本发明的一种数控伺服驱动的振动器，包括第一、二交流伺服电机和三相交流异步电机，第一、二交流伺服电机上分别与第一、四转动轴传动连接，三相交流异步电机上安装有带动第二转动轴转动的主动传动机构，主动传动机构上设有带动第三转动轴转动的从动传动机构，从动传动机构上安装有旋转编码器，且旋转编码器电连接有控制第一、二交流伺服电机工作的PLC控制器。与现有技术相比，工作时，只需微调伺服电机输出轴的相位变化180°或90°或0°，即可使振动平台不振、微振或强振，无需对伺服电机进行调频就可实现对振动平台的振幅调节，防止第一、二交流伺服电机发生过载现象，并具有整体造价成本降低，节省电能，生产效率高的优点。
1.一种数控伺服驱动的振动器，其特征在于：包括第一交流伺服电机、第二交流伺服电机和三相交流异步电机，上述第一交流伺服电机的输出轴纵向所在的直线、上述第二交流伺服电机的输出轴纵向所在的直线和上述三相交流异步电机的输出轴纵向所在的直线均与振动装置的转动轴纵向所在的直线相平行，上述第一交流伺服电机的输出轴与振动装置的第一转动轴传动连接，上述第二交流伺服电机的输出轴与振动装置的第四转动轴传动连接，上述三相交流异步电机的输出轴上安装有带动振动装置的第二转动轴转动的主动传动机构，上述主动传动机构上设有带动振动装置的第三转动轴等速转动的从动传动机构，上述从动传动机构上安装有测量上述三相交流异步电机角位移的旋转编码器，且上述旋转编码器电连接有控制上述第一交流伺服电机和上述第二交流伺服电机工作的PLC控制器。
2.根据权利要求1所述的一种数控伺服驱动的振动器，其特征在于：还包括有齿轮箱体。
3.根据权利要求2所述的一种数控伺服驱动的振动器，其特征在于：上述第一交流伺服电机的输出轴通过第一传动机构与振动装置的第一传动轴传动连接，上述第一传动机构包括第一伺服电机联轴器、第一连接轴和第一万向联轴器，上述第一伺服电机联轴器处于上述齿轮箱体内，上述第一连接轴的第一端处于上述齿轮箱体内，上述第一连接轴的第二端通过支撑座可转动的安装在上述齿轮箱体上，且上述第一连接轴的第二端端部伸出上述齿轮箱体外，并朝向振动装置的第一转动轴，上述第一交流伺服电机的输出轴通过上述第一伺服电机联轴器与上述第一连接轴的第一端连接在一起，上述第一万向联轴器处于上述齿轮箱体外，上述第一万向联轴器的第一端与上述第一连接轴的第二端连接，上述第一万向联轴器的第二端与振动装置的第一转动轴连接。
4.根据权利要求2所述的一种数控伺服驱动的振动器，其特征在于：上述第二交流伺服电机的输出轴通过第二传动机构与振动装置的第四传动轴传动连接，上述第二传动机构包括第二伺服电机联轴器、第二连接轴和第二万向联轴器，上述第二伺服电机联轴器处于上述齿轮箱体内，上述第二连接轴的第一端处于上述齿轮箱体内，上述第二连接轴的第二端通过支撑座可转动的安装在上述齿轮箱体上，且上述第二连接轴的第二端端部伸出上述齿轮箱体外，并朝向振动装置的第四转动轴，上述第二交流伺服电机的输出轴通过上述第二伺服电机联轴器与上述第二连接轴的第一端连接在一起，上述第二连接轴的第二端与上述第二万向联轴器的第一端连接，上述第二万向联轴器的第二端与振动装置的第四转动轴连接。
5.根据权利要求2所述的一种数控伺服驱动的振动器，其特征在于：上述主动传动机构包括第三连接轴、第三万向联轴器和主动齿轮，上述第三连接轴的轴线和第三万向联轴器的轴线均与振动装置的第二转动轴的轴线相平行，上述第三连接轴以可转动的方式安装于上述齿轮箱体内，上述第三连接轴的第一端端部伸出上述齿轮箱体外，并与上述三相异步交流电机的输出轴紧固连接，上述第三连接轴的第二端端部伸出上述齿轮箱体外，并与上述第三万向联轴器的第一端端部连接，上述第三万向联轴器的第二端端部与振动装置的第二转动轴固定连接，上述主动齿轮套固在上述第三连接轴外。
