一种大扭矩旋压定位装置

技术领域

本发明涉及工件加工领域，尤其涉及一种大扭矩定位装置。

背景技术

皮带轮在旋压成型时，工件靠主动轴1驱动的下模与从动轴驱动的上模对压来夹紧，如图1，通过下模凹包06和上模凸包05的配合关系，与工件定位包07精准配合，并对工件实施夹紧，旋压时，夹紧力通常在70-80吨，需要大扭力来克服摩擦阻力及材料流动抗力。这种大负载和高惯量旋压特性无法保证主、从动轴在旋压完成后回到初始位置时周角的精准定位，容易损坏模具及工件。

发明内容

本发明是为了解决背景技术中存在的至少一种缺陷或问题，提供一种大扭矩旋压定位装置。本发明的技术方案是：

一种大扭矩旋压定位装置，其特征在于，包括：

主动轴驱动部件和从动轴驱动部件；

所述主动轴驱动部件包括主动轴、第一电机、主离合器和第二电机，所述第一电机输出端、所述第二电机输出端与所述主动轴传动连接，所述第一电机用于为所述主动轴提供旋压动力，所述第二电机用于通过所述主离合器为所述主动轴旋压停止时提供周角定位动力；

所述从动轴驱动部件包括所述从动轴、第三电机、从离合器和第四电机，所述第三电机输出端、所述第四电机输出端与所述主动轴传动连接，所述第三电机用于为所述从动轴提供旋压动力，所述第四电机用于通过所述从离合器为所述从动轴旋压停止时提供定位动力；

所述主动轴可固定连接下模，所述从动轴可固定连接上模，上模或下模可定位固定工件，所述主动轴和所述从动轴用于通过上模、下模相互对压夹紧以加工工件。

进一步地，所述主动轴驱动部件和所述从动轴驱动部件是结构一致的两个部件。

进一步地，所述主动轴驱动部件还包括：与所述主动轴固定连接的第一主同步带轮、与所述第一电机固定连接的第二主同步带轮，所述第一电机通过所述第二主同步带轮和所述第一主同步带轮为所述主动轴提供旋压动力；

所述从动轴驱动部件还包括：与所述从动轴固定连接的第一从同步带轮、与所述第三电机固定连接的第二从同步带轮，所述第三电机通过所述第二从同步带轮和所述第一从同步带轮为所述从动轴提供旋压动力。

进一步地，所述主动轴驱动部件还包括：与所述第一电机固定连接的第三主同步带轮、通过所述主离合器与所述第二电机固定连接的第四主同步带轮，所述第二电机通过所述第四主同步带轮和所述第三主同步带轮为所述主动轴提供圆周定位动力；

所述从动轴驱动部件还包括：与所述从动轴固定连接的第三从同步带轮、通过所述从离合器与所述第四电机固定连接的第四从同步带轮，所述第四电机通过所述第四从同步带轮和所述第三从同步带轮为所述从动轴提供圆周定位动力。

进一步地，旋压时，所述第一电机通过所述第二主同步带轮和所述第一主同步带轮驱动所述主动轴旋转、所述第二电机处于断电状态、所述主离合器分离，所述第三电机通过所述第二从同步带轮和所述第一从同步带轮驱动所述从动轴旋转、所述第四电机处于断电状态、所述从离合器分离；

所述第一电机和所述第三电机的运行状态相同。

进一步地，旋压停止时：

所述第一电机处于断电状态，所述主离合器连接，所述第二电机通过所述第一主同步带轮、所述第二主同步带轮、所述第三主同步带轮和所述第四主同步带轮驱动所述主动轴周角定位；

所述第三电机处于断电状态，所述从离合器连接，所述第四电机通过所述第一从同步带轮、所述第二从同步带轮、所述第三从同步带轮和所述第四从同步带轮驱动所述从动轴周角定位；

所述第二电机和所述第四电机的运行状态相同。

进一步地，所述主离合器的输入端与所述第二电机的输出端连接，所述主离合器的输出端与所述第四主同步带轮连接；

所述从离合器的输入端与所述第四电机的输出端连接，所述从离合器的输出端与所述第四从同步带轮连接。

进一步地，所述第一主同步带轮和所述第二主同步带轮通过同步带传动，所述第三主同步带轮和所述第四主同步带轮通过同步带传动；

所述第一从同步带轮和所述第二从同步带轮通过同步带传动，所述第三从同步带轮和所述第四从同步带轮通过同步带传动。

进一步地，所述主动轴和所述从动轴通过光电传感器实现上下校准。

进一步地，所述光电传感器的发射端和接收端分别安装于所述主动轴和所述从动轴；

所述主动轴和所述从动轴为实现上下校准，所述光电传感器将校准位移信号经过计算后发送至所述第二电机、所述第四电机、所述主离合器和所述从离合器，以使所述第二电机和所述第四电机结合所述校准位移信号控制开启或断电、所述主离合器和所述从离合器结合所述校准位移信号控制连接或分离。

