一种基于伺服电机的高效工作且自动加热锻造装置

文档序号:770341 发布日期:2021-04-09 浏览:5次 >En<

阅读说明:本技术 一种基于伺服电机的高效工作且自动加热锻造装置 (High-efficiency working and automatic heating forging device based on servo motor ) 是由 彭媛源 于 2020-12-23 设计创作,主要内容包括:本发明涉及伺服电机相关领域,公开了一种基于伺服电机的高效工作且自动加热锻造装置,包括主箱体,主箱体内设有开口向上且环形设置的电磁加热腔,齿条齿轮腔后侧连通设有齿条齿轮轴腔通过导热块的导热和液体形变腔内液体的热胀冷缩,来监控锻造工件的当前温度,由于变阻器与伺服电机串联,使其跟随锻造工件的温度的变化而变化,然后通过分压进行控制伺服电机的电压信号,使伺服电机的转速可变,再通过离心主磁铁由于离心力的作用是否被甩出,来控制锤击齿条是否在较高温度下进行工作,使锻造工件只进行高效率锻造,当温度过低时,可直接通过电磁加热器对锻造工件进行电磁加热,避免了人工搬运的繁琐,节约了劳动力。(The invention relates to the related field of servo motors, and discloses a high-efficiency working and automatic heating forging device based on a servo motor, which comprises a main box body, wherein an electromagnetic heating cavity with an upward opening and annular arrangement is arranged in the main box body, the rear side of a rack and gear cavity is communicated with a rack and gear shaft cavity, the current temperature of a forging workpiece is monitored through the heat conduction of a heat conduction block and the expansion and contraction of liquid in a liquid deformation cavity, a rheostat is connected with the servo motor in series and is changed along with the change of the temperature of the forging workpiece, then the voltage signal of the servo motor is controlled through partial pressure, the rotating speed of the servo motor is variable, and then whether a hammering rack works at a higher temperature is controlled through whether a centrifugal main magnet is thrown out due to the action of centrifugal force, so that the forging workpiece is only subjected to high-efficiency forging, and when the temperature is too low, the forging workpiece can be directly, the trouble of manual handling is avoided, and the labor force is saved.)

一种基于伺服电机的高效工作且自动加热锻造装置

技术领域

本发明涉及伺服电机相关领域,尤其是一种基于伺服电机的高效工作且自动加热锻造装置。

背景技术

伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象,如今大多锻造工件在进行多次锻造时,都采用明火进行再次加热,所以需要人工进行搬运,不仅浪费大量的人力,同时增加了人工成本,而且在搬运过程中也存在烫伤工作人员的隐患,另一方面,在锻造工件时,温度高的时候锻造效果较好,在温度低时,不仅锻造效果差,还会增加锻造难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于伺服电机的高效工作且自动加热锻造装置,能够克服现有技术的上述缺陷,从而提高设备的实用性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:本发明的一种基于伺服电机的高效工作且自动加热锻造装置,包括主箱体,所述主箱体内设有开口向上且环形设置的电磁加热腔,所述电磁加热腔内侧连通设有齿条齿轮腔,所述齿条齿轮腔后侧连通设有齿条齿轮轴腔,所述齿条齿轮腔左侧设有副线轮腔,所述副线轮腔左侧设有限位轮腔,所述限位轮腔左侧设有变阻器腔,所述变阻器腔上侧连通设有副磁性腔,所述副磁性腔上侧设有液体形变腔,所述液体形变腔右侧连通设有位于所述限位轮腔左侧的副磁铁腔,所述主箱体右端面固定连接设有向上延伸的支撑块,所述支撑块上端面固定连接设有向左延伸的锤击箱体,所述锤击箱体内设有开口向下的锤击腔,所述锤击腔右侧连通设有半齿条齿轮腔,所述半齿条齿轮腔右侧设有啮合腔,所述啮合腔右侧设有向上延伸的换位腔,所述换位腔右侧连通设有换位从动腔,所述换位从动腔右侧连通设有换位轴腔,所述换位轴腔右侧连通设有磁铁腔,所述换位腔左侧设有位于所述锤击腔右侧且位于所述啮合腔上侧的主线轮腔,所述啮合腔左端壁内转动配合连接设有向左延伸至所述半齿条齿轮腔内且向右延伸至所述 啮合腔内的端面齿轮轴,所述端面齿轮轴左侧末端固定连接设有传动齿轮,所述端面齿轮轴右侧末端花键配合连接设有端面齿轮,所述啮合腔内滑动配合连接设有滑动块,所述滑动块内设有开口向右的端面齿轮腔,所述端面齿轮腔左侧连通设有开口向左的滑动腔,所述端面齿轮轴与所述滑动腔滑动配合连接,所述端面齿轮与所述端面齿轮腔转动配合连接,所述端面齿轮腔外端壁内固定连接是有环形设置的离心副磁铁,所述滑动块左端面与所述啮合腔左端壁之间固定连接设有滑动弹簧。

