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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pressvorrichtung.
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Herkömmlicherweise sind Pressvorrichtungen bekannt, die ein Werkstück bearbeiten, indem das Werkstück zwischen einer feststehenden Form und einer beweglichen Form angeordnet ist und die bewegliche Form in vertikaler Richtung hin- und herbewegt wird. Die Pressvorrichtung hält die bewegliche Form durch ein Element, das als Schieber bezeichnet wird. Die Pressvorrichtung überträgt eine von einem Motor erhaltene Triebkraft über einen Gelenkmechanismus auf den Schieber. Hierdurch wird der Schieber, der die bewegliche Form hält, in vertikaler Richtung hin- und herbewegt.
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Die herkömmliche Pressvorrichtung ist z. B. in
JP 2016-203241 A angegeben.
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[Patentdokument 1]
JP 2016-203241 A
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Pressvorrichtung mit verbesserten Charakteristika zu schaffen. Die Aufgabe wird gelöst durch eine Pressvorrichtung gemäß Anspruch 1.
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In einem Gelenkmechanismus einer solchen Pressvorrichtung werden ein Ende eines linken Gelenkelements und ein Ende eines rechten Gelenkelements ggf. mit einem gemeinsamen vertikal beweglichen Stift verbunden. In einem solchen Fall ist es nicht möglich, sowohl das linke als auch das rechte Gelenkelement mit demselben Punkt in Längsrichtung des vertikal beweglichen Stifts zu verbinden. Folglich muss die Position des linken Gelenkelements in Längsrichtung und die Position des rechten Gelenkelements in Längsrichtung verschoben werden.
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Wenn jedoch die Positionen des linken und rechten Gelenkelements in Längsrichtung unterschiedlich sind, ergibt sich ein Unterschied darin, wie die Kraft auf den Gelenkstift wirkt, der mit dem anderen Ende des linken Gelenkelements verbunden ist, und die Kraft auf den Gelenkstift wirkt, der mit dem anderen Ende des rechten Gelenkelements verbunden ist. Dann werden der Biegungsbetrag des linken Gelenkstifts und der Biegungsbetrag des rechten Gelenkstifts ungleich. Dieser Unterschied im Biegungsbetrag des linken und rechten Gelenkstifts kann die Vibrationen oder Geräusche der Pressvorrichtung verursachen.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt die Bereitstellung einer Pressvorrichtung, die Vibrationen und Geräusche beim Betrieb reduzieren kann, indem die Biegungsbeträge der linken und rechten Gelenkstifte einander angenähert werden.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Pressvorrichtung, die ein Werkstück durch Bewegung einer Form in vertikaler Richtung bearbeitet, versehen mit: einer Kurbelwelle, die um eine Mittelachse rotiert, die sich in Längsrichtung erstreckt, einem vertikal beweglichen Stift, der sich in Längsrichtung erstreckt und sich entsprechend der Rotation der Kurbelwelle in vertikaler Richtung hin- und herbewegt, einem Paar von ersten Gelenkelementen, deren eines Ende drehbar mit dem vertikal beweglichen Stift verbunden ist, einem Paar von zweiten Gelenkelementen, deren eines Ende drehbar mit dem vertikal beweglichen Stift verbunden ist, einem ersten Gelenkstift, der sich in Längsrichtung erstreckt und drehbar mit dem anderen Ende des Paares der ersten Gelenkelemente verbunden ist, einem zweiten Gelenkstift, der sich in Längsrichtung erstreckt und drehbar mit dem anderen Ende des Paares der zweiten Gelenkelemente verbunden ist, einem Paar von dritten Gelenkelementen, deren eines Ende mit dem ersten Gelenkstift verbunden ist und deren anderes Ende drehbar mit einem ersten festen Stift verbunden ist, dessen Position sich nicht ändert, einem Paar von vierten Gelenkelementen, deren eines Ende mit dem zweiten Gelenkstift verbunden ist und deren anderes Ende drehbar mit einem zweiten festen Stift verbunden ist, dessen Position sich nicht ändert, einem fünften Gelenkelement, dessen eines Ende mit dem ersten Gelenkstift verbunden ist, einem sechsten Gelenkelement, dessen eines Ende mit dem zweiten Gelenkstift verbunden ist, einem ersten Gleitblock, der sich mit dem ersten Gelenkstift und dem fünften Gelenkelement in Querrichtung hin- und herbewegt, einem zweiten Gleitblock, der sich mit dem zweiten Gelenkstift und dem sechsten Gelenkelement in Querrichtung hin- und herbewegt, sowie einem Schieber, der unterhalb der Kurbelwelle positioniert ist und sich entsprechend der Hin- und Herbewegung des ersten und des zweiten Gleitblocks in vertikaler Richtung hin- und herbewegt, während dieser die Form hält, wobei eines des Paares der ersten Gelenkelemente mit dem ersten Gelenkstift vor dem fünften Gelenkelement verbunden ist, das andere des Paares der ersten Gelenkelemente mit dem ersten Gelenkstift hinter dem fünften Gelenkelement verbunden ist, eines des Paares der zweiten Gelenkelemente mit dem zweiten Gelenkstift vor dem sechsten Gelenkelement verbunden ist, und das andere des Paares der zweiten Gelenkelemente mit dem zweiten Gelenkstift hinter dem sechsten Gelenkelement verbunden ist, wobei der Abstand des Paares der zweiten Gelenkelemente in Längsrichtung größer ist als der Abstand des Paares der ersten Gelenkelemente in Längsrichtung, wobei die Steifigkeit des zweiten Gelenkstifts höher ist als die Steifigkeit des ersten Gelenkstifts.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Steifigkeit des zweiten Gelenkstifts höher als die des ersten Gelenkstifts. Daher können der Biegungsbetrag des ersten Gelenkstifts durch die Triebkraft vom Paar der ersten Gelenkelemente und der Biegungsbetrag des zweiten Gelenkstifts durch die Triebkraft vom Paar der zweiten Gelenkelemente, deren Abstand größer ist als der des Paares der ersten Gelenkelemente, einander angenähert werden. Hierdurch kann die Links-Rechts-Differenz vom Betrieb der Pressvorrichtung reduziert werden. Hierdurch können Vibrationen und Geräusche beim Betrieb der Pressvorrichtung reduziert werden.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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- 1 die Ansicht für die Ausbildung einer Pressvorrichtung.