6.根据权利要求5所述的一种数控伺服驱动的振动器，其特征在于：上述从动传动机构包括第四连接轴、第一从动轴、第二从动轴、第四万向联轴器、第一从动齿轮、第二从动齿轮和第三从动齿轮，上述第一从动轴的轴线、第二从动轴的轴线、第四连接轴的轴线和第四万向联轴器的轴线均与振动装置的转动轴的轴线相平行，上述第四连接轴、第一从动轴和上述第二从动轴分别以可转动的方式安装于上述齿轮箱体内，上述第一从动轴和第二从动轴处于上述第三连接轴与第四连接轴之间，上述第一从动轴处于第二从动轴与第三连接轴之间，上述第一从动齿轮套固在上述第一从动轴外，上述第二从动齿轮套固在上述第二从动轴外，上述第三从动齿轮套固在上述第四连接轴外，上述第一从动齿轮与上述主动齿轮相啮合，上述第二从动齿轮与上述第一从动齿轮相啮合，上述第三从动齿轮与上述第二从动齿轮相啮合，上述第四连接轴的第一端伸出上述齿轮箱体外，上述旋转编码器安装在上述第四连接轴的第一端端部上，上述第四连接轴的第二端端部伸出上述齿轮箱体外，并朝向振动装置的第三转动轴，上述第四连接轴的第二端端部与上述第四万向联轴器的第一端端部固定连接，上述第四万向联轴器的第二端端部与振动装置的第三转动轴固定连接。
一种数控伺服驱动的振动器
技术领域
[0001] 本发明涉及振动驱动系统，特别涉及一种用于驱动砌块成型机的振动平台的振动器。
背景技术
[0002] 现有砌块成型机的振动装置一般包括振动平台，设置振动平台底部的转动轴及振动器，该转动轴设置有四根，四转动轴按顺序依次分为第一转动轴、第二转动轴、第三转动轴及第四转动轴，该振动器主要由四交流伺服电机组成，该四交流伺服电机分别一一对应控制第一、二、三、四转动轴转动，第一、二、三、四转动轴按由前至后或由左至右的顺序并排间隔设置，第一、二、三、四转动轴分别以可转动的方式安装在振动平台上，且第一、二、三、四转动轴的两端外分别套设有偏心块，且处于同一转动轴上的两偏心块处于同一直线上。此种振动装置，其振动时通过四交流伺服电机分别相应带动四转动轴的转动来使四转动轴上的偏心块作同步同向旋转。
[0003] 然而，在砌块生产中，各个动作所需的激振力不同，这就需通过控制器改变四交流伺服电机(即四转动轴)的旋转速度和方向，使振动平台产生强振、微振、不振的效果，则，驱动器需频繁地大幅变频，刹车电阻相应需频繁地工作，这就造成交流伺服电机容易过载烧掉，并浪费大量电能，使生产效率低，严重影响经济效益；同时采用四个伺服电机的振动器，其造价成本高，也使其技术的推广受到强大的阻力。
[0004] 有鉴于此，本发明人对现有振动装置的振动器进行深入研究，遂由本案产生。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种造价成本低，节能，生产效率高，并可防止伺服电机过载，使伺服电机得到保护的数控伺服驱动的振动器。
[0006] 为了达成上述目的，本发明的解决方案是：一种数控伺服驱动的振动器，包括第一交流伺服电机、第二交流伺服电机和三相交流异步电机，上述第一交流伺服电机的输出轴纵向所在的直线、上述第二交流伺服电机的输出轴纵向所在的直线和上述三相交流异步电机的输出轴纵向所在的直线均与振动装置的转动轴纵向所在的直线相平行，上述第一交流伺服电机的输出轴与振动装置的第一转动轴传动连接，上述第二交流伺服电机的输出轴与振动装置的第四转动轴传动连接，上述三相交流异步电机的输出轴上安装有带动振动装置的第二转动轴转动的主动传动机构，上述主动传动机构上设有带动振动装置的第三转动轴等速转动的从动传动机构，上述从动传动机构上安装有测量上述三相交流异步电机角位移的旋转编码器，且上述旋转编码器电连接有控制上述第一交流伺服电机和上述第二交流伺服电机工作的PLC控制器。
[0007] 还包括有齿轮箱体。
[0008] 上述第一交流伺服电机的输出轴通过第一传动机构与振动装置的第一传动轴传动连接，上述第一传动机构和包括第一伺服电机联轴器、第一连接轴和第一万向联轴器，上述第一伺服电机联轴器处于上述齿轮箱体内，上述第一连接轴的第一端处于上述齿轮箱体内，上述第一连接轴的第二端通过支撑座可转动的安装在上述齿轮箱体上，且上述第一连接轴的第二端端部伸出上述齿轮箱体外，并朝向振动装置的第一转动轴，上述第一交流伺服电机的输出轴通过上述第一伺服电机联轴器与上述第一连接轴的第一端连接在一起，上述第一万向联轴器处于上述齿轮箱体外，上述第一万向 联轴器的第一端与上述第一连接轴的第二端连接，上述第一万向联轴器的第二端与振动装置的第一转动轴连接。