本发明具有以下有益效果：

1、通过离合器和第二电机12、第四电机22的应用，在旋压停止时，通过离合器使主动轴、从动轴恢复周向定位，实现主动轴、从动轴的精准定位，避免了现有技术中传动部件的扭曲变形或磨损导致定位精度下降；

2、通过光电传感器、PLC计算并控制的方式，结合离合器、第二电机、第四电机和同步带轮的使用，使本发明的主动轴、从动轴可实现周角精准定位。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1为工件通过主动轴、从动轴对压加紧加工示意图；

图2为现有技术中通过齿轮箱配合花键轴传动方式实现定位示意图；

图3为本发明其中一实施例示意图。

附图标记：

01、主齿轮箱，02、从齿轮箱，03、电机，04、花键轴，05、上模凸包，06、下模凹包，07、工件定位包

主动轴驱动部件：1、主动轴，11、第一电机，12、第二电机，13、主离合器，14、主离合器的输入端，15、主离合器的输出端，16、第一主同步带轮，17、第二主同步带轮，18、第三主同步带轮，19、第四主同步带轮

从动轴驱动部件：2、从动轴，21、第三电机，22、第四电机，23、从离合器，24、从离合器的输入端，25、从离合器的输出端，26、第一从同步带轮，27、第二从同步带轮，28、第三从同步带轮，29、第四从同步带轮

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

现有皮带轮旋压设备的主、从动轴初始位置周角定位方式，通常采用齿轮箱配合花键轴的传动方式以实现定位。如图2，采用齿轮箱配合花键轴的传动方式实现定位的方式，电机与主齿轮箱01联结，通过主齿轮箱01变速分配，电机03的一部分动力直接驱动主动轴旋转，另一部分通过花键轴04为从齿轮箱02提供动力，再由从齿轮箱02变速后驱动从动轴旋转。传动部件-花键轴受零件制造精度影响，主、从动轴初始位置周角定位精度不足，随着使用时间增长磨损加大，精度也随之逐渐降低；且由于花键轴较长，在传递大扭力时花键轴04容易产生扭曲变形，这也是导致周角定位精度不足的重要因素。因此齿轮箱配合花键轴04的传动方式以实现定位难以满足批量生产的需要。

本发明的至少一实施例中提供一种大扭矩旋压定位装置，包括：主动轴驱动部件和从动轴驱动部件；主动轴驱动部件包括主动轴1、第一电机11、主离合器13和第二电机12，第一电机11输出端与主动轴1传动连接，第一电机11用于为主动轴1提供旋压动力，第二电机12输出端与主动轴1传动连接，第二电机12用于通过主离合器13为主动轴1旋压停止时提供周角定位动力；从动轴驱动部件包括从动轴2、第三电机21、从离合器23和第四电机22，第三电机22输出端、所述第四电机22输出端与所述主动轴1传动连接，所述第三电机22用于为从动轴2提供旋压动力，第四电机22用于通过从离合器23为从动轴2旋压停止时提供周角定位动力；主动轴1可固定连接下模，从动轴2可固定连接上模，上模或下模可定位固定工件，主动轴1和从动轴2用于通过下模、上模相互对压夹紧以加工工件。本发明的旋压定位装置通过离合器和第二电机12、第四电机22的应用，在旋压停止时，通过离合器使主动轴、从动轴恢复周向定位，避免了现有技术中传动部件的扭曲变形或磨损导致定位精度下降。需要说明的是，本发明中所述的离合器包括主离合器和从离合器。

在本发明的至少一实施例中，主动轴驱动部件和从动轴驱动部件是结构一致的两个部件。

在本发明的至少一实施例中，主动轴驱动部件还包括：与主动轴1固定连接的第一主同步带轮16、与第一电机11固定连接的第二主同步带轮17，第一电机11通过第二主同步带轮17和第一主同步带轮16为主动轴1提供旋压动力；从动轴驱动部件还包括：与从动轴2固定连接的第一从同步带轮26、与第三电机21固定连接的第二从同步带轮27，第三电机21通过第二从同步带轮27和第一从同步带轮26为从动轴2提供旋压动力。

