專利名稱：：機(jī)械成形壓制機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種具有壓制機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)的機(jī)械成形壓制機(jī)(mechanicalformingpress)，壓制機(jī)滑塊通過壓制機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)器機(jī)械地連接，其中，驅(qū)動(dòng)器由至少一個(gè)電伺服電機(jī)組成。
背景技術(shù)：
：此類型的成形壓制機(jī)是已知的，例如，從公開文獻(xiàn)DE102004009256B4。此類型的成形壓制機(jī)具有帶有許多結(jié)構(gòu)元件的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的問題是，提供一種上述類型的機(jī)械成形壓制機(jī)，其具有特別簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有盡可能少的結(jié)構(gòu)元件。為了解決本發(fā)明要解決的問題，本發(fā)明提供裝配有壓制機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)的機(jī)械成形壓制機(jī)，壓制機(jī)滑塊(pressram)通過壓制機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)器機(jī)械地連接，其中，驅(qū)動(dòng)器包括至少一個(gè)電伺服電機(jī)，并且其中，壓制機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)在伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸和用于壓制機(jī)滑塊的輸出軸之間具有無級(jí)變速傳動(dòng)比。如果伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸以基本上恒定的角速度旋轉(zhuǎn)，那么，所實(shí)現(xiàn)的結(jié)果可提供用變化的角速度驅(qū)動(dòng)壓制機(jī)滑塊的輸出軸。通過以基本上恒定的角速度激勵(lì)并操作伺服電機(jī)，可能獲得靈活可變的滑塊行程。大功率的電伺服電機(jī)的特征是高扭矩，并可用作主驅(qū)動(dòng)器。通過使滑塊行程靈活可變，在成形、沖壓和壓印的過程中實(shí)現(xiàn)了新的技術(shù)可能性。在壓制機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)的幫助下，通過壓制機(jī)滑塊將伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為平移運(yùn)動(dòng)?？梢栽诨旧虾愣ǖ慕撬俣认乱蕴囟ㄐ蕘磉B續(xù)操作伺服電機(jī)，避免例如由電機(jī)的重復(fù)加速和制動(dòng)以及整個(gè)壓制機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)的重復(fù)加速和制動(dòng)所導(dǎo)致的功率損耗。由于壓制機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)的無級(jí)變速傳動(dòng)比，可以直接在機(jī)械成形壓制機(jī)的成形區(qū)域中減慢壓制機(jī)滑塊的速度，實(shí)現(xiàn)更小的沖擊速度、更小的噪音排放和更高的工具使用壽命。結(jié)果是，上述類型的機(jī)械成形壓制機(jī)具有特別簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和非常少量的結(jié)構(gòu)部件，從而解決了本發(fā)明要解決的問題。如果壓制機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)具有多曲柄齒輪，那么這會(huì)是有利的。利用多曲柄齒輪，可通過簡(jiǎn)單方式在壓制機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速傳動(dòng)比。在本發(fā)明的有利實(shí)施方式中，壓制機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)具有拉桿組件。在此實(shí)施方式中，可在非常小的空間中布置無級(jí)變速傳動(dòng)比的壓制機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)。如果拉桿組件包括用于壓制機(jī)滑塊的輸出軸和反轉(zhuǎn)齒輪，那么其可證明是有用的，其中，將輸出軸布置為與反轉(zhuǎn)齒輪偏心并通過拉桿與反轉(zhuǎn)齒輪連接。