一种精密四柱裁断机平衡机构的制作方法

本发明涉及裁断机技术领域，更具体地说，本发明涉及一种精密四柱裁断机平衡机构。

背景技术：

现有的精密四柱裁断机平衡机构多为曲柄连杆结构，曲柄连杆机构将四个液压缸的活塞杆的一端连接，活塞杆的另一端连接压板，活塞杆需要贯穿液压缸的缸体，液压缸两端均存在漏油风险；另曲柄连杆机构的传动效率较低，不利于精密四柱裁断机压板运动时的平衡及合模精度的保持，此外，由于曲柄连杆机构尺寸较大，故裁断机的机体尺寸加大。因此，有必要提出一种精密四柱裁断机平衡机构，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。

技术实现要素：

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为至少部分地解决上述问题，本发明提供了一种精密四柱裁断机平衡机构，包括：四个第一齿轮箱、两个第二齿轮箱，四个所述第一齿轮箱均设置在四个油缸的内侧，且四个所述第一齿轮箱中心的连线呈长方形，所述第二齿轮箱设置在两个所述第一齿轮箱之间，且两个所述第二齿轮箱中心点的连线与所述长方形的长边平行，相邻的两个所述第一齿轮箱、两个所述第二齿轮箱均关于所述长方形短边的中心线称设置；

所述第一齿轮箱包括第一输入齿轮轴、输出齿条、第一箱体，所述第一输入齿轮轴与所述第一箱体可转动连接，所述第一输入齿轮轴的一端突出所述第一箱体，所述输出齿条与所述第一箱体滑动连接，所述输出齿条的两端均突出所述第一箱体，所述第一输入齿轮轴与所述输出齿条啮合连接，所述第一箱体与裁断机机架连接；

所述第二齿轮箱包括第二输入齿轮轴、输出齿轮轴、第二箱体，所述第二输入齿轮轴、所述输出齿轮轴均与所述第二箱体可转动连接，所述第二输入齿轮轴的中心线与所述输出齿轮轴的中心线的夹角为度，所述第二输入齿轮轴的一端突出所述第二箱体，所述输出齿轮轴的两端均突出所述第二箱体，所述第二箱体与所述裁断机机架连接；

两个所述第二输入齿轮轴远离所述第二箱体的一端之间连接，所述输出齿轮轴突出所述第二箱体的两端分别与两个所述第一输入齿轮轴突出所述第一箱体的一端连接，所述输出齿条均穿过所述裁断机机架后与所述裁断机压板连接。

优选的是，所述输出齿条与其长度方相平行且相对的两个侧面均匀分布多个齿槽，另两个与其长度方向平行且相对的侧面设有t形凸台。

优选的是，所述第一齿轮箱还包括辅助齿轮轴，所述辅助齿轮轴与所述第一箱体可转动连接。

优选的是，靠近所述第一输入齿轮轴的所述齿槽与所述第一输入齿轮轴上齿轮相对应，远离所述第一输入齿轮轴的所述齿槽与所述辅助齿轮轴上的齿轮相对应。

优选的是，所述第一箱体上设有与所辅输出齿条相对应的第一凹槽，所述第一凹槽沿所述第一箱体的长度方向贯穿所述第一箱体，所述第一箱体远离所述第二箱体的一端设有第二凹槽，另一端设有第三凹槽，所述第二凹槽与所述辅助齿轮轴相对应，所述第三凹槽与所述第一输入齿轮轴相对应。

