[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Pressmaschine, insbesondere auf eine Gelenkpresse.
[0002] Gelenkpressen gibt es als Pressen mit Kurbeltrieb, Kniehebelmechanismus und dergleichen. Bei vielen Pressmaschinen dieses Typs ist die Hublänge der Pressbewegung einer Stösselführung festgelegt.
[0003] Zur Beschleunigung ist es vorteilhaft, die Hublänge möglichst kurz zu halten. Dabei ist jedoch zu berücksichtigen, dass die Betätigung manuell erfolgen sollte, falls ein Werkstoff in einem frühen Stadium zwischen Pressplatten hindurchgeführt wird, so dass eine bessere Bedienbarkeit erlangt wird, wenn die Hublänge lang eingestellt ist.
Es wurden bereits viele Arten von Pressmaschinen vorgeschlagen und in die Praxis umgesetzt, bei denen die Hublänge verstellbar ausgeführt ist.
[0004] Bei einer herkömmlichen Pressmaschine mit verstellbar ausgeführter Hublänge erfordert es jedoch Zeit, die Hublänge zu ändern und die Höhe oder Phase der Auf- und Abbewegung einer Stösselführung zu variieren. Daher kann die Hublänge nicht oft oder kontinuierlich geändert werden.
[0005] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Gelenkpresse mit einer in kurzer Zeit verstellbaren Hublänge.
[0006] Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Pressmaschine, insbesondere durch eine Gelenkpresse mit den Merkmalen gemäss Anspruch 1.
Weitere Merkmale sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
[0007] Wenn die Exzenterwelle durch die zweite Antriebsquelle gegenüber der Kurbelwelle winkelig verdreht wird, verändert sich der Winkelbereich der zwei beweglichen Hebel, wodurch der Kniewinkel der beiden Hebel infolge der Rotationsbewegung der Kurbelwelle verändert wird und sich die obere Totpunktlage der Stösselführung verändert. Als Folge kann die Hublänge der Pressbewegung der Stösselführung in kurzer Zeit verändert werden.
[0008] Die zweite Antriebsquelle für die Exzenterwelle wird bevorzugt durch einen Servomotor gebildet.
Auf diese Weise kann die Gelenkpresse mit hoher Geschwindigkeit betrieben werden, indem beispielsweise die Kurbelwelle mit hoher Geschwindigkeit gedreht wird, während mit der zweiten Antriebsquelle eine kurze Hublänge aufrechterhalten wird, oder indem ein Werkmaterial zwischen den Pressplatten hindurchgeführt werden kann, während mit der zweiten Antriebsquelle eine lange Hublänge aufrechterhalten wird.
Zudem kann die Stösselführung beispielsweise durch Drehen der Exzenterwelle in Übereinstimmung mit der Pressbewegung der Stösselführung zu einem beliebigen Zeitpunkt ihrer Auf- und Abbewegung beispielsweise in der Gegend des unteren Totpunktes vertikal verschoben werden, und die Hublänge kann ohne Veränderung der Höhe oder Phase der Auf- und Abbewegung der Stösselführung geändert werden.
[0009] Der untere Hebel der Gelenkverbindung ist bevorzugt direkt an die Stösselführung angeschlossen. Ferner kann die Exzenterwelle so eingestellt sein, dass sie um die Achse rotiert, die sich in horizontaler Richtung parallel zur Rotationsachse der Kurbelwelle erstreckt.
[0010] Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Gelenkpresse anhand der Zeichnungen näher erläutert und beschrieben.
Hierin zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>eine Vorderansicht im Teilschnitt, die eine Ausführungsform der Gelenkpresse gemäss der vorliegenden Erfindung zeigt;
<tb>Fig. 2<sep>eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;
<tb>Fig. 3<sep>eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 2; und
<tb>Fig. 4<sep>eine Ansicht zur Erläuterung der Bewegung der in Fig. 1 gezeigten Gelenkpresse.
[0011] Mit Bezug auf Fig. 1 bis 3 umfasst die Gelenkpresse 10 einen Fundamentrahmen 12 zur Montage einer Pressform, einen oberen Rahmen 14, der auf dem Fundamentrahmen 12 gelagert ist, und eine Kurbelwelle 16, die drehbar um die Achse gelagert ist, die sich in horizontaler Richtung des oberen Rahmens 14 erstreckt.
