CN1073503C

CN1073503C - 冲压驱动装置

Info

Publication number: CN1073503C
Application number: CN95117323A
Authority: CN
Inventors: 中沢弘; 深见靖彦
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 1994-10-03
Filing date: 1995-09-25
Publication date: 2001-10-24
Anticipated expiration: 2015-09-25
Also published as: US5709125A; CN1126655A; DE19536727A1; DE19536727C2; JPH08103832A; JP2927192B2

Abstract

本发明的目的是提供一种用简单的结构就能得到大的输出力的肘式冲压驱动装置。它设置有冲压驱动用的驱动能自由进退的冲头的肘式机构；肘式机构具有一端能自由转动地连接在冲头上的第杆；基端能自由转动地被支承的、第杆的另一端能自由转动地连接在它的纵长方向的中间部位上的第杆。第杆的活动端与由伺服马达驱动的送进丝杠装置的螺母相连接。

Description

冲压驱动装置

本发明涉及一种用肘式机构驱动冲头的转塔式冲压机等用的冲压驱动装置。

以前的机械式冲压机是把以固定速度回转的飞轮的转动通过离合器制动装置传递给连杆机构，并变换成冲头的升降动作的，在行程的过程中不能进行速度变更。

另一方面，从防止噪声和进行高速冲压的方面来看，在运转过程中，冲压的速度对噪声影响很大。因此，在生产实际中，很希望把工件与冲压工具相接触时的速度和其他时间的速度控制成不同的。

这种冲压速度的控制可用液压式冲压机来实现，但由于液压式冲压机用的是液压系统，因而会使成本增高。在机械式的冲压机中，若能用伺服马达进行驱动，也是能对冲压速度进行控制的，但要求只有伺服马达的驱动来直接产生对工件冲压的力则是不行的。

因此，本发明人曾提出过把肘式机械用作增力机构，驱动源使用伺服马达，以此作为产生冲压力的辅助装置的方案(例如，日本专利公报特愿平6-15797号)。

但，由于这个方案中，为了把马达的转动传递给肘式机械中必需通过连杆机构和进退杆，因而有结构复杂、成本较高的问题。

本发明的目的是提供一种结构简单、能得到较大的输出力的肘式冲压驱动装置。

为了达到上述目的，本发明采取以下技术方案：本发明的冲压驱动装置，其特征在于：它具有能自由进退的冲压驱动用的冲头；一端能自由转动地连接在这冲头上的第1杆；基端能自由转动地被支承、第1杆的另一端能自由转动地连接在基端和活动端之间的第2杆；使第2杆的活动端正反转动的进退驱动装置。

上述的进退驱动装置由伺服马达和送进丝杠装置构成。送进丝杠装置的丝杠与伺服马达相连接，而丝杠装置的螺母安装在第2杆上。

所述冲压驱动装置还设置着能改变上述进退驱动装置的进退移动量的移动量可变装置。在用送进丝杠装置和伺服马达构成进退驱动装置的场合下，移动量可变装置可用如伺服马达的控制机构构成。

使用具有上述结构的冲压驱动装置时，由于把第1杆连接在第2杆的基端和活动端之间，由进退驱动装置使第2杆的活动端转动，因而能把进退驱动装置的驱动力根据“杠杆原理”加以增大后传递给冲头驱动用的第1杆。因此，用简单的结构就能容易地得到较大的冲压力。

在用伺服马达和送进丝杠装置构成进退驱动装置的对，由于不要在中间设置连杆机构或减速齿轮等复杂的传动机构，因而能使结构更加简单、能降低装置成本。由于送进丝杠装置其本身就能作为增力机构或减速器那样地起作用，因而结合上述的用“杠杆原理”驱动第2杆的结构，能用更小型的伺服马达得到大的冲压力。

在把进退驱动装置的进退移动量作成可变的情况下，例如，在更换工具时，为了使冲头上升到高的位置；提高冲压驱动时的冲裁速率，可将冲头的上升待机位置控制设定在比通常行程的上死点低的位置上。这时，在进退驱动装置是由上述伺服马达和送进丝杠装置构成的情况下，只要把伺服马达的回转量做成可变换的，就能使冲头的移动量化变化，不需要附设特别的机构或零件。