在上述技术方案基础上,所述半齿条齿轮腔后端壁转动配合连接设有半齿条齿轮轴,所述半齿条齿轮轴上固定连接设有半齿条齿轮,所述半齿条齿轮前端面固定连接设有环形设置且与所述传动齿轮啮合的齿轮环形齿条,所述锤击腔内滑动配合连接设有锤击柱,所述锤击柱右端面固定连接设有能够与所述半齿条齿轮啮合的锤击齿条,所述锤击柱上端面与所述锤击腔上端壁之间固定连接设有锤击弹簧,所述啮合腔右端壁内转动配合连接设有向左延伸至所述啮合腔内且向右延伸至所述换位腔内的离心齿轮轴,所述离心齿轮轴右侧末端固定连接设有传动直齿轮,所述离心齿轮轴左侧末端固定连接设有能够与所述端面齿轮端面啮合的离心传动齿轮,所述离心传动齿轮内设有多个以所述离心齿轮轴为中心周向分布设置且开口向外的离心主磁铁腔,所述离心主磁铁腔内滑动配合连接设有离心主磁铁,所述离心主磁铁内端面与所述离心主磁铁腔内端壁之间固定连接设有离心磁铁弹簧。

在上述技术方案基础上,所述换位轴腔内滑动配合连接设有向左延伸贯穿所述换位从动腔至所述换位腔内且向右延伸至所述磁铁腔内的换位轴,所述换位轴左侧末端固定连接设有能够与所述传动直齿轮啮合的换位传动齿轮,所述换位轴上固定连接设有位于所述换位从动腔内的换位从动齿轮,所述换位轴右侧末端转动配合连接设有与所述磁铁腔滑动配合连接的磁铁,所述磁铁腔右端壁内固定连接设有电磁铁,所述换位从动腔右端壁内固定连接设有位于所述磁铁腔下侧的伺服电机,所述伺服电机左端面固定连接设有向左延伸至所述换位从动腔内的电机轴,所述电机轴左侧末端固定连接设有与所述换位从动齿轮啮合的电机齿轮,所述换位腔左端壁内转动配合连接设有向左延伸至所述主线轮腔内且向右延伸至所述换位腔内的线轮传动轴,所述线轮传动轴左侧末端固定设有主线轮,所述线轮传动轴右侧末端固定连接设有能够与所述换位传动齿轮啮合的传动半齿轮。

在上述技术方案基础上,所述电磁加热腔内滑动配合连接设有电磁加热器,所述电磁加热器内端壁固定连接设有加热齿条,所述齿条齿轮轴腔内转动配合连接设有向前延伸至所述齿条齿轮腔内的齿条齿轮轴,所述齿条齿轮轴后端面与所述齿条齿轮轴腔后端壁之间固定连接设有扭簧,所述齿条齿轮轴前侧末端固定连接设有外端面与所述加热齿条啮合的齿条齿轮,所述齿条齿轮腔左端壁内转动配合连接设有向右延伸至所述齿条齿轮腔内且向左延伸贯穿所述副线轮腔至所述限位轮腔内的副线轮轴,所述副线轮轴左侧末端固定连接设有从限位轮,所述副线轮轴上固定连接设有位于所述副线轮腔内的副线轮,所述副线轮与所述主线轮之间固定连接设有线轮拉绳,所述副线轮轴右侧末端固定连接设有与所述齿条齿轮侧端面啮合的副线轮齿轮。

在上述技术方案基础上,所述限位轮腔内滑动配合连接设有主限位轮,所述主限位轮左端面与所述限位轮腔左端壁之间固定连接设有限位轮弹簧,所述副磁铁腔内滑动配合连接设有副磁铁,所述副磁铁与所述主限位轮之间固定连接设有限位轮拉绳,所述副磁铁与所述磁铁之间固定连接设有磁铁拉绳,所述液体形变腔内滑动配合连接设有磁性密封块,所述副磁性腔内滑动配合连接设有副磁性块,所述副磁性块下端面固定连接设有向下延伸至所述变阻器腔内的变阻拨叉,所述变阻器腔下端壁固定连接设有与所述变阻拨叉接触的变阻器,所述副磁性腔上端壁固定连设有接触块,所述液体形变腔左侧末端的上端壁内固定连接设有导热块。

