1.一種雙伺服電機的驅(qū)動機械協(xié)調(diào)裝置，其特征在于：包括機架(3)、伺服電機A(1)、 伺服電機B(15)、曲柄A(2)、曲柄B(14)、連桿A(5)、連桿B(7)、連桿C(12)和導(dǎo)桿(10)，所 述的曲柄A(2)、曲柄B(14)、連桿A(5)、連桿B(7)和連桿C(12)構(gòu)成一個二自由度的并聯(lián)機 構(gòu)，導(dǎo)桿(10)通過轉(zhuǎn)動副C(8)連接于連桿B(7)上；所述的二自由度的并聯(lián)機構(gòu)，包括伺服電機A(1)、伺服電機B(15)、曲柄A(2)、曲柄 B(14)、連桿A(5)、連桿B(7) 和連桿C(12)，所述的伺服電機A(1) 與曲柄A(2) 連接，曲柄A(2)與連桿A(5)通過轉(zhuǎn)動副A(4)連接，伺服電機B(15)與曲柄B(14)連接，曲柄B(14)與 連桿C(12)通過轉(zhuǎn)動副E(13)連接，連桿B(7) 的一端與連桿A(5) 的一端用轉(zhuǎn)動副B(6)連 接，連桿B(7) 的另一端與連桿C(12) 的一端用轉(zhuǎn)動副D(11)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙伺服電機的驅(qū)動機械協(xié)調(diào)裝置，其特征在于：所述的 轉(zhuǎn)動副A(4)、轉(zhuǎn)動副B(6)、轉(zhuǎn)動副C(8)、轉(zhuǎn)動副D(11)和轉(zhuǎn)動副E(13) 的軸線互相平行。
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型涉及一種鍛壓機械技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種壓力機的雙伺服電機
的驅(qū)動機械協(xié)調(diào)裝置。
背景技術(shù)
[0002] 壓力機是金屬成形加工領(lǐng)域中廣泛使用的鍛壓設(shè)備，品種和數(shù)量繁多，其中以機 械壓力機應(yīng)用最為廣泛。現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展要求壓力機不僅能夠高速度、高精度、大負(fù)載
運轉(zhuǎn)，而且應(yīng)具有更大的柔性，能迅速、方便地改變輸出運動規(guī)律。傳統(tǒng)的機械壓力機運動 特性單一、工藝適用性差。近年來隨著交流伺服電機驅(qū)動成形裝備技術(shù)的逐步發(fā)展，出現(xiàn)了
滑塊運動曲線可調(diào)的各種交流伺服驅(qū)動壓力機，使得壓力機的工作性能和工藝適用性大大 提高，設(shè)備朝著柔性化、智能化的方向發(fā)展。
[0003] 普通機械壓力機一般采用各種不同的機械傳動機構(gòu)獲得工藝所需的滑塊運動規(guī) 律，以滿足不同的工藝要求。傳統(tǒng)的機械壓力機通過選擇適當(dāng)?shù)膱?zhí)行機構(gòu)及其構(gòu)件的尺寸， 得到一些滿足沖壓工藝要求的典型運動規(guī)律，但一種結(jié)構(gòu)方案無法滿足多種典型運動規(guī)律 的要求。雖然采用偏置曲柄滑塊機構(gòu)、多連桿機構(gòu)、非圓齒輪機構(gòu)等可以部分改變某種驅(qū)動 機構(gòu)的滑塊運動規(guī)律，但當(dāng)各桿件的尺寸參數(shù)確定后，滑塊的運動特性也隨之確定，因而不 具有柔性，難以用于不同的沖壓工藝。將交流伺服電動機應(yīng)用于機械壓力機的研究始于上世紀(jì)90年代美國俄亥俄州立大學(xué)工程研究中心，該中心S.Yossifon and R.Shivpuri提出 了由交流伺服電動機驅(qū)動滾珠絲杠或曲柄，通過多桿機構(gòu)將運動轉(zhuǎn)化為滑塊所需的運動，
它能極方便地改變滑塊的運動曲線，獲得不同的工件變形速度，適用于不同的沖壓工藝，保 證沖壓件的質(zhì)量。之后，交流伺服電動機應(yīng)用于機械壓力機的研究迅速發(fā)展，日本、加拿大等國均進(jìn)行了深入的研究，日本小松和會田等公司分別開發(fā)了各自的交流伺服電動機驅(qū)動