[0012] Die Kurbelwelle 16 ist an einem Hauptwellenabschnitt 16a der beiden Endbereiche in Längsrichtung der Kurbelwelle 16 auf dem oberen Rahmen 14 gelagert und stützt an einem Endabschnitt ein mit einer Bremsanlage versehenes Schwungrad 18 und eine Kupplung ab. Das Schwungrad 18 wird durch eine erste Antriebsquelle, nämlich einen im oberen Rahmen eingebauten Hauptmotor 20 über eine Riemenscheibe 22 und einen Endlosriemen 24 gedreht.
Der Hauptmotor 20 kann die Umdrehungsgeschwindigkeit in geeigneter Weise ändern.
[0013] Der Exzenterabschnitt 16b des Achsenbereiches in Längsrichtung der Kurbelwelle 16 ist an einen Stössel 28 angeschlossen, der sich durch die Gelenkverbindung von der Stösselführung 26 weg erstreckt. Die Gelenkverbindung besteht aus zwei Hebeln 32, 34, die miteinander verbunden sind, so dass sie sich durch eine parallel zur Achse der Kurbelwelle 16 verlaufende Schwenkachse 30 mit der Drehung der Kurbelwelle 16 streckt und verkürzt. Die Pressform wird zudem an die Stösselführung 26 angebaut.
[0014] Der Hebel 32 ist ein sog. Zwischenstück, das schwenkbar mit dem Exzenterabschnitt 16b der Kurbelwelle 16 verbunden ist. Der andere Hebel 34 ist durch eine parallel zur Achse der Kurbelwelle 16 verlaufende Schwenkachse 36 an dem Stempel oder Stössel 28 angeschlossen.
Der Stössel 28 durchdringt den unteren Endabschnitt des oberen Rahmens 14 und verschiebt sich darin vertikal.
[0015] Die Gelenkpresse 10 umfasst erfindungsgemäss eine Exzenterwelle 38, die auf dem oberen Rahmen 14 gelagert ist, so dass sie um die Achse drehbar ist, die sich in horizontaler Richtung parallel zur Rotationsachse der Kurbelwelle 16 erstreckt. Die Exzenterwelle 38 ist auf dem oberen Rahmen 14 am Hauptwellenabschnitt 38a in beiden Endbereichen in Längsrichtung gelagert und wird über eine Kupplung 42 von einer zweiten Antriebsquelle, nämlich dem Servomotor 40 gegenüber der Kurbelwelle 16 gedreht.
Der Exzenterabschnitt 38b des Zentralbereiches in Längsrichtung der Exzenterwelle 38 ist durch ein Verbindungselement 44 und die Schwenkachse 30 an beide Hebel 32, 34 angeschlossen.
[0016] Wenn die Kurbelwelle 16 in der Gelenkpresse 10 bei gesperrter Rotation der Exzenterwelle 38 gedreht wird, führen beide Hebel 32, 34 eine Längsstreckung und Verkürzung der Gelenkverbindung durch, wodurch die Stösselführung 26 vertikal verschoben wird.
Selbst wenn die Exzenterwelle 38 bei gesperrter Rotation der Kurbelwelle 16 gedreht wird, führen beide Hebel 32, 34 auf ähnliche Weise eine Längsstreckung und Verkürzung der Gelenkverbindung durch und verschieben dadurch die Stösselführung 26 vertikal.
[0017] Wenn die Exzenterwelle 38 durch den Servomotor 40 gegenüber der Kurbelwelle 16 winkelig verdreht wird, verändert sich ein Winkelbereich, der das Abwinkein beider Hebel 32, 34 ermöglicht, so dass sich der Beugungswinkelbereich beider Hebel 32, 34 infolge der Drehung der Kurbelwelle 16 verändert und sich auch die Lage des oberen Totpunktes der Stösselführung 26 ändert.
Als Folge können die Hublänge der Pressbewegung der Stösselführung 26 sowie die Lage des unteren Totpunktes zu einem geeigneten Zeitpunkt in kurzer Zeit und auf einen willkürlichen Wert kontinuierlich oder diskontinuierlich geändert werden.