本发明具有如下效果：

由于本发明的冲压驱动装置是把冲头驱动用的第1杆连接在第2杆的基端和活动端之间，用进退驱动装置使第2杆的活动端转动地驱动的，因而结构简单、容易得到较大的冲压力。

在用伺服马达和送进丝杠装置构成进退驱动装置的场合下，能减少零件数量，能使结构更简单化；而且，通过对伺服马达的控制，能对冲压运转过程中的速度变更进行控制，因此就能降低噪声，能高速地进行冲压。

在把进退驱动装置的进退移动量作成可变的场合下，例如，在更换工具时，使冲头上升到较高位置，把冲头的上升待机位置设定成比通常行程的上死点还低，这样就能提高冲压速率。

以下参照附图对本发明的实施例加以说明：

图1是表示本发明一个实施例的冲压驱动装置结构的侧面示意图及其控制系统的方框图，

图2是表示采用本发明的冲压驱动装置的冲压机局部剖断侧面图。

下面，参照着图1和图2来说明本发明的一个实施例。冲头1是用它的下端使冲压工具2升降的，它通过导引构件4能沿上下方向自由进退地支承在冲压机机架3上。驱动冲头1升降的冲压驱动装置5由肘式机构6和进退驱动装置9构成。

肘式机构6由第1杆11和第2杆12构成，第1杆11的下端用销10能自由移动地与冲头1的上端相连接。第2杆12的基端通过转动支轴14能自由转动地支承在冲压机机架3上所设置的支点支承构件13上，第1杆11的上端通过销15能自由转动地连接在第2杆上的基端和活动端之间。转动支轴14位于冲头1的正上方。把第2杆12的转动支轴14的中心与第1杆11的连接点间的长度a、和以这连接点到活动端与进退驱动装置9的连接点间的长度b设定成比例1∶n。

进退驱动装置9是与第2杆12的活动端相连接，使第2杆12往复回转的，由伺服马达7和送进丝杠装置8构成。送进丝杠装置8由丝杠8a和螺母8b构成，螺母8b通过销16能自由回转地安装在第2杆12的活动端上。在这个实施例中，送进丝杠装置8使用的是螺栓螺纹，但也可使用通常的梯形螺纹等滑动接触螺纹。丝杠8a由联轴器17与伺服马达7的马达轴相连接。伺服马达7通过支轴19能自由上下回转地支承在冲压机机架3上所设置的马达台架18上。伺服马达7具有脉冲编码器等构成的位置检测器20。

冲压控制机构21是对伺服马达7进行控制的机构，由计算机式的数控装置部分和伺服控制器构成。冲压控制机构21里设置着通常行程设定装置22和移动量可变装置23，移动量可变装置23中设置着待机位置设定装置24和提升位置设定装置25。这些装置21-25的结构和机能在下边说明整体动作时加以说明。

图2表示装有上述的冲压驱动装置5的转塔式冲压机的一个例子。冲压机机架3由上机架部3a、下机架部3b、喉部3c构成、侧面形状呈c字形，上下转台26、27能同心自由回转地支承在上下机架部3a、3b上。这些转台26、27是沿圆周方向设置多个冲孔工具2和冲模工具28的，能使它的相互同步分度回转。冲压驱动装置5被设置在上机架部3a上。

下面，说明上述结构的动作，当使用伺服马达7回转时，就使送进丝杠装置8的螺母8b进退，由这进退使第2杆12绕着转动支轴14转动，随着这转动，使第1杆11转动，从而使连接在第1杆11下端上的冲头1向下方或向上方移动。即，在第2杆12从图1所示的右侧位置下降地转动到正下方的中立角度时，使冲头1下降；当超过中立角度向图示的左侧上升转动时，使冲头1也上升。因此，当使伺服马达7正反回转，从而使第2杆12在规定角度范围内正反转动时，由第2杆12正反转动一次能使冲头1以规定的行程升降2次。由这冲头1的升降，冲压工具2进行冲压加工。也可做成使第2杆12从中立角度只朝一侧的范围内移动的。