- 2 die Draufsicht auf einen Gelenkmechanismus der Pressvorrichtung.
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Nachstehend wird eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. In der folgenden Erläuterung wird die Richtung, in der sich die bewegliche Form bewegt, als „vertikale Richtung“, die Richtung, in der sich der Gleitblock bewegt, als „Querrichtung“ und die Richtung, in der sich die Mittelachse der Kurbelwelle erstreckt, als „Längsrichtung“ bezeichnet. Die Definition dieser Richtungen beschränkt jedoch nicht die Körperhaltung der verwendeten Pressvorrichtung.
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<1. Ausbildung der Pressvorrichtung>
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1 zeigt die Ansicht für die Ausbildung einer Pressvorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform. 2 zeigt die Draufsicht auf einen Gelenkmechanismus 50 der Pressvorrichtung 1. 1 zeigt einen von der A-A-Position in 2 gesehenen Zustand.
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Diese Pressvorrichtung 1 ist eine Vorrichtung zum Pressen eines Werkstücks 9, das ein dünnes Blech ist. Die Pressvorrichtung 1 bewegt eine bewegliche Form 92 in vertikaler Richtung in Bezug auf eine stationäre feste Form 91, während die Pressvorrichtung 1 das Werkstück 9 in Längsrichtung bewegt. Hierdurch wird das Werkstück 9 zwischen der festen Form 91 und der beweglichen Form 92 eingeklemmt und dieses plastisch verformt. Die Pressvorrichtung 1 wird z. B. zur Herstellung von elektronischen Bauteilen wie Steckern verwendet. Die Pressvorrichtung 1 kann jedoch auch zur Herstellung anderer Pressprodukte als elektronischer Bauteile verwendet werden.
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Wie in 1 gezeigt, ist die Pressvorrichtung 1 mit einer Aufspannplatte 10, einem Schieber 20, einer Kurbelwelle 30, einer Pleuelstange (Verbindungsstange) 40, einem Gelenkmechanismus 50 und einer Ausgleichsvorrichtung 80 versehen. Die Kurbelwelle 30, die Pleuelstange 40, der Gelenkmechanismus 50 und die Ausgleichsvorrichtung 80 sind in einem Gehäuse aufgenommen, auf dessen Darstellung verzichtet wird.
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Die Aufspannplatte 10 ist ein Element, das die feste Form 91 hält. Die Aufspannplatte 10 ist an der Oberseite eines Bettteils 11 fixiert, das auf dem Boden einer Fabrik installiert ist. Die feste Form 91 ist an der Oberseite der Aufspannplatte 10 befestigt.
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Der Schieber 20 ist ein Element, das sich in vertikaler Richtung hin- und herbewegt, während dieser die bewegliche Form 92 hält. Der Schieber 20 ist im oberen Bereich in einem Abstand zur Aufspannplatte 10 positioniert. Außerdem ist der Schieber 20 unterhalb der Kurbelwelle 30, der Pleuelstange 40 und des Gelenkmechanismus 50 positioniert, die später erläutert werden. Der Schieber 20 ist an den unteren Enden eines Paares von Stößeln 21 fixiert, die sich in vertikaler Richtung erstrecken. Die bewegliche Form 92 ist an der Unterseite des Schiebers 20 befestigt. Der Schieber 20 bewegt sich in vertikaler Richtung hin und her entsprechend der Hin- und Herbewegung in Querrichtung eines später erläuterten ersten Gleitblocks 64 und eines zweiten Gleitblocks 65.
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Die Kurbelwelle 30 ist ein säulenförmiges Element, das teilweise gebogen ist. Die Kurbelwelle 30 ist waagerecht entlang der Längsrichtung angeordnet. Die Kurbelwelle 30 ist über einen Kraftübertragungsmechanismus, wie z. B. einen Zahnriemen, mit einem Motor (Darstellung weggelassen) verbunden, der eine Antriebsquelle darstellt. Wenn der Motor angetrieben wird, bewirkt die vom Motor zugeführte Triebkraft, dass die Kurbelwelle 30 um eine Mittelachse A rotiert, die sich in Längsrichtung erstreckt.
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Die Pleuelstange 40 ist ein Element zur Kraftübertragung von der Kurbelwelle 30 auf den Gelenkmechanismus 50. Die Kurbelwelle 30 weist einen Kurbelabschnitt auf, der exzentrisch zur Mittelachse A ist. Das untere Ende der Pleuelstange 40 ist drehbar mit dem Kurbelteil der Kurbelwelle 30 verbunden. Wenn die Kurbelwelle 30 rotiert, dreht sich daher das untere Ende der Pleuelstange 40 um den Umfang der Mittelachse A der Kurbelwelle 30. Folglich bewegt sich das obere Ende der Pleuelstange 40 in vertikaler Richtung hin und her.