[0009] 上述第二交流伺服电机的输出轴通过第二传动机构与振动装置的第四传动轴传动连接，上述第二传动机构和包括第二伺服电机联轴器、第二连接轴和第二万向联轴器，上述第二伺服电机联轴器处于上述齿轮箱体内，上述第二连接轴的第一端处于上述齿轮箱体内，上述第二连接轴的第二端通过支撑座可转动的安装在上述齿轮箱体上，且上述第二连接轴的第二端端部伸出上述齿轮箱体外，并朝向振动装置的第四转动轴，上述第二交流伺服电机的输出轴通过上述第二伺服电机联轴器与上述第二连接轴的第一端连接在一起，上述第二连接轴的第二端与上述第二万向联轴器的第一端连接，上述第二万向联轴器的第二端与振动装置的第四转动轴连接。
[0010] 上述主动传动机构包括第三连接轴、第三万向联轴器和主动齿轮，上述第三连接轴的轴线和第三万向联轴器的轴线均与振动装置的第二转动轴的轴线相平行，上述第三连接轴以可转动的方式安装于上述齿轮箱体内，上述第三连接轴的第一端端部伸出上述齿轮箱体外，并与上述三相异步交流电机的输出轴紧固连接，上述第三连接轴的第二端端端部伸出上述齿轮箱体外，并与上述第三万向联轴器的第一端端部连接，上述第三万向联轴器的第二端端部与振动装置的第二转动轴固定连接，上述主动齿轮套固在上述第三连接轴外。
[0011] 上述从动传动机构包括第四连接轴、第一从动轴、第二从动轴、第四万向联轴器、第一从动齿轮、第二从动齿轮和第三从动齿轮，上述第一从动轴的轴线、第二从动轴的轴线、第四连接轴的轴线和第四万向联轴器的轴线均与振动装置的转动轴的轴线相平行，上述第四连接轴、第一从动轴和上述第二从动轴分别以可转动的方式安装于上述齿轮箱体内，上述第一从动轴和第二从动轴处于上述第三连接轴与第四连接轴之间，上述第一从动轴处于第二从动轴与第三连接轴之间，上述第一从动齿轮套固在上述第 一从动轴外，上述第二从动齿轮套固在上述第二从动轴外，上述第三从动齿轮套固在上述第四连接轴外，上述第一从动齿轮与上述主动齿轮相啮合，上述第二从动齿轮与上述第一从动齿轮相啮合，上述第三从动齿轮与上述第二从动齿轮相啮合，上述第四连接轴的第一端伸出上述齿轮箱体外，上述旋转编码器安装在上述第四连接轴的第一端端部上，上述第四连接轴的第二端端部伸出上述齿轮箱体外，并朝向振动装置的第三转动轴，上述第四连接轴的第二端端部与上述第四万向联轴器的第一端端部固定连接，上述第四万向联轴器的第二端端部与振动装置的第三转动轴固定连接。
[0012] 采用上述方案后，本发明的一种数控伺服驱动的振动器，通过一个三相交流异步电机来替代传统四交流伺服电机中的两交流伺服电机，使振动器只需设置两交流伺服电机，无需设置四交流伺服电机，三相交流异步电机具有功率大、造价成本低的优点，这样，使振动器的整体造价成本较低，同时，在工作时，为得到不振或微振或强振的效果以适应砌块机不同动作的不同激振力需求，可不改变三相交流异步电机的转速和方向，仅仅改变第一、第二伺服电机的转动相位，即改变第一、第二伺服电机少转180°或90°或0°，就可改变振动平台的振幅，取得所需的理想的振实混凝土的效果，使振动平台振幅的改变不是通过对电机的调频得到的，使在砌块成型的工艺过程中不会引起机架共振，不需频繁地使电机启动和停转，大大节约了电能的消耗，较为节能，提高了整体生产效率；另，第三转动轴上连接一旋转编码器，这样旋转编码器可将第三转动轴的旋转位移转换成数字脉冲信号给PLC控制器，PLC控制器控制第一、二交流伺服电机的旋转相位和速度，使振动平台底部的四转轴可获得同等激振力，从而使振动平台、托板和模箱可维持严格一维振动，不会出现二维振动引起的弯曲变形，可大大提高振动平台、托板和模箱的使用寿命，降低了运营成本。
附图说明
[0013] 图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