對(duì)于此實(shí)施方式，可以非常緊湊的設(shè)計(jì)和特別簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)拉桿組件。在本發(fā)明的有利實(shí)施方式中，將輸出軸設(shè)計(jì)為偏心軸。偏心軸為壓制機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)提供基本傳動(dòng)(basictransmission)0如果拉桿直接作用在作為輸出軸的偏心軸上，那么壓制機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)的基本傳動(dòng)可簡(jiǎn)單地乘以拉桿組件的無級(jí)變速傳動(dòng)比(multiplied)，同時(shí)，可根據(jù)期望的級(jí)數(shù)(progression)，通過滑塊行程來設(shè)置壓制機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)的總體傳動(dòng)比。如果壓制機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比在成形壓制機(jī)的成形區(qū)域中增加，那么其可證明是有利的。結(jié)果，壓制機(jī)滑塊在成形區(qū)域中減慢，在該區(qū)域中，在下死點(diǎn)(bottomdeadcentre)之前可實(shí)現(xiàn)更慢的牽引速度和增加的工作行程(dutystroke)。在本發(fā)明的有利實(shí)施方式中，壓制機(jī)滑塊與驅(qū)動(dòng)器聯(lián)接(link)，其中不存在任何聯(lián)軸器(coupling)。因此，在整個(gè)滑塊行程上可實(shí)現(xiàn)壓制機(jī)滑塊的連續(xù)驅(qū)動(dòng)。另外，如果不使用聯(lián)軸器，可進(jìn)一步減少部件的數(shù)量。如果偏心軸包括至少一個(gè)偏心輪且偏心軸通過偏心輪驅(qū)動(dòng)一連接桿，那么其可證明是有利的。這允許非常容易設(shè)置壓制機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)的總傳動(dòng)比。在本發(fā)明的有利實(shí)施方式中，在偏心軸的偏心輪上以可調(diào)節(jié)的布置(inanadjustablearrangement)設(shè)置驅(qū)動(dòng)壓制機(jī)滑塊的連接桿，其中，偏心盤將連接桿和偏心輪隔開。結(jié)果，可簡(jiǎn)單調(diào)節(jié)壓制機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)的總傳動(dòng)比。如果偏心軸包括至少兩個(gè)偏心輪且如果在兩個(gè)偏心輪之間(優(yōu)選地，在中間)布置反轉(zhuǎn)齒輪，那么其可證明是有用的。這產(chǎn)生所謂的中心驅(qū)動(dòng)，其中，將來自輔助軸齒輪的驅(qū)動(dòng)力(power)從壓制機(jī)中部經(jīng)由偏心軸傳遞至偏心輪。利用橫向(lateral)驅(qū)動(dòng)，在橫向緊鄰兩個(gè)偏心輪的一側(cè)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。待傳遞的扭矩導(dǎo)致偏心軸的扭轉(zhuǎn)。此扭轉(zhuǎn)導(dǎo)致偏心輪的扭轉(zhuǎn)角的大小不同。不同大小的扭轉(zhuǎn)角導(dǎo)致壓制機(jī)滑塊的傾斜。通過在兩個(gè)偏心輪之間包括驅(qū)動(dòng)器可避免此效果。在本發(fā)明的有利實(shí)施方式中，可在兩個(gè)偏心輪之間的中間位置布置輔助軸齒輪。這導(dǎo)致兩個(gè)偏心輪的扭轉(zhuǎn)角的大小和方向相同。因此，可有效地避免壓制機(jī)滑塊的傾斜。如果在驅(qū)動(dòng)器和反轉(zhuǎn)齒輪之間布置至少一個(gè)傳動(dòng)級(jí)，那么其可證明是有利的。結(jié)果，在任何給定時(shí)間，為了提供最佳結(jié)果，可根據(jù)需求精確地調(diào)整作用在反轉(zhuǎn)齒輪上的扭矩。在優(yōu)選實(shí)施方式中，伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸以比反轉(zhuǎn)齒輪和/或用于壓制機(jī)滑塊的輸出軸的速度更高的速度旋轉(zhuǎn)。具有相應(yīng)的大功率的驅(qū)動(dòng)器，該驅(qū)動(dòng)器也可與反轉(zhuǎn)齒輪直接連接。在本發(fā)明的有利實(shí)施方式中，傳動(dòng)級(jí)與驅(qū)動(dòng)器和/或反轉(zhuǎn)齒輪接合。這樣，提供非滑動(dòng)傳動(dòng)。如果優(yōu)選地由單級(jí)正齒輪形成傳動(dòng)級(jí)，那么其可證明是有利的。此類型的齒輪單元非常容易布置。如果在整個(gè)滑塊行程上以相同的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來操作電伺服電機(jī)，那么其可能是有幫助的。