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Der Gelenkmechanismus 50 ist ein Mechanismus zur Kraftübertragung von der Pleuelstange 40 auf das Paar der Stößel 21. Wie in 1 und 2 gezeigt, weist der Gelenkmechanismus 50 der vorliegenden Ausführungsform auf einen vertikal beweglichen Stift 51, ein Paar von ersten Gelenkelementen 52, ein Paar von zweiten Gelenkelementen 53, einen ersten Gelenkstift 54, einen zweiten Gelenkstift 55, ein Paar von dritten Gelenkelementen 56, ein Paar von vierten Gelenkelementen 57, einen ersten festen Stift 58, einen zweiten festen Stift 59, ein fünftes Gelenkelement 60, ein sechstes Gelenkelement 61, einen dritten Gelenkstift 62, einen vierten Gelenkstift 63, ein Paar von ersten Gleitblöcken 64, ein Paar von zweiten Gleitblöcken 65, ein Paar von siebten Gelenkelementen 66, ein Paar von achten Gelenkelementen 67, einen fünften Gelenkstift 68, einen sechsten Gelenkstift 69, ein Paar von neunten Gelenkelementen 70 und ein Paar von zehnten Gelenkelementen 71.
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Der vertikal bewegliche Stift 51 ist mit dem oberen Ende der Pleuelstange 40 verbunden. Der vertikal bewegliche Stift 51 ist ein säulenförmiger Stift, der sich in die Längsrichtung erstreckt. Der vertikal bewegliche Stift 51 kann sich in vertikaler Richtung in Bezug auf das Gehäuse bewegen. Wenn die Kurbelwelle 30 rotiert, bewegt sich der vertikal bewegliche Stift 51 zusammen mit dem oberen Ende der Pleuelstange 40 in vertikaler Richtung hin und her.
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Das Paar der ersten Gelenkelemente 52 sind Elemente, die sich geradlinig zwischen dem vertikal beweglichen Stift 51 und dem ersten Gelenkstift 54 erstrecken. Das Paar der ersten Gelenkelemente 52 ist in Längsrichtung beabstandet und parallel zueinander angeordnet. Ein Ende jedes ersten Gelenkelements 52 ist drehbar mit dem vertikal beweglichen Stift 51 verbunden. Konkret ist eines des Paares der ersten Gelenkelemente 52 mit dem vertikal beweglichen Stift 51 vor der Pleuelstange 40 verbunden. Das andere des Paares der ersten Gelenkelemente 52 ist mit dem vertikal beweglichen Stift 51 hinter der Pleuelstange 40 verbunden Das andere Ende jedes ersten Gelenkelements 52 ist drehbar mit dem ersten Gelenkstift 54 verbunden. Konkret ist eines des Paares der ersten Gelenkelemente 52 mit dem ersten Gelenkstift 54 vor dem fünften Gelenkelement 60 verbunden, das später erläutert wird. Das andere des Paares der ersten Gelenkelemente 52 ist mit dem ersten Gelenkstift 54 hinter dem fünften Gelenkelement 60 verbunden, das später erläutert wird.
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Das Paar der zweiten Gelenkelemente 53 sind Elemente, die sich geradlinig zwischen dem vertikal beweglichen Stift 51 und dem zweiten Gelenkstift 55 erstrecken. Das Paar der zweiten Gelenkelemente 53 ist in Längsrichtung beabstandet und parallel zueinander angeordnet. Ein Ende jedes zweiten Gelenkelements 53 ist drehbar mit dem vertikal beweglichen Stift 51 verbunden. Konkret ist eines des Paares der zweiten Gelenkelemente 53 mit dem vertikal beweglichen Stift 51 vor der Pleuelstange 40 verbunden. Das andere des Paares der zweiten Gelenkelemente 53 ist mit dem vertikal beweglichen Stift 51 hinter der Pleuelstange 40 verbunden. Das andere Ende jedes zweiten Gelenkelements 53 ist drehbar mit dem zweiten Gelenkstift 55 verbunden. Konkret ist eines des Paares der zweiten Gelenkelemente 53 mit dem zweiten Gelenkstift 55 vor dem sechsten Gelenkelement 61 verbunden, das später erläutert wird. Das andere des Paares der zweiten Gelenkelemente 53 ist mit dem zweiten Gelenkstift 55 hinter dem sechsten Gelenkelement 61 verbunden, das später erläutert wird.
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Der erste Gelenkstift 54 ist ein säulenförmiger Stift, der sich in Längsrichtung erstreckt. Als Material des ersten Gelenkstifts 54 wird z. B. ein Metall wie Nickel-Chrom-Molybdän-Stahl verwendet. Der erste Gelenkstift 54 ist unterhalb des vertikal beweglichen Stifts 51 und auf einer Seite seitlich der Kurbelwelle 30 in Querrichtung positioniert. Das andere Ende des Paares der ersten Gelenkelemente 52, ein Ende des Paares der dritten Gelenkelemente 56 und ein Ende des fünften Gelenkelements 60 sind drehbar mit dem ersten Gelenkstift 54 verbunden. Die Position des ersten Gelenkstifts 54 in Bezug auf das Gehäuse ist nicht festgelegt. Folglich bewegt sich der erste Gelenkstift 54 entsprechend der Bewegung des ersten Gelenkelements 52, des dritten Gelenkelements 56 und des fünften Gelenkelements 60.