本发明的有益效果:本装置通过导热块的导热和液体形变腔内液体的热胀冷缩,来监控锻造工件的当前温度,由于变阻器与伺服电机串联,通过变阻拨叉控制变阻器上的可用电阻,使其跟随锻造工件的温度的变化而变化,然后通过分压进行控制伺服电机的电压信号,使伺服电机的转速可变,再通过离心主磁铁由于离心力的作用是否被甩出,来控制锤击齿条是否在较高温度下进行工作,使锻造工件只进行高效率锻造,当温度过低时,可直接通过电磁加热器对锻造工件进行电磁加热,避免了人工搬运的繁琐,节约了劳动力。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种基于伺服电机的高效工作且自动加热锻造装置整体结构示意图。

图2是图1中A-A方向剖视结构示意图。

图3是图1中B处的放大结构示意图。

图4是图1中C处的放大结构示意图。

图5是图1中D处的放大结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1-5对本发明进行详细说明,其中,为叙述方便,现对下文所说的方位规定如下:下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。

结合附图 1-5所述的一种基于伺服电机的高效工作且自动加热锻造装置,包括主箱体10,所述主箱体10内设有开口向上且环形设置的电磁加热腔13,所述电磁加热腔13内侧连通设有齿条齿轮腔41,所述齿条齿轮腔41后侧连通设有齿条齿轮轴腔35,所述齿条齿轮腔41左侧设有副线轮腔83,所述副线轮腔83左侧设有限位轮腔80,所述限位轮腔80左侧设有变阻器腔70,所述变阻器腔70上侧连通设有副磁性腔71,所述副磁性腔71上侧设有液体形变腔74,所述液体形变腔74右侧连通设有位于所述限位轮腔80左侧的副磁铁腔76,所述主箱体10右端面固定连接设有向上延伸的支撑块16,所述支撑块16上端面固定连接设有向左延伸的锤击箱体19,所述锤击箱体19内设有开口向下的锤击腔26,所述锤击腔26右侧连通设有半齿条齿轮腔24,所述半齿条齿轮腔24右侧设有啮合腔49,所述啮合腔49右侧设有向上延伸的换位腔58,所述换位腔58右侧连通设有换位从动腔61,所述换位从动腔61右侧连通设有换位轴腔63,所述换位轴腔63右侧连通设有磁铁腔64,所述换位腔58左侧设有位于所述锤击腔26右侧且位于所述啮合腔49上侧的主线轮腔28,所述啮合腔49左端壁内转动配合连接设有向左延伸至所述半齿条齿轮腔24内且向右延伸至所述 啮合腔49内的端面齿轮轴43,所述端面齿轮轴43左侧末端固定连接设有传动齿轮32,所述端面齿轮轴43右侧末端花键配合连接设有端面齿轮47,所述啮合腔49内滑动配合连接设有滑动块42,所述滑动块42内设有开口向右的端面齿轮腔46,所述端面齿轮腔46左侧连通设有开口向左的滑动腔44,所述端面齿轮轴43与所述滑动腔44滑动配合连接,所述端面齿轮47与所述端面齿轮腔46转动配合连接,所述端面齿轮腔46外端壁内固定连接是有环形设置的离心副磁铁48,所述滑动块42左端面与所述啮合腔49左端壁之间固定连接设有滑动弹簧45。

另外,在一个实施例中,所述半齿条齿轮腔24后端壁转动配合连接设有半齿条齿轮轴22,所述半齿条齿轮轴22上固定连接设有半齿条齿轮20,所述半齿条齿轮20前端面固定连接设有环形设置且与所述传动齿轮32啮合的齿轮环形齿条23,所述锤击腔26内滑动配合连接设有锤击柱21,所述锤击柱21右端面固定连接设有能够与所述半齿条齿轮20啮合的锤击齿条17,所述锤击柱21上端面与所述锤击腔26上端壁之间固定连接设有锤击弹簧25,所述啮合腔49右端壁内转动配合连接设有向左延伸至所述啮合腔49内且向右延伸至所述换位腔58内的离心齿轮轴52,所述离心齿轮轴52右侧末端固定连接设有传动直齿轮31,所述离心齿轮轴52左侧末端固定连接设有能够与所述端面齿轮47端面啮合的离心传动齿轮54,所述离心传动齿轮54内设有多个以所述离心齿轮轴52为中心周向分布设置且开口向外的离心主磁铁腔53,所述离心主磁铁腔53内滑动配合连接设有离心主磁铁50,所述离心主磁铁50内端面与所述离心主磁铁腔53内端壁之间固定连接设有离心磁铁弹簧51。