[0018] Wenn z.B. ein Zustand, in dem beide Hebel 32, 34 auf einer geraden Linie liegen, wie in Fig. 4(A) gezeigt, in einen Zustand geändert wird, in dem beide Hebel 32, 34 leicht abgewinkelt sind, wie in Fig. 4(B) gezeigt, und in einen Zustand geändert wird, in dem beide Hebel 32, 34 noch weiter abgewinkelt sind, wie in Fig. 4(C) gezeigt, befinden sich die Positionen des oberen Totpunktes der Stösselführung 26 jeweils in Abständen L1 und L2 in Bezug auf die Lage des Totpunktes der Stösselführung 26, wie in Fig.
4(A) gezeigt.
[0019] Wenn ferner die Exzenterwelle 38 aufgrund der Drehung der Kurbelwelle 16 mit der Pressbewegung der Stösselführung 26 gedreht wird, so dass der in Fig. 4(B) oder (C) gezeigte Abstand L1 oder L2 aufgrund der Drehung der Kurbelwelle 16 zum Hub des Stössels 28 hinzugefügt wird, wird die Gesamthublänge der Stösselführung 26 bemerkenswert lang.
[0020] Angesichts des Vorstehenden ist es möglich, die Gelenkpresse 10 durch Drehen der Kurbelwelle 16 mit hoher Geschwindigkeit unter Aufrechterhaltung einer kurzen Hublänge durch den Servomotor 40, wie beispielsweise in Fig. 4 (A) oder (B) gezeigt, mit einer hohen Geschwindigkeit zu betreiben, und ein Werkmaterial unter Aufrechterhaltung einer langen Hublänge durch den Servomotor 40, wie in Fig.
4(C) gezeigt, zwischen den Pressformen hindurchzuschieben oder eine Pressbearbeitung durchzuführen.
[0021] Ferner ist es mit der Gelenkpresse 10 beispielsweise möglich, durch Drehen der Exzenterwelle 38 in Übereinstimmung mit der Pressbewegung der Stösselführung 26 aufgrund der Drehung der Kurbelwelle 16 zu bewirken, dass sich die Stösselführung 26 zu einem beliebigen Zeitpunkt während ihrer Auf- und Abbewegung vertikal verschiebt, z.B.
in der Gegend des unteren Totpunktes, und die Gesenkhöhe und die Hublänge sofort und mit einer geeigneten Zeitpunkteinstellung zu verändern, ohne die Phase oder dergleichen der Auf- und Abbewegung der Stösselführung 26 zu verändern.
[0022] Mit der Gelenkpresse 10 ist es weiterhin möglich, die Lage des unteren Totpunktes der Stösselführung 26 zu einem geeigneten Zeitpunkt oder jederzeit und noch dazu kontinuierlich zu ändern, wenn die Stösselführung 26 eine Pressbewegung durchführt. Demgemäss kann mit der Gelenkpresse 10 eine grössere Vielfalt von Produkten durch Universalbearbeitung sowie durch Pressbearbeitung von Produkten bearbeitet werden, die durch vielfache Pressbearbeitung oder dergleichen fertigzustellen sind.
[0023] Die Rückstosskraft zum Zeitpunkt der Pressbearbeitung wirkt vornehmlich auf die Kurbelwelle 16 und kaum auf die Exzenterwelle 38.
Daher ist die auf den Servomotor 40 wirkende Last klein, so dass der Servomotor 40 ein Elektromotor mit niedriger Betriebsleistung sein kann.
[0024] Was den Hauptmotor 20 betrifft, so genügt entweder ein üblicher Motor, wie z. B. ein Induktionsmotor oder ein Servomotor, dessen Rotationswinkelanordnung gesteuert wird. Im Falle des Letzteren kann das Schwungrad 18 mit darin eingeschlossener Kupplung etc. weggelassen werden.
Da im Falle des Letzteren beide Antriebsquellen Servomotoren sind, kann die Gelenkpresse mit einem komplizierten Stösselführungsverlauf betrieben werden.
[0025] In der vorstehenden Ausführungsform wird ein Servomotor mit steuerbaren Rotationswinkeln als zweite Antriebsquelle 40 verwendet, aber stattdessen kann auch ein anderer Motor als zweite Antriebsquelle verwendet werden.