优选的是，所述第一输入齿轮轴与所述输出齿轮轴的连接部位设有第一连接件，两个所述第二输入齿轮轴的连接部位设有第二连接件。

优选的是，所述第一连接件与所述第一箱体之间设有第一立式轴承座，所述第一立式轴承座与所述第一输入齿轮轴可转动连接，所述第一立式轴承座与所述裁断机机架固定连接。

优选的是，所述第一连接件与所述第二箱体之间设有第二立式轴承座，所述第二立式轴承座与所述输出齿轮轴可转动连接，所述第二立式轴承座与所述裁断机机架固定连接。

优选的是，所述第二连接件与所述第二箱体之间设有第三立式轴承座，所述第三立式轴承座与所述第二输入齿轮轴可转动连接，所述第三立式轴承座与所述裁断机机架固定连接。

优选的是，还包括液压油供应及控制单元，所述液压控制单元包括液压马达、控制单元、压力检测装置，所述液压马达用于对所述液压缸供给液压油，所述压力检测装置用于对所述液压马达的进油口及出油口的压力进行检测，所述控制单元用于对液压缸的液压油供应进行控制，所述检测控制单元还包括警报单元，所述控制单元内设有液压马达实际输出扭矩的最大值t0，所述液压油供应及控制单元对所述液压缸的液压油供应进行控制的具体步骤如下：

步骤a1：计算所述液压马达实际输出扭矩：

t＝(α+v/2π)(p1-p2)-β-n(γ+δn)

其中，α为所述液压马达密封处由于压力作用导致的扭矩损失系数，v为所述液压马达的排量；π为常量，p1为所述液压马达进油口压力，p2为所述液压马达出油口压力，β为扭矩损失中与压力差和转速无关的常量系数，n为所述液压马达转速，γ为所述液压马达的粘性阻尼系数，δ为因液体搅拌和紊留漏损引起的扭矩损失系数；

步骤a2：计算所述液压马达实际输出扭矩t后，若t≤0.9t0，则控制单元控制警报单元发出报警，且所述液压油供应及控制单元停止对所述液压缸的液压油供应，精密四柱裁断机停机，若t>0.9t0，则控制单元控制警报单元保持不报警状态，且所述液压油供应及控制单元停止保持对所述液压缸的液压油供应，精密四柱裁断机进行正常工作。

相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：

本发明所述的一种精密四柱裁断机平衡机构通过第一齿轮箱、第二齿轮箱合理的设置并有效地进行连接，从而使得本发明具有漏油风险小、尺寸小、传动效率高、利于精密四柱裁断机压板运动时的平衡及合模精度的保持的优点。

本发明所述的一种精密四柱裁断机平衡机构，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明所述的一种精密四柱裁断机平衡机构的内部结构剖切示意图。

图2为图1在a-a位置的剖切示意图。

图3为图2在b-b位置的剖切示意图。

图4为图2在c位置放大示意图。

图5为本发明所述的一种精密四柱裁断机平衡机构中第一箱体的剖切示意图。

1为第一齿轮箱、1-1第一输入齿轮轴、1-2为输出齿条、1-2-1为齿槽、1-2-2为t形凸台、1-3为第一箱体、1-3-1为第一凹槽、1-3-2为第二凹槽、1-3-3为第三凹槽、1-4为辅助齿轮轴、2为第二齿轮箱、2-1为第二输入齿轮轴、2-2为输出齿轮轴、2-3为第二箱体、3为第一连接件、4为第二连接件、5为第一立式轴承座、6为第二立式轴承座、7为第三立式轴承座、8为油缸、9为裁断机机架、10为裁断机压板。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-图5所示，本发明提供了一种精密四柱裁断机平衡机构，包括：四个第一齿轮箱1、两个第二齿轮箱2，四个所述第一齿轮箱1均设置在四个油缸8的内侧，且四个所述第一齿轮箱1中心的连线呈长方形，所述第二齿轮箱2设置在两个所述第一齿轮箱1之间，且两个所述第二齿轮箱2中心点的连线与所述长方形的长边平行，相邻的两个所述第一齿轮箱1、两个所述第二齿轮箱2均关于所述长方形短边的中心线称设置；

所述第一齿轮箱1包括第一输入齿轮轴1-1、输出齿条1-2、第一箱体1-3，所述第一输入齿轮轴1-1与所述第一箱体1-3可转动连接，所述第一输入齿轮轴1-1的一端突出所述第一箱体1-3，所述输出齿条1-2与所述第一箱体1-3滑动连接，所述输出齿条1-2的两端均突出所述第一箱体1-3，所述第一输入齿轮轴1-1与所述输出齿条1-2啮合连接，所述第一箱体1-3与裁断机机架9连接；