型壓力機。
[0004] 經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，komatsu公司的HCP3000，兩臺12kW伺服電動機通過
皮帶各自獨立驅(qū)動兩套滾珠絲杠，通過絲桿的螺母直接帶動沖壓滑塊，其公稱壓力僅達(dá)到 800kN。komatsu公司的H2F300，由兩臺100kW伺服電動機通過皮帶分別驅(qū)動兩套滾珠絲杠，再通過兩套獨立多連桿機構(gòu)共同驅(qū)動沖壓滑塊，其公稱壓力達(dá)到3000kN。
[0005] 考察現(xiàn)有的伺服壓力機驅(qū)動機構(gòu)可以發(fā)現(xiàn)，從機構(gòu)學(xué)的角度來看，上述壓力機的
傳動機構(gòu)都為單自由度機構(gòu)，伺服電機以旋轉(zhuǎn)(曲柄) 或移動(滾珠絲杠) 方式直接或通 過多連桿機構(gòu)驅(qū)動沖壓滑塊。單自由度機構(gòu)實現(xiàn)確定運動的原則是應(yīng)用一臺伺服電動機驅(qū)
動。如果伺服壓力機驅(qū)動機構(gòu)采用兩個伺服電機冗余驅(qū)動，這兩個伺服電機必須保證時時 同步，以避免輸入不同步造成的運動干涉。這樣雖然可以增加輸入功率，增大壓機的成形壓
力，卻增加了控制策略的難度，并且控制的穩(wěn)定性變差，任一個輸入誤差都會造成驅(qū)動機構(gòu)
無法正常工作甚至發(fā)生損壞。
發(fā)明內(nèi)容
[0006] 為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實用新型要設(shè)計一種不會產(chǎn)生因輸入誤差而 引起內(nèi)力干涉、且控制穩(wěn)定性好的雙伺服電機的驅(qū)動機械協(xié)調(diào)裝置。
[0007] 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案如下：一種雙伺服電機的驅(qū)動機械協(xié) 調(diào)裝置，包括機架、伺服電機A、伺服電機B、曲柄A、曲柄B、連桿A、連桿B、連桿C和導(dǎo)桿，所
述的曲柄A、曲柄B、連桿A、連桿B和連桿C構(gòu)成一個二自由度的并聯(lián)機構(gòu)，導(dǎo)桿通過轉(zhuǎn)動副 C 連接于連桿B 上；
[0008] 所述的二自由度的并聯(lián)機構(gòu)，包括伺服電機A、伺服電機B、曲柄A、曲柄B、連桿A、 連桿B和連桿C，所述的伺服電機A 與曲柄A連接，曲柄A 與連桿A通過轉(zhuǎn)動副A連接，伺服
電機B 與曲柄B連接，曲柄B 與連桿C通過轉(zhuǎn)動副E連接，連桿B 的一端與連桿A 的一端用 轉(zhuǎn)動副B 連接，連桿B 的另一端與連桿C 的一端用轉(zhuǎn)動副D 連接。
[0009] 本實用新型所述的轉(zhuǎn)動副A、轉(zhuǎn)動副B、轉(zhuǎn)動副C、轉(zhuǎn)動副D 和轉(zhuǎn)動副E 的軸線互相
平行。
[0010] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果：
[0011] 1、本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種用于壓力機的雙伺服電機 驅(qū)動機械協(xié)調(diào)裝置，利用二自由度并聯(lián)機構(gòu)的雙輸入特性，以兩個伺服電機驅(qū)動曲柄為輸
入，通過連桿共同驅(qū)動一個導(dǎo)桿沿著導(dǎo)軌做直線運動。該導(dǎo)桿可以直接驅(qū)動沖壓滑塊，還可 以連接具有增力作用的肘桿機構(gòu)驅(qū)動沖壓滑塊。當(dāng)伺服電機A和伺服電機B不同步驅(qū)動時，導(dǎo)致曲柄A 和曲柄B 相位不一致，進(jìn)而使得連桿A 和連桿C 不對稱運動，連桿A 和連桿C共 同驅(qū)動連桿B 繞著轉(zhuǎn)動副C 作微小旋轉(zhuǎn)運動，既避免了兩臺電機輸入不同步造成的運動干