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Der zweite Gelenkstift 55 ist ein säulenförmiger Stift, der sich in Längsrichtung erstreckt. Als Material des zweiten Gelenkstifts 55 wird z. B. ein Metall wie Nickel-Chrom-Molybdän-Stahl verwendet. Der zweite Gelenkstift 55 ist unterhalb des vertikal beweglichen Stifts 51 und auf der anderen Seite seitlich der Kurbelwelle 30 in Querrichtung positioniert. Das andere Ende des Paares der zweiten Gelenkelemente 53, ein Ende des Paares der vierten Gelenkelemente 57 und ein Ende des sechsten Gelenkelements 61 sind drehbar mit dem zweiten Gelenkstift 55 verbunden. Die Position des zweiten Gelenkstifts 55 in Bezug auf das Gehäuse ist nicht festgelegt. Folglich bewegt sich der zweite Gelenkstift 55 entsprechend der Bewegung des zweiten Gelenkelements 53, des vierten Gelenkelements 57 und des sechsten Gelenkelements 61.
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Das Paar der dritten Gelenkelemente 56 sind Elemente, die sich geradlinig zwischen dem ersten Gelenkstift 54 und dem ersten festen Stift 58 erstrecken. Das Paar der dritten Gelenkelemente 56 ist in Längsrichtung beabstandet und parallel zueinander angeordnet. Ein Ende jedes dritten Gelenkelements 56 ist drehbar mit dem ersten Gelenkstift 54 verbunden. Das andere Ende jedes dritten Gelenkelements 56 ist drehbar mit dem ersten festen Stift 58 verbunden.
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Das Paar der vierten Gelenkelemente 57 sind Elemente, die sich geradlinig zwischen dem zweiten Gelenkstift 55 und dem zweiten festen Stift 59 erstrecken. Das Paar der vierten Gelenkelemente 57 ist in Längsrichtung beabstandet und parallel zueinander angeordnet. Ein Ende jedes vierten Gelenkelements 57 ist drehbar mit dem zweiten Gelenkstift 55 verbunden. Das andere Ende jedes vierten Gelenkelements 57 ist drehbar mit dem zweiten festen Stift 59 verbunden.
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Der erste feste Stift 58 ist ein säulenförmiger Stift, der sich in die Längsrichtung erstreckt. Der erste feste Stift 58 ist unterhalb des vertikal beweglichen Stifts 51, oberhalb des ersten Gelenkstifts 54 und auf einer Seite seitlich der Kurbelwelle 30 in Querrichtung positioniert. Der erste feste Stift 58 ist ferner in einer festen Position in Bezug auf das Gehäuse fixiert und seine Position ändert sich nicht. Das dritte Gelenkelement 56 und der erste Gelenkstift 54 bewegen sich entlang einer bogenförmigen Bahn, die auf den ersten festen Stift 58 zentriert ist.
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Der zweite feste Stift 59 ist ein säulenförmiger Stift, der sich in die Längsrichtung erstreckt. Der zweite feste Stift 59 ist unterhalb des vertikal beweglichen Stifts 51, oberhalb des zweiten Gelenkstifts 55 und auf der anderen Seite seitlich der Kurbelwelle 30 in Querrichtung positioniert. Der zweite feste Stift 59 ist ferner in einer festen Position in Bezug auf das Gehäuse fixiert und seine Position ändert sich nicht. Das vierte Gelenkelement 57 und der zweite Gelenkstift 55 bewegen sich entlang einer bogenförmigen Bahn, die auf den zweiten festen Stift 59 zentriert ist.
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Das fünfte Gelenkelement 60 ist ein Element, das sich zwischen dem ersten Gelenkstift 54 und dem dritten Gelenkstift 62 in einer im Wesentlichen Querrichtung geradlinig erstreckt. Ein Ende des fünften Gelenkelements 60 ist drehbar mit dem ersten Gelenkstift 54 verbunden. Das andere Ende des fünften Gelenkelements 60 ist drehbar mit dem dritten Gelenkstift 62 verbunden.
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Das sechste Gelenkelement 61 ist ein Element, das sich zwischen dem zweiten Gelenkstift 55 und dem vierten Gelenkstift 63 in einer im Wesentlichen Querrichtung geradlinig erstreckt. Ein Ende des sechsten Gelenkelements 61 ist drehbar mit dem zweiten Gelenkstift 55 verbunden. Das andere Ende des sechsten Gelenkelements 61 ist drehbar mit dem vierten Gelenkstift 63 verbunden.
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Der dritte Gelenkstift 62 ist ein säulenförmiger Stift, der sich in Längsrichtung erstreckt. Der dritte Gelenkstift 62 ist unterhalb des vertikal beweglichen Stifts 51 und auf einer Seite seitlich des ersten Gelenkstifts 54 in Querrichtung positioniert. Das andere Ende des fünften Gelenkelements 60, ein Ende des siebten Gelenkelements 66 und ein Ende des neunten Gelenkelements 70 sind drehbar mit dem dritten Gelenkstift 62 verbunden. Der dritte Gelenkstift 62 bewegt sich in Querrichtung entsprechend der Bewegung des fünften Gelenkelements 60.
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Der vierte Gelenkstift 63 ist ein säulenförmiger Stift, der sich in Längsrichtung erstreckt. Der vierte Gelenkstift 63 ist unterhalb des vertikal beweglichen Stifts 51 und auf der anderen Seite seitlich des zweiten Gelenkstifts 55 in Querrichtung positioniert. Das andere Ende des sechsten Gelenkelements 61, ein Ende des achten Gelenkelements 67 und ein Ende des zehnten Gelenkelements 71 sind drehbar mit dem vierten Gelenkstift 63 verbunden. Der vierte Gelenkstift 63 bewegt sich in Querrichtung entsprechend der Bewegung des sechsten Gelenkelements 61.
