申请/专利权人：鸿运汽车有限公司

申请日：2018-12-06

公开（公告）日：2024-06-18

公开（公告）号：CN109332512B

主分类号：B21D43/13

分类号：B21D43/13;B21D43/00;B21D22/02;B21D45/02;H02K15/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.18#授权;2019.03.12#实质审查的生效;2019.02.15#公开

摘要：本发明涉及一种传送及冲压装置，包括送料组件、双转子电机、减速冲压组件和工作台；送料组件设有第一圆锥齿轮，双转子电机设有外转子和内转子，送料组件经第一圆锥齿轮与双转子电机的外转子连接；减速冲压组件与双转子电机的内转子连接；减速冲压组件设有冲头，工作台设置在冲头的下方。双转子电机还包括绕组、永磁体、轴承和滑环导线，绕组设置在外转子内部，永磁体设置在内转子的外表面，外转子与内转子的轴向两端之间通过轴承支承。本发明在一台设备中能同时实现自动送料与冲压功能，省去独立自动送料装置所需的电动机，并减小设备所占地面积，降低成本，提高厂房空间利用率，减轻工人劳动强度，提高了生产效率。

主权项：1.一种传送及冲压装置，其特征在于：所述装置包括送料组件（1）、双转子电机（2）、减速冲压组件（3）和工作台（4）；所述送料组件（1）设有第一圆锥齿轮（11），所述双转子电机（2）设有外转子（21）和内转子（24），送料组件（1）经所述第一圆锥齿轮（11）与双转子电机（2）的外转子（21）连接；所述减速冲压组件（3）与双转子电机（2）的内转子（24）连接；所述减速冲压组件（3）设有冲头（310），所述工作台（4）设置在所述冲头（310）的下方；所述送料组件（1）还包括第二圆锥齿轮（12）、第一离合器（13）、圆柱凸轮（14）、滚子（15）、第一制动器（16）、推头（17）和推杆（18），所述第一圆锥齿轮（11）和第二圆锥齿轮（12）啮合，第二圆锥齿轮（12）的轴与所述圆柱凸轮（14）的左端转轴之间设有所述第一离合器（13），所述圆柱凸轮（14）的右端转轴上连接有所述第一制动器（16），所述滚子（15）设置在所述推杆（18）的竖直段下端，滚子（15）下端嵌入到所述圆柱凸轮（14）表面的凹槽内；所述双转子电机（2）还包括绕组（22）、永磁体（23）、轴承（25）和滑环导线（26），所述绕组（22）设置在所述外转子（21）内部，所述永磁体（23）设置在所述内转子（24）的外表面，所述外转子（21）与内转子（24）的轴向两端之间通过所述轴承（25）支承；所述减速冲压组件（3）还包括第三圆锥齿轮（301）、第四圆锥齿轮（302）、第一圆柱齿轮（303）、第二圆柱齿轮（304）、第二离合器（305）、曲轴（306）、第二制动器（307）、连杆（308）和滑块（309），所述第三圆锥齿轮（301）的轴与所述双转子电机（2）的内转子（24）轴形成固定连接，第三圆锥齿轮（301）和第四圆锥齿轮（302）啮合，所述第一圆柱齿轮（303）和第二圆柱齿轮（304）啮合，第一圆柱齿轮（303）的轴所述第四圆锥齿轮（302）的轴在同一直线上且固定连接，所述曲轴（306）左端和第二圆柱齿轮（304）之间连接有所述第二离合器（305），曲轴（306）右端连接有所述第二制动器（307），所述连杆（308）上端与曲轴（306）通过圆柱铰链连接，连杆（308）下端通过圆柱或球形铰链与所述滑块（309）连接，滑块（309）连接所述冲头（310）；所述工作台（4）包括台体（41）、垫板（42）和挡块（44），所述垫板（42）设置在所述台体（41）的上端，所述挡块（44）连接在所述垫板（42）的上端一侧，垫板（42）上端设有被冲压的物件（43）；传送及冲压装置完成推入物件（43）的具体过程为：当绕组（22）通入三相交流电后，形成的旋转磁场与永磁体（23）磁场相互作用，产生电磁转矩并驱动外转子（21）与内转子（24）同时反方向运转，第二离合器（305）断开，冲头（310）保持静止，第一离合器（13）闭合，外转子（21）输出动力经过第一圆锥齿轮（11）、第二圆锥齿轮（12）和第一离合器（13）带动圆柱凸轮（14）旋转，推杆（18）向右作水平移动，推头（17）推动物件（43）由初始位置逐渐向挡块（44）靠近；传送及冲压装置完成夹紧的具体过程为：当推头（17）推动物件（43）与挡块（44）发生接触时，第一离合器（13）断开，第一制动器（16）制动，依靠圆柱凸轮（14）的惯性作用使物件（43）与挡块（44）逐渐紧紧结合，完成物件（43）的夹紧；传送及冲压装置完成冲压的具体过程为：当物件（43）被夹紧后，第二离合器（305）闭合，内转子（24）输出动力经过第三圆锥齿轮（301）、第四圆锥齿轮（302）、第一圆柱齿轮（303）、第二圆柱齿轮（304）、第二离合器（305）带动曲轴（306）旋转，滑块（309）和冲头（310）作竖直向下移动，对物件（43）进行冲压；传送及冲压装置完成松夹的具体过程为：当完成物件（43）冲压后，滑块（309）和冲头（310）在曲轴（306）的继续旋转带动下竖直向上移动，冲头（310）离开物件（43）；同时，第一离合器（13）闭合，第一制动器（16）松开，推杆（18）在圆柱凸轮（14）的继续旋转带动下向左水平移动，推头（17）离开物件（43），实现物件（43）的松夹；通过控制第一离合器（13）、第二离合器（305）、第一制动器（16）和第二制动器（307）按先后顺序产生动作，完成推入物件、夹紧、冲压、松夹四个工艺过程，循环实现连续的自动送料和冲压。