在本发明的至少一实施例中，主动轴驱动部件进一步还包括：与第一电机11固定连接的第三主同步带轮18、通过主离合器13与第二电机12固定连接的第四主同步带轮19，第二电机12通过第四主同步带轮19和第三主同步带轮18为主动轴1提供圆周定位动力；从动轴驱动部件进一步包括：与从动轴2固定连接的第三从同步带轮28、通过从离合器23与第四电机22固定连接的第四从同步带轮29，第四电机22通过第四从同步带轮29和第三从同步带轮28为从动轴2提供圆周定位动力。本发明的旋压定位装置通过离合器和第二电机12、第四电机22的应用，结合同步带轮的传动，使主动轴1、从动轴2在第三电机21和第三电机21的驱动下周角精准定位，且不存在传动部件磨损问题。

在本发明的至少一实施例中，旋压时：第一电机11通过第二主同步带轮17和第一主同步带轮16驱动主动轴1旋转、第二电机12处于断电状态、主离合器13分离，第三电机21通过第二从同步带轮27和第一从同步带轮26驱动从动轴2旋转、第四电机22处于断电状态、从离合器23分离；第一电机11和第三电机21的运行状态相同。

在本发明的至少一实施例中，旋压停止时：第一电机11处于断电状态，主离合器13连接，第二电机12通过第一主同步带轮16、第二主同步带轮17、第三主同步带轮18和第四主同步带轮19驱动主动轴1周角定位；第三电机21处于断电状态，从离合器23连接，第四电机22通过第一从同步带轮26、第二从同步带轮27、第三从同步带轮28和第四从同步带轮29驱动从动轴2周角定位；第二电机12和第四电机22的运行状态相同。

在本发明的至少一实施例中，主离合器的输入端14与第二电机12的输出端连接，主离合器的输出端15与第四主同步带轮19连接；从离合器的输入端24与第四电机22的输出端连接，从离合器的输出端25与第四从同步带轮29连接。旋压时，主离合器和从离合器处于断电空转状态。

在本发明的至少一实施例中，第一主同步带轮16和第二主同步带轮17通过同步带传动，第三主同步带轮18和第四主同步带轮19通过同步带传动；第一从同步带轮26和第二从同步带轮27通过同步带传动，第三从同步带轮28和第四从同步带轮29通过同步带传动。同步带轮通过同步带传动。需要说明的是，本发明所描述的同步带轮包括第一主同步带轮16、第二主同步带轮17、第三主同步带轮18、第四主同步带轮19、第一从同步带轮26、第二从同步带轮27、第三从同步带轮28和第四从同步带轮29。

在本发明的至少一实施例中，主动轴1和从动轴2通过光电传感器实现上下校准。

在本发明的至少一实施例中，光电传感器的发射端和接收端分别安装于主动轴1和从动轴2；主动轴1和所述从动轴2为实现上下校准，光电传感器将校准位移信号经过计算后发送至第二电机12、第四电机22、主离合器13和从离合器23，以使第二电机12和第四电机22结合校准位移信号控制开启或断电、主离合器13和从离合器23结合校准位移信号控制连接或分离。旋压停止时，第一电机11和第三电机21处于断电状态，主离合器13和从离合器23连接。第二电机12和第四电机22分别带动主离合器13和从离合器23工作。第二电机12通过第一主同步带轮16、第二主同步带轮17、第三主同步带轮18和第四主同步带轮19驱动主动轴1，光电传感器产生校准位移信号，经过PLC计算后生成校准位移，校准位移为主动轴1提供定位；第四电机22通过第一从同步带轮26、第二从同步带轮27、第三从同步带轮28和第四从同步带轮29驱动从动轴2，光电传感器产生校准位移信号，经过PLC计算后生成校准位移，校准位移为主动轴1和从动轴2提供定位。需要说明的是，主动轴1的校准位移和从动轴2的校准位移可相同也可不同。通过光电传感器、PLC计算和控制的方式，结合离合器、第二电机12、第四电机22和同步带轮的使用，使本发明的主动轴1、从动轴2可实现周角精准定位。

进一步地，在本发明至少一实施例中，第一电机11、第二电机12、第三电机21和第四电机22是伺服电机。

本发明创造性地改变了旋压定位同步传动的机理，由传统的链传动模式改进为伺服电机驱动为主，光(光电传感器)、机(电机)、电、算(PLC计算)相结合模式实现主动轴1、从动轴2周角精准定位，对具有大扭矩同步要求较高的产品加工生产具有积极的改进意义。

本发明具有以下有益效果：

1、通过离合器和第二电机12、第四电机22的应用，在旋压停止时，通过离合器使主动轴、从动轴恢复周向定位，实现主动轴、从动轴的精准定位，避免了现有技术中传动部件的扭曲变形或磨损导致定位精度下降；

2、通过光电传感器、PLC计算并控制的方式，结合离合器、第二电机12、第四电机22和同步带轮的使用，使本发明的主动轴1、从动轴2可实现周角精准定位。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。