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Das Paar der ersten Gleitblöcke 64 sind Elemente zur Regulierung der Bewegungsrichtung des dritten Gelenkstifts 62. Das Paar der ersten Gleitblöcke 64 ist am vorderen und hinteren Ende des dritten Gelenkstifts 62 fixiert. Im Gehäuse der Pressvorrichtung 1 ist eine in Querrichtung verlaufende geradlinige Führungsnut (Darstellung weggelassen) vorgesehen. Wenn sich der erste Gelenkstift 54, das fünfte Gelenkelement 60 und der dritte Gelenkstift 62 in Querrichtung hin- und herbewegen, bewegt sich der erste Gleitblock 64 in Querrichtung entlang der Führungsnut hin und her. Hierdurch wird die Bewegungsrichtung des dritten Gelenkstifts 62 in Querrichtung geregelt.
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Das Paar der zweiten Gleitblöcke 65 sind Elemente zur Regulierung der Bewegungsrichtung des vierten Gelenkstifts 63. Das Paar der zweiten Gleitblöcke 65 ist am vorderen und hinteren Ende des vierten Gelenkstifts 63 fixiert. Im Gehäuse der Pressvorrichtung 1 ist eine in Querrichtung verlaufende geradlinige Führungsnut (Darstellung weggelassen) vorgesehen. Wenn sich der zweite Gelenkstift 55, das sechste Gelenkelement 61 und der vierte Gelenkstift 63 in Querrichtung hin- und herbewegen, bewegt sich der zweite Gleitblock 65 in Querrichtung entlang der Führungsnut hin und her. Hierdurch wird die Bewegungsrichtung des vierten Gelenkstifts 63 in Querrichtung geregelt.
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Das Paar der siebten Gelenkelemente 66 sind Elemente, die sich geradlinig zwischen dem dritten Gelenkstift 62 und dem fünften Gelenkstift 68 erstrecken. Das Paar der siebten Gelenkelemente 66 ist in Längsrichtung beabstandet und parallel zueinander angeordnet. Ein Ende jedes siebten Gelenkelements 66 ist drehbar mit dem dritten Gelenkstift 62 verbunden. Das andere Ende jedes siebten Gelenkelements 66 ist drehbar mit dem fünften Gelenkstift 68 verbunden.
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Das Paar der achten Gelenkelemente 67 sind Elemente, die sich geradlinig zwischen dem vierten Gelenkstift 63 und dem sechsten Gelenkstift 69 erstrecken. Das Paar der achten Gelenkelemente 67 ist in Längsrichtung beabstandet und parallel zueinander angeordnet. Ein Ende jedes achten Gelenkelements 67 ist drehbar mit dem vierten Gelenkstift 63 verbunden. Das andere Ende jedes achten Gelenkelements 67 ist drehbar mit dem sechsten Gelenkstift 69 verbunden.
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Der fünfte Gelenkstift 68 ist ein säulenförmiger Stift, der sich in Längsrichtung erstreckt. Der fünfte Gelenkstift 68 ist unterhalb des dritten Gelenkstifts 62, oberhalb des Schiebers 20 und auf einer Seite seitlich der Kurbelwelle 30 in Querrichtung positioniert. Das andere Ende des siebten Gelenkelements 66 und das obere Ende des einen Stößels 21 sind mit dem fünften Gelenkstift 68 verbunden. Der fünfte Gelenkstift 68 bewegt sich in vertikaler Richtung entsprechend der Bewegung des siebten Gelenkelements 66.
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Der sechste Gelenkstift 69 ist ein säulenförmiger Stift, der sich in Längsrichtung erstreckt. Der sechste Gelenkstift 69 ist unterhalb des vierten Gelenkstifts 63, oberhalb des Schiebers 20 und auf der anderen Seite seitlich der Kurbelwelle 30 in Querrichtung positioniert. Das andere Ende des achten Gelenkelements 67 und das obere Ende des anderen Stößels 21 sind mit dem sechsten Gelenkstift 69 verbunden. Der sechste Gelenkstift 69 bewegt sich in vertikaler Richtung entsprechend der Bewegung des achten Gelenkelements 67.
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Das Paar der neunten Gelenkelemente 70 sind Elemente, die sich geradlinig zwischen dem dritten Gelenkstift 62 und der Ausgleichsvorrichtung 80 erstrecken. Das Paar der neunten Gelenkelemente 70 ist in Längsrichtung beabstandet und parallel zueinander angeordnet. Ein Ende jedes neunten Gelenkelements 70 ist drehbar mit dem dritten Gelenkstift 62 verbunden. Das andere Ende jedes neunten Gelenkelements 70 ist drehbar mit der Ausgleichsvorrichtung 80 verbunden.
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Das Paar der zehnten Gelenkelemente 71 sind Elemente, die sich geradlinig zwischen dem vierten Gelenkstift 63 und der Ausgleichsvorrichtung 80 erstrecken. Das Paar der zehnten Gelenkelemente 71 ist in Längsrichtung beabstandet und parallel zueinander angeordnet. Ein Ende jedes zehnten Gelenkelements 71 ist drehbar mit dem dritten Gelenkstift 62 verbunden. Das andere Ende jedes zehnten Gelenkelements 71 ist drehbar mit der Ausgleichsvorrichtung 80 verbunden.
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Die Ausgleichsvorrichtung 80 ist ein Element zur Unterdrückung der Änderung der Schwerpunktlage eines beweglichen Teils der Pressvorrichtung 1. Die Ausgleichsvorrichtung 80 ist oberhalb der Kurbelwelle 30 und des vertikal beweglichen Stifts 51 positioniert. Das andere Ende des neunten Gelenkelements 70 und das andere Ende des zehnten Gelenkelements 71 sind drehbar mit der Ausgleichsvorrichtung 80 verbunden. Die Ausgleichsvorrichtung 80 bewegt sich in vertikaler Richtung entsprechend der Bewegung des neunten Gelenkelements 70 und des zehnten Gelenkelements 71.