全文数据：一种传送及冲压装置技术领域本发明涉及一种传送及冲压装置，特别是涉及一种基于双转子电机的自动传送与冲压装置，属于冲压成型设备技术领域。背景技术目前，在冲压设备上对物件进行压制成型时，需要先将物件夹紧固定，然后进行冲压，通常要经历由推入物件、夹紧、冲压、松夹四个阶段构成的工艺过程。而该工艺过程的完成，在现有的执行机构主要有两种形式，一种是人工送料并进行位置固定，然后由冲压设备进行压制，对于质量较重的物件，将会增加工人的劳动强度，工作效率也较低；另一种虽然由自动送料装置传送物件，位置固定后再进行冲压包装，但自动送料装置与冲压机构为两条独立的生产线，通常需要布置两个动力源电动机，整套设备安装占地面积大，企业投入成本较高。与仅有一个端口进行动力输出的传统电动机相比，双转子电机具有两个机械端口输出，可以实现两个机械轴能量的独立传递，通常由内外两个转子和一个定子构成，按其结构不同，可分为四种型式：同异步式、鼠笼式、对转永磁式和永磁无刷式。双转子电机在纯电动汽车、混合动力电动汽车和电力无级变速器等领域已有成熟的应用研究。发明内容本发明目的在于提供一种传送及冲压装置，基于双转子电机技术，在一台设备中能同时实现自动送料与冲压功能，省去独立自动送料装置所需的电动机，并减小设备所占地面积，降低了企业投入成本，提高了厂房空间利用率，同时减轻工人的劳动强度，提高了生产效率。本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种传送及冲压装置，所述装置包括送料组件、双转子电机、减速冲压组件和工作台；所述送料组件设有第一圆锥齿轮，所述双转子电机设有外转子和内转子，送料组件经所述第一圆锥齿轮与双转子电机的外转子连接；所述减速冲压组件与双转子电机的内转子连接；所述减速冲压组件设有冲头，所述工作台设置在所述冲头的下方。作为传送及冲压装置的优选方案，所述送料组件还包括第二圆锥齿轮、第一离合器、圆柱凸轮、滚子、第一制动器、推头和推杆，所述第一圆锥齿轮和第二圆锥齿轮啮合，第二圆锥齿轮的轴与所述圆柱凸轮的左端转轴之间设有所述第一离合器，所述圆柱凸轮的右端转轴上连接有所述第一制动器，所述滚子设置在所述推杆的竖直段下端，滚子下端嵌入到所述圆柱凸轮表面的凹槽内。第一离合器可中断或连接第二圆锥齿轮的轴与圆柱凸轮的动力传递，圆柱凸轮右端转轴上布置有第一制动器，可对圆柱凸轮进行制动，滚子安装在推杆的竖直段下端，嵌入到圆柱凸轮表面的凹槽内，并留有一定间隙，保证相对运动时不被卡死，当圆柱凸轮旋转时，可带动推杆实现在水平方向上作往复直线运动，推杆的右端安装有推头，实现物件的顺利传送。作为传送及冲压装置的优选方案，所述双转子电机还包括绕组、永磁体、轴承和滑环导线，所述绕组设置在所述外转子内部，所述永磁体设置在所述内转子的外表面，所述外转子与内转子的轴向两端之间通过所述轴承支承。滑环导线外接工业用三相交流电源，当绕组通入三相交流电后，产生旋转磁场，与永磁体形成的磁场相互作用产生电磁转矩，驱使外转子与内转子同时反方向旋转，实现双机械端口的动力输出，双转子电机可水平或竖直方向进行固定安装。作为传送及冲压装置的优选方案，所述减速冲压组件还包括第三圆锥齿轮、第四圆锥齿轮、第一圆柱齿轮、第二圆柱齿轮、第二离合器、曲轴、第二制动器、连杆和滑块，所述第三圆锥齿轮的轴与所述双转子电机的内转子轴形成固定连接，第三圆锥齿轮和第四圆锥齿轮啮合，所述第一圆柱齿轮和第二圆柱齿轮啮合，第一圆柱齿轮的轴所述第四圆锥齿轮的轴在同一直线上且固定连接，所述曲轴左端和第二圆柱齿轮之间连接有所述第二离合器，曲轴右端连接有所述第二制动器，所述连杆上端与曲轴通过圆柱铰链连接，连杆下端通过圆柱或球形铰链与所述滑块连接，滑块连接所述冲头。第二离合器可实现连接或中断第二圆柱齿轮与曲轴之间的动力传递，曲轴右端布置有第二制动器，可对曲轴进行制动，连杆上端与曲轴通过圆柱铰链连接，连杆下端通过圆柱或球形铰链与滑块连接，且连杆长度可调，滑块上安装有用于冲压成型的冲头，当曲轴由减速齿轮带动旋转时，可实现滑块和冲头作竖直方向的往复直线运动。