結(jié)果，電伺服電機(jī)上存在更小的負(fù)載，且可以更低的功率對(duì)其進(jìn)行操作。本發(fā)明的優(yōu)選方面涉及一種用于操作根據(jù)之前實(shí)施方式的一個(gè)的機(jī)械成形壓制機(jī)的方法，其中，在整個(gè)滑塊行程上以基本上相同的速度操作電伺服電機(jī)。結(jié)果，避免了耗能的速度變化，并且，伺服電機(jī)能夠在連續(xù)操作中特別有效地運(yùn)行。下面參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式和應(yīng)用。圖1是根據(jù)本發(fā)明的壓制機(jī)驅(qū)動(dòng)器的透視圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及一種帶有連續(xù)或無聯(lián)軸器的(coupling-free)的壓制機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)的機(jī)械成形壓制機(jī)，壓制機(jī)滑塊通過壓制機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)機(jī)械地耦接(coupled)至驅(qū)動(dòng)器。驅(qū)動(dòng)器包括至少一個(gè)帶有驅(qū)動(dòng)軸的電伺服電機(jī)，其中，壓制機(jī)齒輪單元在伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸和用于壓制機(jī)滑塊的輸出軸之間具有無級(jí)變速傳動(dòng)比，從而，當(dāng)伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸以基本上恒定的角速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，輸出軸具有變化的角速度。將成形壓制機(jī)安裝在帶有齒輪殼體和沖頭的壓制機(jī)殼體中。為了更好地觀察，在這里未示出為齒輪零件提供支承點(diǎn)的壓制機(jī)殼體和壓制機(jī)滑塊。圖1示出了用于機(jī)械成形壓制機(jī)的根據(jù)本發(fā)明的壓制機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)1的透視圖。在此情況中，壓制機(jī)驅(qū)動(dòng)器由兩個(gè)電伺服電機(jī)2組成，每個(gè)電伺服電機(jī)具有驅(qū)動(dòng)軸20和傳動(dòng)小齒輪21。電伺服電機(jī)2的傳動(dòng)小齒輪21與壓制機(jī)齒輪單元1連接。壓制機(jī)齒輪單元1包括傳動(dòng)裝置、拉桿組件3和滑塊曲柄機(jī)構(gòu)。傳動(dòng)裝置由具有大齒輪緣41(gearrim)和小齒輪緣42的正齒輪形式的傳動(dòng)級(jí)4組成。大齒輪緣41與電伺服電機(jī)2的傳動(dòng)小齒輪21嚙合，小齒輪緣42與拉桿組件3的反轉(zhuǎn)齒輪31嚙合。拉桿組件3包括用于壓制機(jī)滑塊的輸出軸30和反轉(zhuǎn)齒輪31(countergear)組成。將輸出軸30與反轉(zhuǎn)齒輪31偏心地布置，并且，輸出軸30以如下方式經(jīng)由拉桿(draglink)(這里未示出)與反轉(zhuǎn)齒輪31連續(xù)地連接，S卩，使得如果反轉(zhuǎn)齒輪31以基本上恒定的角速度旋轉(zhuǎn)，那么輸出軸30具有變化的角速度。被設(shè)計(jì)為偏心軸的輸出軸30形成滑塊曲柄機(jī)構(gòu)，并由兩個(gè)偏心輪32組成，連接桿34和偏心盤33在偏心輪上進(jìn)行樞轉(zhuǎn)并且位于偏心輪之間。連接桿34與這里未示出的壓印機(jī)(pressstamp)以已知的方式連接，其中，將壓印機(jī)布置為豎直滑動(dòng)地安裝在殼體的沖頭中?？蓛?yōu)選地相對(duì)于偏心軸30調(diào)節(jié)偏心盤33。將反轉(zhuǎn)齒輪31定位在兩個(gè)偏心輪32之間的中間位置。優(yōu)選地，將伺服電機(jī)2的驅(qū)動(dòng)軸20、傳動(dòng)級(jí)4、反轉(zhuǎn)齒輪31和偏心軸30基本上彼此平行地布置，其中，傳動(dòng)級(jí)4、反轉(zhuǎn)齒輪31和偏心軸30在成形壓制機(jī)殼體中的相應(yīng)支承點(diǎn)處具有固定的樞轉(zhuǎn)支架(mountings)。下面更詳細(xì)地描述本發(fā)明的作用模式和功能模式。在操作根據(jù)本發(fā)明的成形壓制機(jī)1的過程中，以基本恒定的角速度的相同旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的電伺服電機(jī)2提供驅(qū)動(dòng)。將電伺服電機(jī)2的輸出經(jīng)由傳動(dòng)級(jí)4施加至反轉(zhuǎn)齒輪31，其中，經(jīng)由拉桿組件將反轉(zhuǎn)齒輪31與偏心軸30以無級(jí)變速傳動(dòng)比連接。