[0014] 为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
[0015] 本发明的一种数控伺服驱动的振动器，如图1所示，包括第一交流伺服电机1、第二交流伺服电机2和三相交流异步电机3，第一交流伺服电机1的输出轴纵向所在的直线、第二交流伺服电机2的输出轴纵向所在的直线和三相交流异步电机3的输出轴纵向所在的直线均与振动装置100的四转动轴纵向所在的直线相平行，第一交流伺服电机1的输出轴通过第一传动机构与振动装置100的第一转动轴101的一端端部传动连接，三相交流异步电机3的输出轴上安装有带动振动装置100的第二转动轴102转动的主动传动机构，主动传动机构上设有带动振动装置100的第三转动轴103转动的从动传动机构，从动传动机构上安装有测量三相交流异步电机3角位移的旋转编码器4，且旋转编码器4电连接有控制第一交流伺服电机1和第二交流伺服电机2工作的PLC控制器(图中未画出)，该第二交流伺服电机2的输出轴通过第二传动机构与振动装置100的第四转动轴104的一端端部传动连接。
[0016] 具体的是：该振动器还包括有齿轮箱体5，所述的第一传动机构包括第一伺服电机联轴器61、第一连接轴62和第一万向联轴器63，第一伺服电机联轴器61处于齿轮箱体5内，第一连接轴62的第一端处于齿轮箱体5内，第一连接轴62和第一万向联轴器63的轴线均与振动装置100的第一转动轴101的轴线相平行，第一连接轴62的第二端通过支撑座可转动的安装在齿轮箱体5上，且第一连接轴62的第二端端部伸出齿轮箱体5外，并朝向振动装置100的第一转动轴101，第一交流伺服电机1的输出轴通过第一伺服电机联轴器61与第一连接轴62的第一端连接在一起，第一万向联 轴器63处于齿轮箱体5外，第一万向联轴器63的第一端与第一连接轴62的第二端连接，第一万向联轴器63的第二端与振动装置100的第一转动轴101连接；这样，通过第一传动机构可使第一交流伺服电机1带动振动装置100的第一转动轴101转动。
[0017] 所述第二传动机构和包括第二伺服电机联轴器71、第二连接轴72和第二万向联轴器73，第二伺服电机联轴器71处于齿轮箱体5内，第二连接轴72的第一端处于齿轮箱体5内，第二连接轴72的第二端通过支撑座可转动的安装在齿轮箱体5上，且第二连接轴72的第二端端部伸出齿轮箱体5外，并朝向振动装置100的第四转动轴104，第二连接轴72和第二刀向联轴器73的轴线均与振动装置100的第四传动轴104的轴线相平行，第二交流伺服电机2的输出轴通过第二伺服电机联轴器71与第二连接轴72的第一端连接在一起，第二万向联轴器73处于齿轮箱体5外，第二连接轴72的第二端与第二万向联轴器73的第一端连接，第二万向联轴器73的第二端与振动装置100的第四转动轴104连接；这样，通过第二传动机构可使第二交流伺服电机2带动振动装置100的第四传动轴104转动。
[0018] 所述的主动传动机构包括第三连接轴81、第三万向联轴器82和主动齿轮83，第三连接轴81的轴线和第三万向联轴器82的轴线均与振动装置100的第二转动轴102的轴线相平行，第三万向联轴器82处于第三连接轴81与振动装置100的第二传动轴102之间，第三连接轴81通过安装轴承以可转动的方式安装于齿轮箱体5内，第三连接轴81的第一端端部伸出齿轮箱体5外，并通过电机联轴器与三相异步交流电机3的输出轴紧固连接，第三连接轴81的第二端端端部伸出齿轮箱体5外，并通过万向联轴器法兰与第三万向联轴器82的第一端端部连接，第三万向联轴器82的第二端端部通过另一万向联轴器法兰与振动装置100的第二转动轴102固定连接，主动齿轮83套固在第三连接轴81外，并处于齿轮箱体5内。