作为传送及冲压装置的优选方案，所述工作台包括台体、垫板和挡块，所述垫板设置在所述台体的上端，所述挡块连接在所述垫板的上端一侧，垫板上端设有被冲压的物件。挡块用来对物件进行限位，以保证冲头在精确位置对物件进行冲压，挡块的位置可根据物件的大小和形状进行调整固定。本发明的有益效果是：引入了双转子电机，利用其双机械端口，内、外转子可分别进行动力输出，结构上融合自动送料装置与冲压机构为一体，在一台设备上同时实现自动送料和冲压两种功能，省去独立自动送料装置所需的电动机，并减小设备所占地面积，从而降低了企业投入成本，提高了厂房空间利用率，同时减轻工人的劳动强度，提高了生产效率；采用圆柱凸轮进行动力传递，结构简单、紧凑，容易实现较复杂的运动规律；减速机构省去皮带轮动力传动形式，采用双转子电机直接驱动减速齿轮，提高了传动效率。附图说明图1为实施例中传送及冲压装置总体结构示意图；图2为实施例中送料组件结构示意图；图3为实施例中双转子电机结构示意图；图4为实施例中减速冲压机构结构示意图；图5为实施例中工作台结构示意图；其中，1-送料组件；2-双转子电机；3-减速冲压组件；4-工作台；11-第一圆锥齿轮；12-第二圆锥齿轮；13-第一离合器；14-圆柱凸轮；15-滚子；16-第一制动器；17-推头；18-推杆；21-外转子；22-绕组；23-永磁体；24-内转子；25-轴承；26-滑环导线；301-第三圆锥齿轮；302-第四圆锥齿轮；303-第一圆柱齿轮；304-第二圆柱齿轮；305-第二离合器；306-曲轴；307-第二制动器；308-连杆；309-滑块；310-冲头；41-台体；42-垫板；43-物件；44-挡块。具体实施方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。如图1-图5所示，一种传送及冲压装置，所述装置包括送料组件1、双转子电机2、减速冲压组件3和工作台4；所述送料组件1设有第一圆锥齿轮11，所述双转子电机2设有外转子21和内转子24，送料组件1经所述第一圆锥齿轮11与双转子电机2的外转子21连接；所述减速冲压组件3与双转子电机2的内转子24连接；所述减速冲压组件3设有冲头310，所述工作台4设置在所述冲头310的下方。参见图2，传送及冲压装置的一个实施例中，所述送料组件1还包括第二圆锥齿轮12、第一离合器13、圆柱凸轮14、滚子15、第一制动器16、推头17和推杆18，所述第一圆锥齿轮11和第二圆锥齿轮12啮合，第二圆锥齿轮12的轴与所述圆柱凸轮14的左端转轴之间设有所述第一离合器13，所述圆柱凸轮14的右端转轴上连接有所述第一制动器16，所述滚子15设置在所述推杆18的竖直段下端，滚子15下端嵌入到所述圆柱凸轮14表面的凹槽内。第一离合器13可中断或连接第二圆锥齿轮12的轴与圆柱凸轮14的动力传递，圆柱凸轮14右端转轴上布置有第一制动器16，可对圆柱凸轮14进行制动，滚子15安装在推杆18的竖直段下端，嵌入到圆柱凸轮14表面的凹槽内，并留有一定间隙，保证相对运动时不被卡死，当圆柱凸轮14旋转时，可带动推杆18实现在水平方向上作往复直线运动，推杆18的右端安装有推头17，实现物件43的顺利传送。参见图3，传送及冲压装置的一个实施例中，所述双转子电机2还包括绕组22、永磁体23、轴承25和滑环导线26，所述绕组22设置在所述外转子21内部，所述永磁体23设置在所述内转子24的外表面，所述外转子21与内转子24的轴向两端之间通过所述轴承25支承。滑环导线26外接工业用三相交流电源，当绕组22通入三相交流电后，产生旋转磁场，与永磁体23形成的磁场相互作用产生电磁转矩，驱使外转子21与内转子24同时反方向旋转，实现双机械端口的动力输出，双转子电机2可水平或竖直方向进行固定安装。