涉，又使得兩個伺服電機功率得以疊加輸出。采用該裝置協(xié)調(diào)合成兩個伺服電機功率以得 到大功率伺服壓力機，不會產(chǎn)生因輸入誤差而引起的內(nèi)力干涉。
[0012] 2、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、控制容易，制造成本低，能夠很好解決現(xiàn)有伺服壓力機雙 伺服電機冗余驅(qū)動而引起的同步控制成本高和可靠性差的問題。當(dāng)伺服壓力機驅(qū)動機構(gòu)采用兩個伺服電機冗余驅(qū)動時，必須對這兩臺伺服電機進(jìn)行同步控制以保證兩臺伺服電機時 時同步，否則就會出現(xiàn)伺服電機內(nèi)力干涉或機構(gòu)運動干涉等問題。但由于控制誤差、系統(tǒng)誤差、機械本體磨損等原因，使得同步控制較為困難，且可靠性差。采用本實用新型，可以通過 機械協(xié)調(diào)來消除兩臺伺服電機的輸入誤差，而不必對兩臺伺服電機進(jìn)行同步，提高控制穩(wěn)
定性。目前國內(nèi)外尚未見到類似于本實用新型雙伺服電機驅(qū)動機械協(xié)調(diào)裝置的文獻(xiàn)報道。
附圖說明
[0013] 本實用新型僅有附圖1張，其中：
[0014] 圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖中：1、伺服電機A，2、曲柄A，3、機架，4、轉(zhuǎn)動副A，5、連桿A，6、轉(zhuǎn)動副B，7、連桿
B，8、轉(zhuǎn)動副C，9、導(dǎo)軌，10、導(dǎo)桿，11、轉(zhuǎn)動副D，12、連桿C，13、轉(zhuǎn)動副E，14、曲柄B，15、伺服電
機B。
具體實施方式
[0016] 下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作詳細(xì)說明。如圖1所示，一種雙伺服電機
的驅(qū)動機械協(xié)調(diào)裝置，包括機架3、伺服電機A1、伺服電機B15、曲柄A2、曲柄B14、連桿A5、
連桿B7、連桿C12和導(dǎo)桿10，所述的曲柄A2、曲柄B14、連桿A5、連桿B7和連桿C12構(gòu)成一 個二自由度的并聯(lián)機構(gòu)，導(dǎo)桿10通過轉(zhuǎn)動副C8連接于連桿B7上；
[0017] 所述的二自由度的并聯(lián)機構(gòu)，包括伺服電機A1、伺服電機B15、曲柄A2、曲柄B14、 連桿A5、連桿B7和連桿C12，所述的伺服電機A1與曲柄A2連接，曲柄A2與連桿A5通過轉(zhuǎn)動副A4連接，伺服電機B15與曲柄B14連接，曲柄B14 與連桿C12通過轉(zhuǎn)動副E13連接，連 桿B7 的一端與連桿A5 的一端用轉(zhuǎn)動副B6連接，連桿B7 的另一端與連桿C12 的一端用轉(zhuǎn)
動副D11連接。所述的轉(zhuǎn)動副A4、轉(zhuǎn)動副B6、轉(zhuǎn)動副C8、轉(zhuǎn)動副D11和轉(zhuǎn)動副E13 的軸線互相平行。
[0018] 本實施例的工作原理如下：伺服電機A1按設(shè)定運動規(guī)律轉(zhuǎn)動，驅(qū)動曲柄A2轉(zhuǎn)動，
伺服電機B15按設(shè)定運動規(guī)律轉(zhuǎn)動，驅(qū)動曲柄B14 轉(zhuǎn)動。曲柄A2通過連桿A5，曲柄B14通
過連桿C12共同驅(qū)動連桿B7運動，連桿B7驅(qū)動導(dǎo)桿10 沿導(dǎo)軌9進(jìn)行上下運動。由此，來自于兩臺伺服電機的運動和力傳遞合成于導(dǎo)桿10上。
[0019] 本實施例在以本實用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和
具體的操作過程，但本實用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實施例。
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