如果反轉(zhuǎn)齒輪31以基本上恒定的角速度旋轉(zhuǎn)，那么拉桿的存在會(huì)使得偏心軸30具有變化的角速度，其中，成形壓制機(jī)1的成形區(qū)域中的傳動(dòng)比增加。通過旋轉(zhuǎn)偏心軸30，將電伺服電機(jī)2的輸出施加至偏心輪32，然后，其將動(dòng)力(power)傳遞至相應(yīng)情形下的連接桿34。然后，連接桿34驅(qū)動(dòng)這里未示出的壓制機(jī)滑塊。由于偏心軸30的居中布置的驅(qū)動(dòng)器，兩個(gè)偏心輪34相對(duì)于反轉(zhuǎn)齒輪31的扭轉(zhuǎn)角基本上相同，因此防止壓制機(jī)滑塊(這里未示出)傾斜。本發(fā)明基于用大功率伺服電機(jī)2作為主驅(qū)動(dòng)器的理念，從而，可以通過激勵(lì)伺服電機(jī)而使滑塊行程靈活可變。在具有無級(jí)變速傳動(dòng)比的連續(xù)壓制機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)1的幫助下，將伺服電機(jī)2的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成壓制機(jī)滑塊的平移運(yùn)動(dòng)。與具有偏心齒輪機(jī)構(gòu)的伺服壓制機(jī)不同(其中，由于恒定的傳動(dòng)比，使得其無法將可獲得的電機(jī)扭矩以最佳方式轉(zhuǎn)化成所需的成形力和壓制機(jī)的工作能力)，根據(jù)本發(fā)明的成形壓制機(jī)的成形區(qū)域中的傳動(dòng)比被增加了。本發(fā)明產(chǎn)生以下優(yōu)點(diǎn)作為壓制機(jī)驅(qū)動(dòng)器的基本傳動(dòng)的滑塊曲柄機(jī)構(gòu)(偏心軸)的傳動(dòng)比與拉桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比相乘(multiplied)，而拉桿機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比是隨著曲柄角度而變化的。由于用作主電機(jī)的伺服電機(jī)的直接激勵(lì)，壓制機(jī)滑塊的行程變得靈活。因此，在成形區(qū)域的面積中，在從120°到180°的曲柄角度范圍中，通過拉桿組件增加傳動(dòng)比。結(jié)果，在一定的伺服電機(jī)扭矩下增加壓制機(jī)的額定壓力路徑。例如，具有傳統(tǒng)的偏心驅(qū)動(dòng)器的6300KN壓制機(jī)的額定壓力路徑是7.6mm,而在下死點(diǎn)之前，具有集成拉桿組件的伺服壓制機(jī)具有10.5mm的額定壓力路徑。因此，如果使用相同的伺服電機(jī)，那么可獲得更高的額定工作能力用于工程成形方法。不具有附加的鉸接接頭而這樣的鉸接接頭會(huì)導(dǎo)致在壓制機(jī)的功率通量中的誤差，這表示，可與偏心壓制機(jī)一樣實(shí)現(xiàn)相同剛度的驅(qū)動(dòng)器構(gòu)造?？稍谡麄€(gè)滑塊行程上實(shí)現(xiàn)連續(xù)驅(qū)動(dòng)。相反的操作在壓制機(jī)驅(qū)動(dòng)器中并不是必需的。結(jié)果是壓制機(jī)驅(qū)動(dòng)器的總能量平衡得到顯著改進(jìn)和零件數(shù)量大幅減小。權(quán)利要求一種具有壓制機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)(1)的機(jī)械成形壓制機(jī)，壓制機(jī)滑塊經(jīng)由所述壓制機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)(1)與驅(qū)動(dòng)器(2)機(jī)械地連接，其中，所述驅(qū)動(dòng)器(2)包括至少一個(gè)電伺服電機(jī)，其特征在于，所述壓制機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)(1)在所述伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸(20)和用于所述壓制機(jī)滑塊的輸出軸(30)之間具有無級(jí)變速傳動(dòng)比。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械成形壓制機(jī)，其特征在于，所述壓制機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)(1)具有多曲柄齒輪(3)。3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)械成形壓制機(jī)，其特征在于，所述壓制機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)(1)具有拉桿組件(3)。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)械成形壓制機(jī)，其特征在于，所述拉桿組件(3)包括用于所述壓制機(jī)滑塊的所述輸出軸(30)和反轉(zhuǎn)齒輪(31)，其中，將所述輸出軸(30)與所述反轉(zhuǎn)齒輪(31)偏心地布置，并且，通過拉桿將所述輸出軸(30)與所述反轉(zhuǎn)齒輪(31)連接。