所述第二齿轮箱2包括第二输入齿轮轴2-1、输出齿轮轴2-2、第二箱体2-3，所述第二输入齿轮轴2-1、所述输出齿轮轴2-2均与所述第二箱体2-3可转动连接，所述第二输入齿轮轴2-1的中心线与所述输出齿轮轴2-2的中心线的夹角为90度，所述第二输入齿轮轴2-1的一端突出所述第二箱体2-3，所述输出齿轮轴2-2的两端均突出所述第二箱体2-3，所述第二箱体2-3与所述裁断机机架9连接；

两个所述第二输入齿轮轴2-1远离所述第二箱体2-3的一端之间连接，所述输出齿轮轴2-2突出所述第二箱体2-3的两端分别与两个所述第一输入齿轮轴1-1突出所述第一箱体1的一端连接，所述输出齿条1-2均穿过所述裁断机机架9后与所述裁断机压板10连接。

上述技术方案的工作原理：油缸8包括缸体和活塞杆，缸体与活塞杆连接，活塞缸突出缸体的一端与裁断机压板10固定连接，活塞杆的另一端设置在缸体内，只存在一端漏油的风险，缸体与剪板机机架固定连接，活塞杆带动述裁断机压板10上下运动，进而带动模具对皮革等材料进行冲裁；两个第二输入齿轮轴2-1远离第二箱体2-3的一端之间连接，输出齿轮轴2-2的两端分别与两个第一输入齿轮轴1-1突出第一箱体1的一端连接，输出齿条1-2均穿过裁断机机架9后与裁断机压板10连接，当四个油缸8运动不同步时，裁断机压板10升降不同步，进而输出齿条1-2的升降不同步，不同步的输出齿条1-2会通过第一输入齿轮轴1-1、第二输入齿轮轴2-1、输出齿轮轴2-2调整至同步升降状态，加之四个输出齿条1-2对裁断机压板10升降起到导向作用，使得本发明所述的一种精密四柱裁断机平衡机构压板运动时更为平衡，合模精度得到有效提高；另发明所述的一种精密四柱裁断机平衡机构采用齿轮传动机构，结构更为紧凑，体积小且传动效率更高。

上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，本发明所述的一种精密四柱裁断机平衡机构通过第一齿轮箱1、第二齿轮箱2合理的设置并有效地进行连接，从而使得本发明具有漏油风险小、尺寸小、传动效率高、利于精密四柱裁断机压板运动时的平衡及合模精度的保持的优点。

在一个实施例中，所述输出齿条1-2与其长度方相平行且相对的两个侧面均匀分布多个齿槽1-2-1，另两个与其长度方向平行且相对的侧面设有t形凸台1-2-2。

上述技术方案的工作原理：输出齿条1-2与第一输入齿轮轴1-1之间通过齿槽1-2-1有效地进行动力及扭矩之间的互相传递，t形凸台1-2-2能够在输出齿条1-2上下直线运动时进行导向限位。

上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，输出齿条1-2上下直线运动时能够第一输入齿轮轴1-1转动或第一输入齿轮轴1-1转动带动输出齿条1-2上下直线运动。

在一个实施例中，所述第一齿轮箱1还包括辅助齿轮轴1-4，所述辅助齿轮轴1-4与所述第一箱体1-3可转动连接。

上述技术方案的工作原理：第一箱体1-3内固定连接有与辅助齿轮轴1-4相对应的轴承或轴套等。

上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，辅助齿轮轴1-4在第一箱体1-4内自由转动。

在一个实施例中，靠近所述第一输入齿轮轴1-1的所述齿槽1-2-1与所述第一输入齿轮轴1-1上齿轮相对应，远离所述第一输入齿轮轴1-1的所述齿槽1-2-1与所述辅助齿轮轴1-4上的齿轮相对应。

上述技术方案的工作原理：第一输入齿轮轴1-1上的齿轮、辅助齿轮轴1-4上的齿轮通过齿槽1-2-1对输出齿条1-2左右平移自由度进行限制，加之第一箱体1-3对t形凸台1-2-2左右、前后平移自由度的限制，输出齿条1-2只能进行上线直线运动。