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Beim Betrieb der Pressvorrichtung 1 rotiert die Kurbelwelle 30 durch die Triebkraft des Motors. Dann bewegt sich der vertikal bewegliche Stift 51 über die Pleuelstange 40 in vertikaler Richtung hin und her. Die Hin- und Herbewegung des vertikal beweglichen Stifts 51 in vertikaler Richtung wird durch das erste Gelenkelement 52, den ersten Gelenkstift 54 und das fünfte Gelenkelement 60 in die Hin- und Herbewegung des dritten Gelenkstifts 62 und des ersten Gleitblocks 64 in Querrichtung umgesetzt. Außerdem wird die Hin- und Herbewegung des vertikal beweglichen Stifts 51 in vertikaler Richtung durch das zweite Gelenkelement 53, den zweiten Gelenkstift 55 und das sechste Gelenkelement 61 in die Hin- und Herbewegung des vierten Gelenkstifts 63 und des zweiten Gleitblocks 65 in Querrichtung umgesetzt.
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Weiterhin wird die Hin- und Herbewegung des dritten Gelenkstifts 62 in Querrichtung durch das siebte Gelenkelement 66 in die Hin- und Herbewegung des fünften Gelenkstifts 68 in vertikaler Richtung umgesetzt. Außerdem wird die Hin- und Herbewegung des vierten Gelenkstifts 63 in Querrichtung durch das achte Gelenkelement 67 in die Hin- und Herbewegung des sechsten Gelenkstifts 69 in vertikaler Richtung umgesetzt. Als Folge bewegen sich das Stößelpaar 21 und der Schieber 20 zusammen mit dem fünften Gelenkstift 68 und dem sechsten Gelenkstift 69 in vertikaler Richtung hin und her.
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Bei der Hin- und Herbewegung des Schiebers 20 in vertikaler Richtung wiederholt die vom Schieber 20 gehaltene bewegliche Form 92 eine Annäherung und Trennung in Bezug auf die an der Aufspannplatte 10 gehaltenen festen Form 91. Hierdurch wird das Werkstück 9 zwischen der festen Form 91 und der beweglichen Form 92 gepresst.
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Die Ausgleichsvorrichtung 80 bewegt sich in vertikaler Richtung zusammen mit der Hin- und Herbewegung des dritten Gelenkstifts 62 und des vierten Gelenkstifts 63 in Querrichtung. Hierbei bewegen sich der Schieber 20 und die Ausgleichsvorrichtung 80 einander gegenläufig in vertikaler Richtung. D. h., wenn sich der Schieber 20 nach unten bewegt, bewegt sich die Ausgleichsvorrichtung 80 nach oben. Wenn sich der Schieber 20 nach oben bewegt, bewegt sich die Ausgleichsvorrichtung 80 nach unten. Hierdurch wird die durch die Bewegung des Schiebers 20 erzeugte Vibration reduziert und der Pressdruck durch den Schieber 20 konstant gehalten.
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<2. Reduzierung der Links-Rechts-Differenz>
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In dieser Pressvorrichtung 1 sind das Paar der ersten Gelenkelemente 52 und das Paar der zweiten Gelenkelemente 53 jeweils mit dem vertikal beweglichen Stift 51 verbunden. Es ist jedoch nicht möglich, das Paar der ersten Gelenkelemente 52 und das Paar der zweiten Gelenkelemente 53 mit der gleichen Position des vertikal beweglichen Stifts 51 zu verbinden. Daher sind das Paar der ersten Gelenkelemente 52 und das Paar der zweiten Gelenkelemente 53 mit dem vertikal beweglichen Stift 51 verbunden, wobei ihre Positionen in Längsrichtung verschoben sind.
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In der vorliegenden Ausführungsform, wie in 2 gezeigt, ist das Paar der ersten Gelenkelemente 52 zwischen dem Paar der zweiten Gelenkelemente 53 in Längsrichtung positioniert. Folglich ist der Abstand L2 in Längsrichtung des Paares der zweiten Gelenkelemente 53 größer als der Abstand L1 in Längsrichtung des Paares der ersten Gelenkelemente 52.
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In einer solchen Struktur sind die Art und Weise, in der eine Kraft von dem Paar der ersten Gelenkelemente 52 auf den ersten Gelenkstift 54 wirkt, und die Art und Weise, in der eine Kraft von dem Paar der zweiten Gelenkelemente 53 auf den zweiten Gelenkstift 55 wirkt, unterschiedlich. Konkret empfängt der zweite Gelenkstift 55 die Kraft an einer Position, die näher an beiden Enden in Längsrichtung als bei dem ersten Gelenkstift 54 liegt. Folglich ist das Biegemoment, das in der Nähe der Mitte des Stifts in Längsrichtung zentriert ist, für den zweiten Gelenkstift 55 größer als das für den ersten Gelenkstift 54.
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Daher ist in der vorliegenden Ausführungsform der Durchmesser R2 des zweiten Gelenkstifts 55 größer als der Durchmesser R1 des ersten Gelenkstifts 54. Daher ist die Steifigkeit (Widerstand gegen Biegung) des zweiten Gelenkstifts 55 höher als die des ersten Gelenkstifts 54. Hierdurch können der Biegungsbetrag des ersten Gelenkstifts 54 durch die Triebkraft vom Paar der ersten Gelenkelemente 52 und der Biegungsbetrag des zweiten Gelenkstifts 55 durch die Triebkraft vom Paar der zweiten Gelenkelemente 53 einander angenähert werden. Hierdurch kann die Links-Rechts-Differenz im Betrieb des Gelenkmechanismus 50 reduziert werden. Als Folge können Vibrationen und Geräusche beim Betrieb der Pressvorrichtung 1 reduziert werden.