5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)械成形壓制機(jī)，其特征在于，所述輸出軸(30)被設(shè)計(jì)為偏心軸(30)。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)械成形壓制機(jī)，其特征在于，所述壓制機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)(1)的傳動(dòng)比在所述成形壓制機(jī)(1)的成形區(qū)域中增加。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)械成形壓制機(jī)，其特征在于，不用任何聯(lián)軸器地將所述壓制機(jī)滑塊與所述驅(qū)動(dòng)器(2)聯(lián)接。8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)械成形壓制機(jī)，其特征在于，所述偏心軸(30)包括至少一個(gè)偏心輪(32)，所述偏心軸(30)通過所述偏心輪(32)驅(qū)動(dòng)連接桿(34)。9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)械成形壓制機(jī)，其特征在于，使得驅(qū)動(dòng)所述壓制機(jī)滑塊的連接桿(34)以可調(diào)節(jié)的布置設(shè)置在所述偏心軸(30)的偏心輪(32)上，其中，所述連接桿(34)和所述偏心輪(32)由偏心盤(33)隔開。10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)械成形壓制機(jī)，其特征在于，所述偏心軸(30)包括至少兩個(gè)偏心輪(32)，并且，將所述反轉(zhuǎn)齒輪(31)布置在所述兩個(gè)偏心輪(32)之間，優(yōu)選地在中間位置設(shè)置在所述兩個(gè)偏心輪(32)之間。11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)械成形壓制機(jī)，其特征在于，在所述驅(qū)動(dòng)器(2)和所述反轉(zhuǎn)齒輪(31)之間布置至少一個(gè)傳動(dòng)級(jí)(4)。12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)械成形壓制機(jī)，其特征在于，所述傳動(dòng)級(jí)(4)與所述驅(qū)動(dòng)器(2)和/或所述反轉(zhuǎn)齒輪(31)接合。13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)械成形壓制機(jī)，其特征在于，優(yōu)選地由單級(jí)正齒輪形成所述傳動(dòng)級(jí)(4)。14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)械成形壓制機(jī)，其特征在于，在整個(gè)滑塊行程上以相同的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)操作所述電伺服電機(jī)(2)。15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的機(jī)械成形壓制機(jī)，其特征在于，在整個(gè)滑塊行程上以基本上相同的速度操作所述電伺服電機(jī)(2)。全文摘要本發(fā)明涉及一種具有壓制機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)的機(jī)械成形壓制機(jī)，壓制機(jī)滑塊通過壓制機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)與驅(qū)動(dòng)器機(jī)械地連接，其中，驅(qū)動(dòng)器由至少一個(gè)電伺服電機(jī)組成。為了提供上述類型的且具有帶有盡可能少的結(jié)構(gòu)元件的特別簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)的機(jī)械成形壓制機(jī)，本發(fā)明提供一種在伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸和用于壓制機(jī)滑塊的輸出軸之間具有無級(jí)變速傳動(dòng)比的壓制機(jī)齒輪機(jī)構(gòu)。文檔編號(hào)B30B15/14GK101823345SQ20101012774公開日2010年9月8日申請(qǐng)日期2010年3月8日優(yōu)先權(quán)日2009年3月6日發(fā)明者因戈?duì)柗颉づ僚?安德烈亞斯·瓦爾特,斯特凡·凱澤申請(qǐng)人:安德里茨技術(shù)和資產(chǎn)管理有限公司