由于这种结构的冲压驱动装置5是把第1杆11连接在第2杆的基端和活动端之间、使连接在活动端上的螺母8b进退的，因而伺服马达7引起的螺母8b的送进驱动力根据“杠杆原理”被增大后传递给第1杆11。即由于长度a、b是按1=n的比例分割，因而上述的送进驱动力被增大成n倍，这被增大的力加到冲头1上。由此，只要简单地使用第2杆12被加长的结构就能容易地得到较大的冲压力。

另外，伺服马达7的回转是通过送进装置8传递给第2杆12，由于送进丝杠装置8本身又能作为增力机构或减速器而起作用，因而与用“杠杆原理”驱动第2杆12的结构相结合，就能用较小型的伺服马达7得到大的冲压力。而且不要通过连杆机构或减速齿轮等复杂的传动机构，能使结构更简单化，能使装置的成本降低。又由于冲压驱动装置5能小型化，因而能容易地将整个装置安装在冲压机机架3内。由于把伺服马达21作为驱动源，因而容易控制运转中的速度，能降低噪声和进行高速冲压。

在要从转台2 6上更换冲压工具2等情况下、必需把冲压工具2向上方较高地拨出时，只要在这时增大送进丝杠装置8的行程就可以。即，与使用连杆机构等场合不同，只要改变伺服马达7的回转量就能自由地变更肘式机构6的变曲角度或冲头1的升降行程。因而，不需要特别的能用来操作冲头1拔出或改变行程的机械或零件，由此能使结构简单化。

图1所示的冲压控制机构21是能进行下述各种控制的控制机构。即，通常行程设定装置22是设定伺服马达7的、与通常进行冲压动作时的冲头1的上死点和下死点相对应的回转角度的记忆装置，通常，根据加工程序的冲压指令，回转到上述设定的回转角度。在使第2杆12朝中立位置两侧转动时，设定到达上死点的进行正转时和反转时的两个方向的回转角度。

移动量可变装置23是根据加工程序或手动输入的指令，使伺服马达7按照与通常的冲头行程不同的回转角度进行回转的装置。待机位置设定装置24是例如在进行分段冲裁加工时、把冲头1的上升待机位置设定成比通常行程的上死点还低那样地设定马达回转角度。通过以这个设定角度的行程驱动冲头1就能提高冲裁速率。提升待机位置设定装置25是在进行更换工具等场合下，用伺服马达7的回转角度使冲头1上升到较高位置地进行设定的装置。在更换工具的场合下，通过把冲头1提升到较高位置，使冲压工具2被上升到转台26能够回转的位置，在冲压工具2上升后，使转台26回转，即可进行工具的更换。把规定的提升待机指令输给冲压控制装置21时，由伺服马达7的驱动就能使冲头1提升到它的设定位置。

如上所述，这个冲压驱动装置5把“杠杆原理”应用在第2杆12的驱动上，用送进丝杠装置8驱动。但第2杆12的长度分割比例n必需根据马达容量、送进丝杠的导程、1个行程所要的时间、马达的成本等选择最合适的。

Claims

1、冲压驱动装置，其特征在于：它具有能自由进退的冲压驱动用的冲头；一端能自由转动地连接在这冲头上的第1杆；基端能自由转动地被支承、第1杆的另一端能自由转动地连接在基端和活动端之间的第2杆；使第2杆的活动端正反转动的进退驱动装置。

2、如权利要求1所述的冲压驱动装置，其特征在于：上述的进退驱动装置由伺服马达和送进丝杠装置构成，送进丝杠装置的丝杠与伺服马达相连接，而丝杠装置的螺母是安装在第2杆上的。

3、如权利要求1或2所述的冲压驱动装置，其特征在于：它设置着改变上述进退驱动装置的进退移动量的移动量可变装置。