CN1290691C - 压力机 - Google Patents

Abstract

一种压力机，具有滑板，该滑板由驱动源使其在下部支座和上部支承板之间往复运动，而且，在与下部支座之间具有成型空间。该压力机为滑板的变位基准的基准板支承在下部支座上。驱动源用驱动轴与滑板连接，驱动并推压滑板。驱动轴在其轴心开设有通孔，位移测定手段穿过该通孔，测定与该通孔对应的滑板部分的相对基准板的位移。因此，能测定滑板上的加压点上的位移。

Description

压力机

技术领域

本发明涉及一种用于金属板等的成型的压力机、尤其是能准确地测定安装有活动金属模的滑板的、相对安装在支座上的固定金属模的位置的压力机。

背景技术

冲裁、挤压成型、模锻、注射成型等也使用压力机。一般情况下，压力机使一个金属模为固定的，使另一个金属模为活动的，纵置型的压力机具有：下部支座；用下部支座支承的多个支柱；由支柱保持的上部支承板；在下部支座和上部支承板之间能沿支柱往复运动的、在与下部支座之间具有成型空间的滑板。在成型空间，在下部支座上设有固定金属模，在滑板的下面设有活动金属模，工件在固定金属模和活动金属模之间成型。滑板为通常的平面状，由驱动机构使其上下运动。最好是使活动金属模一边相对固定金属模保持所希望的位置关系，例如一边使活动金属模保持水平一边运动，进行成型。

有时由于冲压成型的工件的形状的原因，在金属模上产生偏置负荷，固定金属模与活动金属模或滑板的位置关系并不是水平的。在具有驱动滑板的多个驱动源的场合，有人提出了控制驱动源使多个驱动源之间保持同步，使滑板保持水平的方案。

但是，由于用冲压成型工艺制作的工件为立体形状等复杂形状，所以，不仅在成型时施加在滑板上的力的大小随着成型的进行不断变化，而且，施加力的位置在进行成型的同时会变动。

例如，图7(A)、(B)和(C)所示是在对汽车的油盘进行挤压成型的情况下，施加在滑板上的反力的情况的说明图。在这些图中，将滑板40作为xy平面进行表示。例如，若开始进行成型，首先，上模到达油盘的放油口部，由于对放油口部进行成型，所以，在该部分产生的力施加在xy平面的第4象限。若继续进行成型，则由于对油盆部进行成型，所以，承受来自平面的第2象限和第3象限的较大的力w2和w3。此时，从一开始就存在的w1的力变小，由于又增加了第1象限的很大的力w4，所以，这些力的合力W施加在第3象限。若进一步进行成型，则w2～w4的力变小，施加w5的力，合力大致在x轴上，作用在y轴的右侧。

虽然在此所说明的力以及合力的施加方式、大小、及其变化，由于工件的形状和金属模的前进速度的不同而且有所变化，但一般情况下可以说作用在滑板上的合力的位置及其大小，在进行冲压的同时有所变化。

因此，本发明人等提出了在冲压成型期间，使滑板相对下部支座保持理想的位置关系的压力机。该压力机由多个驱动源驱动滑板进行加压，在各驱动源与滑板连接的部分的附近设有用于测定滑板的位移的位移测定装置。在进行冲压成型的的各阶段，用位移测定装置测定位移，将驱动信号供给到各驱动源，使滑板相对下部支座保持理想的位置关系。

该压力机，图5所示是其主视图，图6所示是其俯视图。在图6中去掉了一部分上部支承板。压力机其下部支座10固定在地面上，由立在下部支座上的支柱20保持上部支承板30。在下部支座10和上部支承板30之间设有能沿支柱20往复运动的滑板40，在滑板和下部支座之间具有成型空间。在该成型空间，在下部支座上安装有冲压用的固定金属模(下模)，在滑板的下面安装有与固定金属模相对应的活动金属模(上模)，例如将被成型板放入这两金属模之间进行成型。

在上部支承板30上安装有5个作为驱动源70的、组合了伺服电机和减速机构的驱动装置。从各驱动源向下方延伸的驱动轴71穿过在基准板90′上开设的通孔92′，在滑板40的上面与各连接部72连接。在驱动轴处例如安装有滚珠丝杠，将旋转变换成上下运动，通过伺服电机的旋转，使滑板上下运动。

在各连接部72的附近设有各位移测定装置80。位移测定装置80的磁性标尺81安装在基准板90′上，用安装在各连接部72上的支柱支承位移测定装置的磁性传感器82。在此，基准板90′与滑板40的位置没有关系，保持在相同的位置。在滑板40由于驱动源70的工作而被驱动时，能由位移测定装置80测定各连接部的位移。