[0019] 所述的从动传动机构包括第四连接轴91、第一从动轴92、第二从动轴93、第四万向联轴器94、第一从动齿轮95、第二从动齿轮96和第三从动齿轮97，第一从动轴92的轴线、第二从动轴93的轴线、第四连接轴91的轴线和第四万向联轴器94的轴线均与振动装置100的第三转动轴103的轴线相平行，第四连接轴91、第一从动轴92和第二从动轴93分别通过安装轴承以可转动的方式安装于齿轮箱体5内，第一从动轴92和第二从动轴93处于第三连接轴81与第四连接轴91之间，第一从动轴92处于第二从动轴93与第三连接轴81之间，第一从动齿轮95套固在第一从动轴92外，第二从动齿轮96套固在第二从动轴93外，第三从动齿轮97套固在第四连接轴91外，第一从动齿轮95与主动齿轮83相啮合，第二从动齿轮96与第一从动齿轮95相啮合，第三从动齿轮97与第二从动齿轮96相啮合，第四连接轴91的第一端伸出齿轮箱体5外，旋转编码器4通过编码联轴器固定安装在第四连接轴91的第一端端部上，第四连接轴91的第二端端部伸出齿轮箱体5外，并朝向振动装置100的第三转动轴103，第四连接轴的第二端端部通过万向联轴器法兰与第四万向联轴器94的第一端端部固定连接，第四万向联轴器94的第二端端部通过另一万向联轴器法兰与振动装置100的第三转动轴103固定连接。三相异步交流电机3工作时，三相异步交流电机3可带动第三连接轴81转动，第三连接轴81的转动直接带动第三万向联轴器82转动，第三万向联轴器82的转动使第二转动轴
102转动，第二转动轴102的转动可使第二转动轴102上的偏心轮转动；同时第三连接轴81的转动经主动齿轮83与第一从动齿轮95的啮合，第一从动齿轮95与第二从动齿轮96的啮合及第二从动齿轮96与第三从动齿轮97的啮合能够带动第四连接轴91转动，第四连接轴91的转动一方面可直接带动第四万向联轴器94转动，第四万向联轴器94的转动使第三传动轴103转动，第三转动轴103的转动可使第三传动轴103上的偏心轮转动；另一方面可使旋转编码器4得以测量三相异步交流电机3的角位移，旋转编码器4将 角位移转动成电信号后经PLC控制器来控制第一交流伺服电机1和第二交流伺服电机2工作，该旋转编码器4、PLC控制器、第一交流伺服电机1和第二交流伺服电机2的控制电连接是现电学领域中常规的控制电连接，本申请人在此不再累述。
[0020] 本发明的一种数控伺服驱动的振动器，通过一个三相交流异步电机3来替代传统振动驱动系统的其中两个交流伺服电机，使振动驱动系统只需设置两交流伺服电机，无需设置四交流伺服电机，三相交流异步电机3具有功率大、造价成本低的优点，这样，使振动器的整体造价成本较低，同时，在工作时，为得到不振或微振或强振的效果以适应砌块机不同动作的不同激振力需求，可不改变三相交流异步电机3的转速和方向，仅仅改变第一、第二伺服电机1、2的转动相位，即改变第一、第二伺服电机少转180°或90°或0°，就可改变振动平台的振幅，取得所需的理想的振实混凝土的效果，使振动平台振幅的改变不是通过对电机的调频得到的，使在砌块成型的工艺过程中不会引起机架共振，不需频繁地使电机启动和停转，大大节约了电能的消耗，较为节能，提高了整体生产效率；另，三相交流异步电机3的转动可带动第二、三转动轴102、103一同转动，旋转编码器4可将第三转动轴103的旋转位移转换成数字脉冲信号给PLC控制器，PLC控制器可根据旋转编码器4的信号控制第一、二交流伺服电机1、2等速反向转动，此时第一、二、三、四转动轴可获得同等激振力，使振动平台、托板和模箱可维持严格一维振动，不会出现二维振动引起的弯曲变形，可大大提高振动平台、托板和模箱的使用寿命，降低了运营成本；再有，还可通过PLC控制器改变第一转动轴101上和第四转动轴104的转动相位，来实现振动平台的定频调振幅的振动，且当第一转动轴101的相位与第二转动轴102的相位相差180°时振动平台的振幅最大，另，当PLC控制器控制第一、二交流伺服电机1、2滞后180°启动并等速反向运转时，四转动轴对振动平台的上下激振力会被相互抵销，振动平台不振动，振幅为零， 实现零振幅的变频；则本发明的振动驱动系统能够实现振幅调频振动和定频调振幅振动。
[0021] 上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