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Unter der Annahme, dass es sich bei dem Stift um ein Modell eines eingespannten Balkens handelt, das sich in der Längsrichtung erstreckt, kann der Biegungsbetrag δ des Stifts, wenn eine Kraft P in Querrichtung auf die Mitte des Stifts in Längsrichtung ausgeübt wird, durch die folgende Formel (1) ausgedrückt werden. In der Formel (1) stellt L den Abstand zwischen den Drehpunkten des Stifts im oben erläuterten Modell des eingespannten Balkens dar. In der Struktur der vorliegenden Ausführungsform entspricht L den oben erläuterten L1, L2. In der Formel (1) stellt E den Young'schen Modul des Stifts und I das sekundäre Querschnittsmoment des Stifts dar.
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Das sekundäre Querschnittsmoment I des Stifts kann ferner durch die folgende Formel (2) ausgedrückt werden. In der Formel (2) stellt π die Kreiskonstante und R den Durchmesser des Stifts dar. In der Struktur der vorliegenden Ausführungsform entspricht R den oben erläuterten R1, R2.
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Wird die Formel (2) in die Formel (1) eingesetzt, so kann der Biegungsbetrag δ des Stifts durch die folgende Formel (3) ausgedrückt werden.
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In der Struktur der vorliegenden Ausführungsform sind die Werte von P, E, unter den in der Formel (3) enthaltenen Variablen für den ersten Gelenkstift 54 und den zweiten Gelenkstift 55 die gleichen. Der Wert L2 von L im zweiten Gelenkstift 55 ist jedoch größer als der Wert L1 von L im ersten Gelenkstift 54. Daher ist in der vorliegenden Ausführungsform der Wert R2 von R im zweiten Gelenkstift 55 größer als der Wert R1 von R im ersten Gelenkstift 54 festgelegt. Hierdurch werden der Biegungsbetrag δ des ersten Gelenkstifts 54 und der Biegungsbetrag δ des zweiten Gelenkstifts 55 einander angenähert.
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Auf diese Weise kann der Durchmesser R1 des ersten Gelenkstifts 54 und der Durchmesser R2 des zweiten Gelenkstifts 55 derart festgelegt werden, dass die Biegungsbeträge δ in der obigen Formel (3) einander nah sind. Konkret sollte z. B. der Durchmesser R2 des zweiten Gelenkstifts 55 das 1,05-fache oder mehr und das 1,2-fache oder weniger als der Durchmesser R1 des ersten Gelenkstifts 54 betragen.
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Wie in 2 gezeigt, ist in der vorliegenden Ausführungsform der Abstand L4 des Paares der vierten Gelenkelemente 57 in Längsrichtung kleiner als der Abstand L3 des Paares der dritten Gelenkelemente 56 in Längsrichtung. Das Paar der ersten Gelenkelemente 52 und das Paar der vierten Gelenkelemente 57 sind ferner in der gleichen Position in Längsrichtung angeordnet. Außerdem sind das Paar der zweiten Gelenkelemente 53 und das Paar der dritten Gelenkelemente 56 in der gleichen Position in Längsrichtung angeordnet.
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Auf diese Weise kann die Abmessung des Gelenkmechanismus 50 in Längsrichtung stärker unterdrückt werden, als wenn das Paar der ersten Gelenkelemente 52 und das Paar der vierten Gelenkelemente 57 in unterschiedlichen Positionen in Längsrichtung angeordnet sind. Außerdem kann die Abmessung des Gelenkmechanismus 50 in Längsrichtung stärker unterdrückt werden, als wenn das Paar der zweiten Gelenkelemente 53 und das Paar der dritten Gelenkelemente 56 in unterschiedlichen Positionen in Längsrichtung angeordnet sind. Folglich kann auch die Abmessung der gesamten Pressvorrichtung 1 in Längsrichtung unterdrückt werden.
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Außerdem sind, wie in 2 gezeigt, in der Struktur der vorliegenden Ausführungsform das fünfte Gelenkelement 60 und das sechste Gelenkelement 61 in der gleichen Position in Längsrichtung angeordnet. Auf diese Weise kann die Abmessung des Gelenkmechanismus 50 in Längsrichtung stärker unterdrückt werden, als wenn das fünfte Gelenkelement 60 und das sechste Gelenkelement 61 in unterschiedlichen Positionen in Längsrichtung angeordnet sind. Folglich kann auch die Abmessung der gesamten Pressvorrichtung 1 in Längsrichtung weiter reduziert werden.
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In der Struktur der vorliegenden Ausführungsform ist ferner das fünfte Gelenkelement 60 mit der Mitte des ersten Gelenkstifts 54 in Längsrichtung verbunden. Außerdem ist das sechste Gelenkelement 61 mit der Mitte des zweiten Gelenkstifts 55 in Längsrichtung verbunden. Im Fall einer solchen Struktur entsteht die Biegung mit einem Mittelteil in Längsrichtung als Mitte leicht im ersten Gelenkstift 54 und zweiten Gelenkstift 55. Wie oben erläutert, kann jedoch durch einen Unterschied in der Steifigkeit des ersten Gelenkstifts 54 und des zweiten Gelenkstifts 55 der Biegungsbetrag dieser Gelenkstifte 54, 55 mit einem Mittelteil in Längsrichtung als Mitte ausgeglichen werden.