参见图4，传送及冲压装置的一个实施例中，所述减速冲压组件3还包括第三圆锥齿轮301、第四圆锥齿轮302、第一圆柱齿轮303、第二圆柱齿轮304、第二离合器305、曲轴306、第二制动器307、连杆308和滑块309，所述第三圆锥齿轮301的轴与所述双转子电机2的内转子24轴形成固定连接，第三圆锥齿轮301和第四圆锥齿轮302啮合，所述第一圆柱齿轮303和第二圆柱齿轮304啮合，第一圆柱齿轮303的轴所述第四圆锥齿轮302的轴在同一直线上且固定连接，所述曲轴306左端和第二圆柱齿轮304之间连接有所述第二离合器305，曲轴306右端连接有所述第二制动器307，所述连杆308上端与曲轴306通过圆柱铰链连接，连杆308下端通过圆柱或球形铰链与所述滑块309连接，滑块309连接所述冲头310。第二离合器305可实现连接或中断第二圆柱齿轮304与曲轴306之间的动力传递，曲轴306右端布置有第二制动器307，可对曲轴306进行制动，连杆308上端与曲轴306通过圆柱铰链连接，连杆308下端通过圆柱或球形铰链与滑块309连接，且连杆308长度可调，滑块309上安装有用于冲压成型的冲头310，当曲轴306由减速齿轮带动旋转时，可实现滑块309和冲头310作竖直方向的往复直线运动。参见图5，传送及冲压装置的一个实施例中，所述工作台4包括台体41、垫板42和挡块44，所述垫板42设置在所述台体41的上端，所述挡块44连接在所述垫板42的上端一侧，垫板42上端设有被冲压的物件43。挡块44用来对物件43进行限位，以保证冲头310在精确位置对物件43进行冲压，挡块44的位置可根据物件43的大小和形状进行调整固定。本发明工作过程过程中，可实现自动送料和冲压，有序完成推入物件43——夹紧——冲压——松夹四个工艺。传送及冲压装置完成推入物件43的具体过程为：当绕组22通入三相交流电后，形成的旋转磁场与永磁体23磁场相互作用，产生电磁转矩并驱动外转子21与内转子24同时反方向运转，第二离合器305断开，冲头310保持静止，第一离合器13闭合，外转子21输出动力经过第一圆锥齿轮11、第二圆锥齿轮12和第一离合器13带动圆柱凸轮14旋转，推杆18向右作水平移动，推头17推动物件43由初始位置逐渐向挡块44靠近。传送及冲压装置完成夹紧的具体过程为：当推头17推动物件43与挡块44发生接触时，第一离合器13断开，第一制动器16制动，依靠圆柱凸轮14的惯性作用使物件43与挡块44逐渐紧紧结合，完成物件43的夹紧。传送及冲压装置完成冲压的具体过程为：当物件43被夹紧后，第二离合器305闭合，内转子24输出动力经过第三圆锥齿轮301、第四圆锥齿轮302、第一圆柱齿轮303、第二圆柱齿轮304、第二离合器305带动曲轴306旋转，滑块309和冲头310作竖直向下移动，对物件43进行冲压。传送及冲压装置完成松夹的具体过程为：当完成物件43冲压后，滑块309和冲头310在曲轴306的继续旋转带动下竖直向上移动，冲头310离开物件43；同时，第一离合器13闭合，第一制动器16松开，推杆18在圆柱凸轮14的继续旋转带动下向左水平移动，推头17离开物件43，实现物件43的松夹。本发明通过合理控制第一离合器13、第二离合器305、第一制动器16和第二制动器307按一定先后顺序产生动作，完成推入物件——夹紧——冲压——松夹四个工艺过程，如此循环下去，实现连续的自动送料和冲压。本发明引入了双转子电机2，利用其双机械端口，内、外转子21可分别进行动力输出，结构上融合自动送料装置与冲压机构为一体，在一台设备上同时实现自动送料和冲压两种功能，省去独立自动送料装置所需的电动机，并减小设备所占地面积，从而降低了企业投入成本，提高了厂房空间利用率，同时减轻工人的劳动强度，提高了生产效率；采用圆柱凸轮14进行动力传递，结构简单、紧凑，容易实现较复杂的运动规律；减速机构省去皮带轮动力传动形式，采用双转子电机2直接驱动减速齿轮，提高了传动效率。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