在进行成型的同时，如在前面所说明的图7(A)、(B)、(C)所示，作用在滑板上的力产生变化。随着力的变化，相对驱动源70的负荷产生变化。与各驱动源相对应的活动金属模的各部位和固定金属模的位置关系变得不均匀了。其中的某处先压下滑板40，而另外某处压下滑板40时下降得慢。用位移测定装置80测定其快和慢，将其传送到控制装置，调整向驱动源70发出的驱动脉冲信号，使位移测定装置80的位移为所希望的值，即，使连接部的部位上的滑板例如为水平。

由于由在此所说明的压力机能使滑板相对下部支座一边保持理想的位置关系一边下降，所以，即使在由成型部施加反力的位置在成型过程中变化的场合，也能均匀地进行成型。

但是，如图5的点划线所示，滑板的变形由于部位的不同而有所不同。若安装有位移测定装置的位置远离驱动源的驱动轴与滑板连接的部分，则变成在远离驱动轴的、安装有位移测定装置的位置测定本来应在驱动轴处进行测定的滑板的位移。因此，用位移测定装置测定的滑板的位移不能准确地表达连接驱动轴的滑板部分的位移。

具体地说，在以下三篇专利文献中公开了以上所述的现有技术中的压力机。

专利文献1：日本专利公开No.2002-263900(公开日：2002年9月17日)

专利文献2：日本专利公开No.2003-126999(公开日：2003年5月8日)

专利文献3：日本专利公开No.2003-126998(公开日：2003年5月8日)

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种具备能准确地测定连接驱动源的驱动轴的滑板部分的位移的位移测定装置的压力机。

本发明的压力机，具有：

下部支座；

用由下部支座支承的多个支柱保持的上部支承板；

能在下部支座和上部支承板之间往复运动的、与下部支座之间具有成型空间的滑板；

具有与上述滑板连接、使滑板变位的驱动轴，而且，保持在上部支承板上的驱动源；

用于测定滑板的位移的位移测定装置，

其特征是：

在下部支座上支承基准板，该基准板在压力成型时与压力机的各部分的变形独立，以作为上述滑板的位移基准，

上述驱动轴其轴心具有通孔，

上述位移测定装置测定滑板的、与在驱动轴上开设的通孔相对应的部分的、相对上述基准板的位移。

本发明的上述压力机，最好是

上述位移测定装置由在驱动轴上开设的通孔内穿过的、使其能与驱动轴独立工作的位移检测用轴和安装在上述基准板上的线性标尺构成，

该位移检测用轴的一端固定在滑板的、与在驱动轴上开设的上述通孔相对应的部分上，而且，位移检测用轴的另一端延伸到基准板的上方，与线性标尺相对。

本发明的上述压力机，

上述位移测定装置是光学位移测定装置，

在基准板的、朝向在上述驱动轴上开设的通孔的部分上设有该光学位移测定装置，使其能测定滑板的、朝向在驱动轴上开设的通孔的部分的位移。

附图说明

图1是用本发明的压力机的局部剖面表示的主视图。

图2(A)是本发明的压力机的俯视图，图2(B)是图2(A)的2B-2B向视图。

图3是放大图1所示的位移测定装置的剖面来进行表示的图。

图4是本发明所使用的位移测定装置的其它实施例的放大剖视图。

图5是本发明人等在以前提出的压力机的主视图。

图6是图5的压力机的俯视图。

图7(A)、(B)和(C)是用于说明随着冲压的进行负荷的变化的图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的压力机的实施例进行说明。图1是压力机的主视图，图2(A)是其俯视图，图3是放大图1的局部、用剖面表示位移测定装置的图，图4是用剖面表示其它实施例的位移测定装置的图。在这些图中，与图5、图6同样的部分使用相同的参考标号来表示。

压力机其下部支座10固定在地面上，由立在下部支座上的支柱20保持上部支承板30。在下部支座10和上部支承板30之间设有能沿支柱20往复运动的滑板40，在滑板和下部支座之间具有成形空间。在该成形空间，在下部支座上安装有冲压用的固定金属模(下模)，在滑板的下面安装有与固定金属模相对应的活动金属模(上模)，例如将被成型板放入这两金属模之间进行成型。

在上部支承板30上安装有5个作为驱动源的组合了伺服电机和减速机构的驱动装置。驱动轴52从各驱动源通过在内部具有减速机构的齿轮箱51、穿过在上部支承板30上开设的通孔、在滑板40的上面与各连接部53连接。各连接部内面和驱动轴用例如滚珠丝杠将驱动轴的旋转变换成上下运动，通过伺服电机的旋转，使滑板上下运动。由于伺服电机的旋转轴和驱动轴用减速齿轮那样的减速机构进行连接，所以，它们的轴心处于错位的位置上，伺服电机位于偏离驱动轴的轴心的位置上。