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<3. Abgewandeltes Beispiel>
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Obwohl eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung oben erläutert wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt.
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In der obigen Ausführungsform wird der Durchmesser R2 des zweiten Gelenkstifts 55 größer als der Durchmesser R1 des ersten Gelenkstifts 54 festgelegt, um die Steifigkeit des zweiten Gelenkstifts 55 gegenüber der Steifigkeit des ersten Gelenkstifts 54 zu erhöhen. Auf diese Weise kann die Steifigkeit des zweiten Gelenkstifts 55 auf einfache Weise gegenüber der Steifigkeit des ersten Gelenkstifts 54 erhöht werden. Die Steifigkeit des zweiten Gelenkstifts 55 kann jedoch auf andere Weise gegenüber der Steifigkeit des ersten Gelenkstifts 54 erhöht werden.
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Indem z. B. der erste Gelenkstift 54 als kreiszylindrischer Hohlstift und der zweite Gelenkstift 55 als säulenförmiger Vollstift ausgeführt wird, kann die Steifigkeit des zweiten Gelenkstifts 55 gegenüber der Steifigkeit des ersten Gelenkstifts 54 erhöht werden. Auf diese Weise können der Außendurchmesser des ersten Gelenkstifts 54 und des zweiten Gelenkstifts 55 gleich sein. Folglich können die Verbindungslöcher jedes Gelenkelements, das mit dem ersten Gelenkstift 54 verbunden ist, und die Verbindungslöcher jedes Gelenkelements, das mit dem zweiten Gelenkstift 55 verbunden ist, gleich groß sein. Hierdurch können die Formen der linken und rechten Gelenkelemente gleich sein, so dass die Arbeitsgänge bei der Herstellung der Gelenkelemente reduziert werden können.
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Die Form und Größe des ersten Gelenkstifts 54 und des zweiten Gelenkstifts 55 können ferner gleich sein, und die Materialien dieser Stifte können unterschiedlich sein. Konkret kann für den zweiten Gelenkstift 55 ein Material verwendet werden, dessen Young'scher Modul E höher ist als der des ersten Gelenkstifts 54.
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Die Steifigkeit des ersten Gelenkstifts 54 und die Steifigkeit des zweiten Gelenkstifts 55 können z. B. durch Betreiben der Pressvorrichtung 1 nach einem Einlauf der Pressvorrichtung 1 und durch Messen des Verschiebungsbetrags in Querrichtung jedes des ersten Gleitblocks 64 und des zweiten Gleitblocks 65 bewertet werden. Der Einlauf kann z. B. über eine vorgegebene Zeitspanne durch Betrieb ohne Last bzw. Betrieb mit Last erfolgen. Der Verschiebungsbetrag in Querrichtung des ersten Gleitblocks 64 und des zweiten Gleitblocks 65 kann z. B. durch einen Sensor wie einen Näherungsschalter gemessen werden. Der Verschiebungsbetrag kann gemessen werden, indem gemessen wird, um wie viel die Positionen des ersten Gleitblocks 64 und des zweiten Gleitblocks 65 im oberen Totpunkt beim Betrieb in Querrichtung relativ zu den Positionen des ersten Gleitblocks 64 und des zweiten Gleitblocks 65 im oberen Totpunkt während des stationären Betriebs verschoben werden.
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D. h., „die Steifigkeit des zweiten Gelenkstifts ist höher als die des ersten Gelenkstifts“ kann in der vorliegenden Erfindung bspw. bedeuten, dass der Verschiebungsbetrag des ersten Gleitblocks und der Verschiebungsbetrag des zweiten Gleitblocks durch die obige Messung näher aneinander liegen, im Vergleich zum Fall, dass der gleiche Stift für den ersten und den zweiten Gelenkstift verwendet wird.
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Die detaillierte Form der einzelnen Elemente kann von der in den Zeichnungen der vorliegenden Erfindung dargestellten Form abweichen. Außerdem kann jedes Element, das in der obigen Ausführungsform und im abgewandelten Beispiel vorkommt, in geeigneter Weise kombiniert werden, soweit kein Widerspruch auftritt.
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[Industrielle Anwendbarkeit]
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Die vorliegende Erfindung kann für eine Pressvorrichtung verwendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Pressvorrichtung
- 9
- Werkstück
- 10
- Aufspannplatte
- 20
- Schieber
- 21
- Stößel
- 30
- Kurbelwelle
- 40
- Pleuelstange
- 50
- Gelenkmechanismus
- 51
- vertikal beweglicher Stift
- 52
- erstes Gelenkelement
- 53
- zweites Gelenkelement
- 54
- erster Gelenkstift
- 55
- zweiter Gelenkstift
- 56
- drittes Gelenkelement
- 57
- viertes Gelenkelement
- 58
- erster fester Stift
- 59
- zweiter fester Stift
- 60
- fünftes Gelenkelement
- 61
- sechstes Gelenkelement
- 62
- dritter Gelenkstift
- 63
- vierter Gelenkstift
- 64
- erster Gleitblock
- 65
- zweiter Gleitblock
- 66
- siebtes Gelenkelement
- 67
- achtes Gelenkelement
- 68
- fünfter Gelenkstift
- 69
- sechster Gelenkstift
- 70
- neuntes Gelenkelement
- 71
- zehntes Gelenkelement
- 80
- Ausgleichsvorrichtung
- 91
- feste Form
- 92
- bewegliche Form
- A
- Mittelachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2016203241 A [0003, 0004]