另外,在一个实施例中,所述换位轴腔63内滑动配合连接设有向左延伸贯穿所述换位从动腔61至所述换位腔58内且向右延伸至所述磁铁腔64内的换位轴55,所述换位轴55左侧末端固定连接设有能够与所述传动直齿轮31啮合的换位传动齿轮57,所述换位轴55上固定连接设有位于所述换位从动腔61内的换位从动齿轮62,所述换位轴55右侧末端转动配合连接设有与所述磁铁腔64滑动配合连接的磁铁65,所述磁铁腔64右端壁内固定连接设有电磁铁66,所述换位从动腔61右端壁内固定连接设有位于所述磁铁腔64下侧的伺服电机18,所述伺服电机18左端面固定连接设有向左延伸至所述换位从动腔61内的电机轴34,所述电机轴34左侧末端固定连接设有与所述换位从动齿轮62啮合的电机齿轮33,所述换位腔58左端壁内转动配合连接设有向左延伸至所述主线轮腔28内且向右延伸至所述换位腔58内的线轮传动轴30,所述线轮传动轴30左侧末端固定设有主线轮27,所述线轮传动轴30右侧末端固定连接设有能够与所述换位传动齿轮57啮合的传动半齿轮60。

另外,在一个实施例中,所述电磁加热腔13内滑动配合连接设有电磁加热器15,所述电磁加热器15内端壁固定连接设有加热齿条14,所述齿条齿轮轴腔35内转动配合连接设有向前延伸至所述齿条齿轮腔41内的齿条齿轮轴37,所述齿条齿轮轴37后端面与所述齿条齿轮轴腔35后端壁之间固定连接设有扭簧36,所述齿条齿轮轴37前侧末端固定连接设有外端面与所述加热齿条14啮合的齿条齿轮38,所述齿条齿轮腔41左端壁内转动配合连接设有向右延伸至所述齿条齿轮腔41内且向左延伸贯穿所述副线轮腔83至所述限位轮腔80内的副线轮轴82,所述副线轮轴82左侧末端固定连接设有从限位轮81,所述副线轮轴82上固定连接设有位于所述副线轮腔83内的副线轮84,所述副线轮84与所述主线轮27之间固定连接设有线轮拉绳29,所述副线轮轴82右侧末端固定连接设有与所述齿条齿轮38侧端面啮合的副线轮齿轮40。

另外,在一个实施例中,所述限位轮腔80内滑动配合连接设有主限位轮79,所述主限位轮79左端面与所述限位轮腔80左端壁之间固定连接设有限位轮弹簧78,所述副磁铁腔76内滑动配合连接设有副磁铁75,所述副磁铁75与所述主限位轮79之间固定连接设有限位轮拉绳77,所述副磁铁75与所述磁铁65之间固定连接设有磁铁拉绳67,所述液体形变腔74内滑动配合连接设有磁性密封块73,所述副磁性腔71内滑动配合连接设有副磁性块72,所述副磁性块72下端面固定连接设有向下延伸至所述变阻器腔70内的变阻拨叉69,所述变阻器腔70下端壁固定连接设有与所述变阻拨叉69接触的变阻器68,所述副磁性腔71上端壁固定连设有接触块12,所述液体形变腔74左侧末端的上端壁内固定连接设有导热块11。

本实施例所述固定连接方法包括但不限于螺栓固定、焊接等方法。

如图1-5所示,本发明的设备处于初始状态时,离心传动齿轮54与端面齿轮47不啮合,换位传动齿轮57与传动半齿轮60不啮合,与传动直齿轮31啮合,磁性密封块73处右侧,变阻拨叉69处于变阻器68的右侧,主限位轮79与从限位轮81不啮合,限位轮弹簧78处于压缩状态,变阻器68与伺服电机18串联在一起;

整个装置的机械动作的顺序 :