上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，输出齿条1-2上下直线运动时能够带动第一输入齿轮轴1-1转动或第一输入齿轮轴1-1转动带动输出齿条1-2上下直线运动。

在一个实施例中，所述第一箱体1-3上设有与所辅输出齿条1-2相对应的第一凹槽1-3-1，所述第一凹槽1-3-1沿所述第一箱体1-3的长度方向贯穿所述第一箱体1-3，所述第一箱体1-3远离所述第二箱体2-3的一端设有第二凹槽1-3-2，另一端设有第三凹槽1-3-3，所述第二凹槽1-3-2与所述辅助齿轮轴1-4相对应，所述第三凹槽1-3-3与所述第一输入齿轮轴1-1相对应。

上述技术方案的工作原理：第一箱体1-3通过第一凹槽1-3-1对输出齿条1-2前后、左右的自由度受到限制；第二凹槽1-3-2与辅助齿轮轴1-4相对应，第三凹槽1-3-3与第一输入齿轮轴1-1相对应，第二凹槽1-3-2的尺寸大于辅助齿轮轴1-4，第三凹槽1-3-3的尺寸大于第一输入齿轮轴1-1，第二凹槽1-3-2、第三凹槽1-3-3内设有轴承槽，轴承槽内固定连接有轴承或轴套等，轴承或轴套等分别与辅助齿轮轴1-4、第一输入齿轮轴1-1相对应。

上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，辅助齿轮轴1-4、第一输入齿轮轴1-1在第一箱体1-3内自由转动。

在一个实施例中，所述第一输入齿轮轴1-1与所述输出齿轮轴2-2的连接部位设有第一连接件3，两个所述第二输入齿轮轴2-1的连接部位设有第二连接件4。

上述技术方案的工作原理：第一连接件3、第二连接件4均可采用轴套、联轴器等将第一输入齿轮轴1-1与输出齿轮轴2-2、两个第二输入齿轮轴2-1固定连接，第一连接件3的一端设有与第一输入齿轮轴1-1对应的孔、另一端设有与输出齿轮轴2-2对应的孔，第二连接件4的设有与第二输入齿轮轴2-1相对应的孔。

上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，第一输入齿轮轴1-1与输出齿轮轴2-2通过第一连接件3牢固固定，第一齿轮箱1、第二齿轮箱2之间能够有效地进行动力及扭矩之间的互相传递；两个第二输入齿轮轴2-1通过第二连接件4牢固固定，两个第二齿轮箱2之件能够有效地进行动力及扭矩之间的互相传递，进而完成四个第一齿轮箱1通过两个第二齿轮箱2有效地进行动力及扭矩之间的互相传递。

在一个实施例中，所述第一连接件3与所述第一箱体1-3之间设有第一立式轴承座5，所述第一立式轴承座5与所述第一输入齿轮轴1-1可转动连接，所述第一立式轴承座5与所述裁断机机架9固定连接。

上述技术方案的工作原理：第一立式轴承座5内设有轴承座主体和轴承(图中未示出)，轴承与轴承座主体连接，轴承座主体的上表面与裁断机机架9固定连接，第一输入齿轮轴1-1穿过轴承内孔后与第一立式轴承座5可转动连接；第一立式轴承座5的数量可根据第一输入齿轮轴1-1突出第一箱体1-3的长度设置一个或多个。

上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，第一立式轴承座5的数量可根据第一输入齿轮轴1-1突出第一箱体1-3的长度设置一个或多个，从而有效地对，第一输入齿轮轴1-1进行支撑，保证第一输入齿轮轴1-1有效地进行动力及扭矩传递。

在一个实施例中，所述第一连接件3与所述第二箱体2-3之间设有第二立式轴承座6，所述第二立式轴承座6与所述输出齿轮轴2-2可转动连接，所述第二立式轴承座6与所述裁断机机架9固定连接。

上述技术方案的工作原理：第二立式轴承座6内设有轴承座主体和轴承(图中未示出)，轴承与轴承座主体连接，轴承座主体的上表面与裁断机机架9固定连接，输出齿轮轴2-2穿过轴承内孔后与第二立式轴承座6可转动连接；第二立式轴承座6的数量可根据输出齿轮轴2-2突出第二箱体2-3的长度设置一个或多个。