这样一来，在使用多个驱动源的场合，最好是配置驱动源，使由这些多个驱动源产生的施加在滑板上的推压力能均匀地分布在滑板上。另外，最好是这些驱动源能产生大小相互相同的推压力，即输出是相同的。

基准板90用“工”字形的钛钢制框体构成，用固定在下部支座10上的支柱100和由该支柱支承着的连接杆102支承着。由于基准板90除了保持在下部支座10上之外，不与压力机的任何部分接触、不受压力机干扰，所以，在压力机成型时，不会受到压力机各部的变形的影响。虽然图2(B)用图2(A)的向视图2B-2B示出了基准板90，但最好是如该图所示，在用支柱100支承着的连接杆102上，中间隔着防振板101安装基准板90。另外，最好是支柱100和连接杆102使用热影响小的殷钢等材质。

各驱动轴52的轴心开设有通孔54，在与通孔对应的滑板部分上固定有位移测定装置60的位移检测用轴61。位移检测用轴61能相对驱动轴52自如地在通孔内运动。若滑板40上下运动，则安装在其上的位移检测用轴61也与滑板40一起上下运动。位移检测用轴61的另一端从在驱动轴52上开设的通孔54突出到驱动轴52的上部，从设置在基准板90上的具有通孔的轴套91伸出到基准板的上方，能自如滑动地由轴套91保持着。最好是位移检测用轴61即使在位移测定装置的上部也能自如滑动地由轴套保持着。位移检测用轴61的上部与固定在基准板90上的线性标尺62相对。作为线性标尺62，例如使用磁性标尺，例如若将磁性传感器63安装在位移检测用轴的上部，则由于随着滑板的、与在驱动轴上开设的通孔相对应的部分的位移，磁性传感器相对线性标尺运动，所以，能测定滑板的位移。由于位移检测用轴在驱动轴的轴心测定滑板的位移，所以，能检测出由于驱动轴的驱动而引起的滑板的位移。

图4所示是用剖视图表示位移测定装置的其它实施例的图。虽然此处在驱动轴52的轴心也开设有通孔54，但在基准板90的朝向在驱动轴上开设的通孔的部分上设有光学位移测定装置65。将从光学位移测定装置65发出的光线66反射到滑板40的、朝向在驱动轴上开设的通孔的部分，测定到此的距离。

在从图1到图4所示的本发明的实施例，虽然使驱动源50和驱动轴52的轴心错开，在它们之间设置变速机构，但将驱动源50的伺服电机的转子轴和驱动轴制成一体，能在其轴心设置通到伺服电机的上部的通孔。在该通孔内设置延伸到伺服电机的上部的位移检测用轴，在伺服电机的上部设置基准板，能在此设置位移测定装置。

如以上详细说明的那样，本发明的压力机能在压力机的驱动滑板的驱动轴的中央测定滑板的位移。因此，在根据滑板的位移控制驱动源的场合，由于能测定加压点上的滑板的位移，所以，能使其控制很准确。

Claims (3)

1.一种压力机，具有：

下部支座；

用由下部支座支承的多个支柱保持的上部支承板；

能在下部支座和上部支承板之间往复运动的、与下部支座之间具有成型空间的滑板；

具有与上述滑板连接、使滑板变位的驱动轴，而且，保持在上部支承板上的驱动源；

用于测定滑板的位移的位移测定装置，

其特征是：

在下部支座上支承基准板，该基准板在压力成型时与压力机的各部分的变形独立，以作为上述滑板的位移基准，

上述驱动轴其轴心具有通孔，

上述位移测定装置测定滑板的、与在驱动轴上开设的通孔相对应的部分的、相对上述基准板的位移。

2.根据权利要求1的压力机，其特征是：

上述位移测定装置由在驱动轴上开设的通孔内穿过、使其能与驱动轴独立工作的位移检测用轴和安装在上述基准板上的线性标尺构成，

该位移检测用轴的一端固定在滑板的、与在驱动轴上开设的上述通孔相对应的部分上，而且，位移检测用轴的另一端延伸到基准板的上方，与线性标尺相对。

3.根据权利要求1的压力机，其特征是：

上述位移测定装置是光学位移测定装置，

在基准板的、朝向在上述驱动轴上开设的通孔的部分上设有该光学位移测定装置，使其能测定滑板的、朝向在驱动轴上开设的通孔的部分的位移。

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