开始工作时,把加热到一定温度的锻造工件放置在主箱体10上,且导热块11把热量导入液体形变腔74内,使液体形变腔74内的液体热胀冷缩,从而把磁性密封块73推至最右端,此时副磁性块72可以被磁性密封块73吸附,所以副磁性块72带动变阻拨叉69运动至变阻器68最右端,此时变阻器68内可用电阻最小,伺服电机18上的电阻最大,即启动伺服电机18转动,伺服电机18的转速最快,伺服电机18转动通过电机轴34带动电机齿轮33转动,电机齿轮33转动通过换位从动齿轮62带动换位轴55转动,换位轴55转动通过换位传动齿轮57带动传动直齿轮31转动,传动直齿轮31转动通过离心齿轮轴52带动离心传动齿轮54转动,离心传动齿轮54转动产生的离心力使离心主磁铁50克服离心磁铁弹簧51的拉力向外伸出;

此时离心主磁铁50可以吸附离心副磁铁48向右运动,离心副磁铁48向右运动通过滑动块42带动端面齿轮47向右运动至与离心传动齿轮54啮合,此时离心传动齿轮54转动通过端面齿轮47带动端面齿轮轴43转动,端面齿轮轴43转动通过传动齿轮32带动齿轮环形齿条23转动,齿轮环形齿条23转动通过半齿条齿轮20带动锤击齿条17向上运动,锤击齿条17向上运动带动锤击柱21克服锤击弹簧25的推力向上运动,当半齿条齿轮20与锤击齿条17脱离啮合时,锤击柱21在锤击弹簧25的弹力和自身的重力作用下向下运动,达到锤击锻造工件的目的;

当锻造工件的温度逐渐降低,锻造工件的锻造效果降低,此时液体形变腔74内的液体会带动磁性密封块73向左运动,此时磁性密封块73通过副磁性块72带动变阻拨叉69向左运动,使变阻器68上的可用电阻逐渐增大,从而使伺服电机18上的电压逐渐降低,而导致伺服电机18的转速逐渐降低,当磁性密封块73不在吸附副磁铁75使限位轮拉绳77放松,主限位轮79在限位轮弹簧78的推力作用下向右运动至与从限位轮81啮合;

当锻造工件的温度降低至离心主磁铁50无法克服离心磁铁弹簧51的拉力向外伸出时,离心主磁铁50不在吸附离心副磁铁48,滑动块42在滑动弹簧45的拉力作用下复位,此时副磁性块72恰好与接触块12接触,接触块12发出信号,使电磁铁66得电后一定时间内自动断电,排斥磁铁65通过换位轴55带动换位传动齿轮57向左运动至脱离与传动直齿轮31啮合,与传动半齿轮60啮合,此时换位传动齿轮57转动通过传动半齿轮60带动主线轮27转动,主线轮27转动通过线轮拉绳29拉动副线轮84转动,副线轮84转动通过副线轮轴82带动副线轮齿轮40转动,副线轮齿轮40转动通过齿条齿轮38带动齿条齿轮轴37克服扭簧36的扭力转动,此时从限位轮81转动后被主限位轮79限制,同时通过加热齿条14带动电磁加热器15向上运动,当电磁加热器15向上运动至加热齿条14与齿条齿轮38脱离啮合,换位传动齿轮57恰好与传动半齿轮60脱离啮合,此时电磁加热器15开始工作,通过电磁感应对锻造工件进行加热;

当锻造工件温度上升会使磁性密封块73吸附副磁性块72带动变阻拨叉69向右运动,当变阻拨叉69运动至最小电阻时,恰好磁性密封块73吸附副磁铁75向左运动,副磁铁75通过磁铁拉绳67拉动磁铁65通过换位轴55带动换位传动齿轮57向右运动至与传动半齿轮60脱离啮合,与传动直齿轮31啮合,从而使锤击柱21继续作锤击运动,同时副磁铁75向左运动通过限位轮拉绳77拉动主限位轮79克服限位轮弹簧78的推力向左运动至与从限位轮81脱离啮合,此时电磁加热器15在扭簧36的扭力作用下向下运动至复位。

本发明的有益效果是:本装置通过导热块的导热和液体形变腔内液体的热胀冷缩,来监控锻造工件的当前温度,由于变阻器与伺服电机串联,通过变阻拨叉控制变阻器上的可用电阻,使其跟随锻造工件的温度的变化而变化,然后通过分压进行控制伺服电机的电压信号,使伺服电机的转速可变,再通过离心主磁铁由于离心力的作用是否被甩出,来控制锤击齿条是否在较高温度下进行工作,使锻造工件只进行高效率锻造,当温度过低时,可直接通过电磁加热器对锻造工件进行电磁加热,避免了人工搬运的繁琐,节约了劳动力。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。

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