上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，第二立式轴承座6的数量可根据输出齿轮轴2-2突出第二箱体2-3的长度设置一个或多个，从而有效地对输出齿轮轴2-2进行支撑，保证输出齿轮轴2-2有效地进行动力及扭矩传递。

在一个实施例中，所述第二连接件4与所述第二箱体2-3之间设有第三立式轴承座7，所述第三立式轴承座7与所述第二输入齿轮轴2-1可转动连接，所述第三立式轴承座7与所述裁断机机架9固定连接。

上述技术方案的工作原理：第三立式轴承座7内设有轴承座主体和轴承(图中未示出)，轴承与轴承座主体连接，轴承座主体的上表面与裁断机机架9固定连接，第二输入齿轮轴2-1穿过轴承内孔后与第三立式轴承座7可转动连接；第二立式轴承座6的数量可根据第二输入齿轮轴2-1突出第二箱体2-3的长度设置一个或多个。

上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，第三立式轴承座7的数量可根据第二输入齿轮轴2-1突出第二箱体2-3的长度设置一个或多个，从而有效地对第二输入齿轮轴2-1进行支撑，保证第二输入齿轮轴2-1有效地进行动力及扭矩传递。

在一个实施例中，还包括液压油供应及控制单元，所述液压控制单元包括液压马达、控制单元、压力检测装置，所述液压马达用于对所述液压缸8供给液压油，所述压力检测装置用于对所述液压马达的进油口及出油口的压力进行检测，所述控制单元用于对液压缸8的液压油供应进行控制，所述检测控制单元还包括警报单元，所述控制单元内设有液压马达实际输出扭矩的最大值t0，所述液压油供应及控制单元对所述液压缸8的液压油供应进行控制的具体步骤如下：

步骤a1：计算所述液压马达实际输出扭矩：

t＝(α+v/2π)(p1-p2)-β-n(γ+δn)

其中，α为所述液压马达密封处由于压力作用导致的扭矩损失系数，v为所述液压马达的排量；π为常量，p1为所述液压马达进油口压力，p2为所述液压马达出油口压力，β为扭矩损失中与压力差和转速无关的常量系数，n为所述液压马达转速，γ为所述液压马达的粘性阻尼系数，δ为因液体搅拌和紊留漏损引起的扭矩损失系数。

步骤a2：计算所述液压马达实际输出扭矩t后，若t≤0.9t0，则控制单元控制警报单元发出报警，且所述液压油供应及控制单元停止对所述液压缸8的液压油供应，精密四柱裁断机停机，若t>0.9t0，则控制单元控制警报单元保持不报警状态，且所述液压油供应及控制单元停止保持对所述液压缸8的液压油供应，精密四柱裁断机进行正常工作。

上述技术方案的工作原理：液压马达与液压缸8是一一对应的，液压缸8的升降的同步程度除了本发明所述一种精密四柱裁断机平衡机构影响外，还受到液压油供应的影响，若某一个或两个或三个液压马达实际输出扭矩t≤0.9t0时，则此液压马达对液压缸8供应的液压油不足，液压缸8不能同步升降，且超出了本发明所述一种精密四柱裁断机平衡机构的调节范围，容易引起本发明所述一种精密四柱裁断机平衡机构的损坏。

上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，当检测到液压马达实际输出扭矩t≤0.9t0时，液压油供应及控制单元停止对所述液压缸8的液压油供应，精密四柱裁断机停机，可更好地保护本发明所述一种精密四柱裁断机平衡机构不被损坏，延长本发明所述一种精密四柱裁断机平衡机构的使用寿命，降低企业检修成本，另报警装置发出报警，提醒操作者对液压马达进行检修，及时排除故障；检测到液压马实际输出扭矩t>0.9t0，则控制单元控制警报单元保持不报警状态，且所述液压油供应及控制单元停止保持对所述液压缸8的液压油供应，精密四柱裁断机进行正常工作。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。

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