[0026] Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt. Sie kann beispielsweise auch auf eine Pressmaschine mit Gewichtsausgleich angewendet werden. Daher kann die vorliegende Erfindung im Rahmen von Anspruch 1 auf verschiedene Weise modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.
The present invention relates to a pressing machine, in particular to a joint press.
Articulated presses are available as presses with crank mechanism, toggle mechanism and the like. In many press machines of this type, the stroke length of the pressing movement of a ram guide is fixed.
For acceleration, it is advantageous to keep the stroke length as short as possible. However, it should be noted that the operation should be done manually if a material is passed between press plates at an early stage, so that a better operability is obtained when the stroke length is set long.
Many types of press machines have been proposed and put into practice, in which the stroke length is made adjustable.
In a conventional pressing machine with adjustable stroke length, however, it takes time to change the stroke length and to vary the height or phase of the up and down movement of a tappet guide. Therefore, the stroke length can not be changed often or continuously.
The object of the present invention is to provide a joint press with a short stroke adjustable stroke length.
This object is achieved by a pressing machine, in particular by a joint press with the features according to claim 1.
Further features are the subject of the dependent claims.
When the eccentric shaft is angularly rotated by the second drive source with respect to the crankshaft, the angular range of the two movable levers changes, thereby changing the knee angle of the two levers due to the rotational movement of the crankshaft and changing the top dead center position of the tappet guide. As a result, the stroke length of the pressing movement of the tappet guide can be changed in a short time.
The second drive source for the eccentric shaft is preferably formed by a servo motor.
In this way, the articulated press can be operated at a high speed, for example, by rotating the crankshaft at high speed while maintaining a short stroke length with the second drive source, or by passing work material between the pressing plates while passing with the second drive source long stroke length is maintained.
In addition, the ram guide, for example, by rotating the eccentric shaft in accordance with the pressing movement of the ram guide at any time of their up and down movement, for example, in the area of bottom dead center are moved vertically, and the stroke length can without changing the height or phase of the up and Movement of the ram guide to be changed.
The lower lever of the articulated connection is preferably connected directly to the ram guide. Further, the eccentric shaft may be set to rotate about the axis extending in the horizontal direction parallel to the axis of rotation of the crankshaft.
Hereinafter, an embodiment of the joint press will be explained and described with reference to the drawings.
Herein show:
<Tb> FIG. Fig. 1 is a front elevational view in partial section showing an embodiment of the articulated press according to the present invention;
<Tb> FIG. Fig. 2 <sep> is a sectional view taken along the line 2-2 in Fig. 1;
<Tb> FIG. Fig. 3 <sep> is a sectional view taken along the line 3-3 in Fig. 2; and
<Tb> FIG. 4 is a view for explaining the movement of the articulated press shown in FIG. 1.
With reference to FIGS. 1 to 3, the articulated press 10 includes a foundation frame 12 for mounting a die, an upper frame 14 supported on the foundation frame 12, and a crankshaft 16 rotatably supported about the axis extends in the horizontal direction of the upper frame 14.
The crankshaft 16 is mounted on a main shaft portion 16a of the two end portions in the longitudinal direction of the crankshaft 16 on the upper frame 14 and supports at one end portion provided with a brake system flywheel 18 and a clutch. The flywheel 18 is rotated by a first drive source, namely, a main motor 20 built in the upper frame via a pulley 22 and an endless belt 24.
The main motor 20 can appropriately change the revolution speed.
The eccentric portion 16b of the axle area in the longitudinal direction of the crankshaft 16 is connected to a plunger 28 which extends through the hinge connection of the plunger guide 26 away. The articulation consists of two levers 32, 34, which are connected to each other, so that it stretches and shortens by a pivot axis 30 extending parallel to the axis of the crankshaft 16 with the rotation of the crankshaft 16. The mold is also grown on the ram guide 26.
The lever 32 is a so-called. Intermediate piece which is pivotally connected to the eccentric portion 16b of the crankshaft 16. The other lever 34 is connected by a parallel to the axis of the crankshaft 16 extending pivot axis 36 on the punch or plunger 28.
The plunger 28 penetrates the lower end portion of the upper frame 14 and shifts vertically therein.
