块补偿连杆长度的变化，实现初始位置和打击位置两种长度的调节(图3b)：将数控转塔冲床的换模与冲压时所需的两种滑块行程，分别通过可变的连杆长度与减小的曲轴偏心距的合理匹配，使公称力矩降低，进而减小其伺服电机的额定力矩和功率(图3c)。

　　(2)长度可变连杆结构采用新型内连杆、外连杆嵌套的形式。在外连杆上开有导向槽，垫块可以在导向槽中自由滑动。内连杆、垫块分别由两侧的连接板连接，外连杆上安装具有导向作用的气缸，导向气缸与外连杆通过螺钉同定，导向气缸活塞杆与垫块固定；内连杆与外连杆之间安装压缩弹簧，弹簧力可以支撑内连杆、销轴、滑块以及打击头的重量。通过采用摆杆式机械结构，使得对于连杆长度的调节更加方便快速，只用一个气缸就可以实现初始位置和打击位置两种长度的调节，以满足特定工艺要求。

　　1.3 技术特点

　　(1)可变连杆及小偏心距曲轴设计，使伺服电机驱动力矩随之成倍减小，与上述日本AMADA公司同类机型相比，满足同等公称压力(200kN)及冲压速率(1800hpm)，本专利技术采用通用型高速低功率(16kW)伺服电机，较其大功率(54kW)双力矩伺服电机，具有显著的效率与节能优势。

　　(2)采用通用高速低扭矩伺服电机，在满足数控转塔冲床所需较大的模具提升及换位行程的同时，能够通过较小的加工行程实现满载荷冲压及快速步冲等功能，应用于SP型数控伺服转塔冲床，其刻印速度1800hpm，10mm行程1mm、25ram间距步冲速度分别为1000hpm、500hpm，各指标均达到国际先进水平。