权利要求：1.一种传送及冲压装置，其特征在于：所述装置包括送料组件1、双转子电机2、减速冲压组件3和工作台4；所述送料组件1设有第一圆锥齿轮11，所述双转子电机2设有外转子21和内转子24，送料组件1经所述第一圆锥齿轮11与双转子电机2的外转子21连接；所述减速冲压组件3与双转子电机2的内转子24连接；所述减速冲压组件3设有冲头310，所述工作台4设置在所述冲头310的下方。2.根据权利要求1所述的传送及冲压装置，其特征在于：所述送料组件1还包括第二圆锥齿轮12、第一离合器13、圆柱凸轮14、滚子15、第一制动器16、推头17和推杆18，所述第一圆锥齿轮11和第二圆锥齿轮12啮合，第二圆锥齿轮12的轴与所述圆柱凸轮14的左端转轴之间设有所述第一离合器13，所述圆柱凸轮14的右端转轴上连接有所述第一制动器16，所述滚子15设置在所述推杆18的竖直段下端，滚子15下端嵌入到所述圆柱凸轮14表面的凹槽内。3.根据权利要求1所述的传送及冲压装置，其特征在于：所述双转子电机2还包括绕组22、永磁体23、轴承25和滑环导线26，所述绕组22设置在所述外转子21内部，所述永磁体23设置在所述内转子24的外表面，所述外转子21与内转子24的轴向两端之间通过所述轴承25支承。4.根据权利要求1所述的传送及冲压装置，其特征在于，所述减速冲压组件3还包括第三圆锥齿轮301、第四圆锥齿轮302、第一圆柱齿轮303、第二圆柱齿轮304、第二离合器305、曲轴306、第二制动器307、连杆308和滑块309，所述第三圆锥齿轮301的轴与所述双转子电机2的内转子24轴形成固定连接，第三圆锥齿轮301和第四圆锥齿轮302啮合，所述第一圆柱齿轮303和第二圆柱齿轮304啮合，第一圆柱齿轮303的轴所述第四圆锥齿轮302的轴在同一直线上且固定连接，所述曲轴306左端和第二圆柱齿轮304之间连接有所述第二离合器305，曲轴306右端连接有所述第二制动器307，所述连杆308上端与曲轴306通过圆柱铰链连接，连杆308下端通过圆柱或球形铰链与所述滑块309连接，滑块309连接所述冲头310。5.根据权利要求1所述的传送及冲压装置，其特征在于，所述工作台4包括台体41、垫板42和挡块44，所述垫板42设置在所述台体41的上端，所述挡块44连接在所述垫板42的上端一侧，垫板42上端设有被冲压的物件43。

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