The articulated press 10 according to the invention comprises an eccentric shaft 38 which is mounted on the upper frame 14 so that it is rotatable about the axis which extends in the horizontal direction parallel to the axis of rotation of the crankshaft 16. The eccentric shaft 38 is supported on the upper frame 14 on the main shaft portion 38a in both end portions in the longitudinal direction and is rotated via a clutch 42 from a second drive source, namely the servo motor 40 relative to the crankshaft 16.
The eccentric section 38b of the central region in the longitudinal direction of the eccentric shaft 38 is connected by a connecting element 44 and the pivot axis 30 to both levers 32, 34.
When the crankshaft 16 is rotated in the articulated press 10 with locked rotation of the eccentric shaft 38, both levers 32, 34 perform a longitudinal extension and shortening of the hinge connection, whereby the plunger guide 26 is displaced vertically.
Even if the eccentric shaft 38 is rotated with locked rotation of the crankshaft 16, both levers 32, 34 similarly elongate and shorten the articulation, thereby displacing the tappet guide 26 vertically.
When the eccentric shaft 38 is angularly rotated by the servo motor 40 with respect to the crankshaft 16, an angular range that allows the angle of both levers 32, 34 so that the diffraction angle range of both levers 32, 34 changes due to the rotation of the crankshaft 16 changed and the position of the top dead center of the tappet guide 26 changes.
As a result, the stroke length of the pressing movement of the tappet guide 26 and the position of the bottom dead center can be continuously or discontinuously changed at an appropriate timing in a short time and to an arbitrary value.
If, for example, a state in which both levers 32, 34 are in a straight line as shown in Fig. 4 (A) is changed to a state in which both levers 32, 34 are slightly angled, as shown in Fig. 4 (B ), and changed to a state in which both levers 32, 34 are further angled, as shown in Fig. 4 (C), the top dead center positions of the tappet guide 26 are respectively at intervals L1 and L2 with respect to the position of the dead center of the tappet guide 26, as shown in FIG.
4 (A).
Further, when the eccentric shaft 38 is rotated due to the rotation of the crankshaft 16 with the pressing movement of the tappet guide 26, so that the distance L1 or L2 shown in Fig. 4 (B) or (C) due to the rotation of the crankshaft 16 to the stroke is added to the plunger 28, the total stroke length of the plunger guide 26 becomes remarkably long.
In view of the above, it is possible to drive the articulated press 10 by rotating the crankshaft 16 at a high speed while maintaining a short stroke length by the servo motor 40 as shown in, for example, Fig. 4 (A) or (B) at a high speed to operate, and a material while maintaining a long stroke length by the servo motor 40, as shown in FIG.
4 (C), to push between the dies or perform a press work.
Further, it is possible with the joint press 10, for example, to cause 16 by rotating the eccentric shaft 38 in accordance with the pressing movement of the plunger guide 26 due to the rotation of the crankshaft 16 that the plunger guide 26 at any time during their up and down movement moves vertically, eg
in the area of the bottom dead center, and to change the die height and the stroke length immediately and with an appropriate timing adjustment without changing the phase or the like of the up and down movement of the tappet guide 26.
With the articulated press 10, it is also possible to change the position of the bottom dead center of the plunger guide 26 at a suitable time or at any time and even more continuously when the plunger guide 26 performs a pressing movement. Accordingly, with the articulated press 10, a wider variety of products can be processed by universal machining as well as by press working of products to be finished by multiple press working or the like.
The recoil force at the time of pressing processing acts primarily on the crankshaft 16 and hardly on the eccentric shaft 38th
Therefore, the load acting on the servo motor 40 is small, so that the servomotor 40 can be a low-power electric motor.
As far as the main motor 20 is concerned, it is sufficient either a conventional motor, such as. Example, an induction motor or a servo motor whose rotation angle arrangement is controlled. In the case of the latter, the flywheel 18 with clutch included therein may be omitted.
Since in the case of the latter both sources of power servomotors, the joint press can be operated with a complicated ram guide course.
In the above embodiment, a servomotor having controllable rotation angles is used as the second drive source 40, but instead, another motor may be used as the second drive source.
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, it can also be applied to a balancing press. Therefore, within the scope of claim 1, the present invention may be modified in various ways without departing from the spirit of the invention.