TWI586450B - 沖壓系統 - Google Patents

Description

沖壓系統

本發明是有關於一種沖壓系統，且特別是有關於一種可快速更換沖壓模具的沖壓系統。

隨著3C及光電產業的發展，沖壓製程已普遍地應用於3C及光電產品的製程中，並且成為不可或缺的重要製程之一。特別是，沖壓製程具有低成本及高效率等優點。然而，沖壓製程在產品開發的初期階段，需要設計、製造與測試模組。模具開發除了時間冗長之外，相關的製造費用也是相當昂貴。若是在測試階段發現產品或模具的設計有問題，而須進行模具更換時，需要進行工作平台上的一些大型配件的拆卸。因此，模具更換所需耗費的時間和成本依舊偏高。也因此，傳統的沖壓製程並不適合應用於產品測試階段，或是進行少量多樣的生產與製造。

本發明提供一種沖壓系統，其可自動地將沖壓模具組裝於其中，並可自動地卸載及更換沖壓模具，以節省沖壓系統的時間及人力操作成本，並適於少量且多樣的沖壓試片的製作。

本發明的一實施例的沖壓系統適於對料板進行沖壓。沖壓系統包括載台、沖壓部、底座部以及轉塔裝置。沖壓部配置於載台上，並且第一上模具可拆卸地裝設於沖壓部上。底座部配置於沖壓部與該載台之間，且第一下模具可拆卸地裝設於底座部上。沖壓部適於沿第一方向相對於底座部進行往復運動。轉塔裝置適於沿平行第一方向的旋轉軸向旋轉，以將其中一個第二上模具及其中一個第二下模具傳送至轉塔裝置分別對應沖壓部及底座部的待處理位置。轉塔裝置適於沿第二方向朝沖壓部及底座部移動，以將第一上模具及第一下模具分別置換為該第二上模具及該第二下模具。

在本發明的一實施例中，上述的沖壓系統還包括第一滑軌。第一滑軌沿第二方向配置於轉塔裝置及該載台之間，其中該轉塔裝置適於經由該第一滑軌相對於該載台滑動。

在本發明的一實施例中，上述的沖壓系統還包括移動平台。移動平台配置於載台上，用以承載材料板。移動平台適於沿第二方向相對沖壓部及底座部移動。

在本發明的一實施例中，上述的沖壓系統還包括夾持部。夾持部可移動地配置於移動平台上，以將材料板可拆卸地固定於移動平台。夾持部適於沿第三方向相對移動平台移動，且第三方向正交於第一方向及第二方向。

在本發明的一實施例中，上述的沖壓系統還包括第二滑軌。第二滑軌沿第二方向配置於載台與移動平台之間。移動平台沿第二滑軌相對於載台滑動。

在本發明的一實施例中，上述的轉塔裝置包括上塔部及下塔部。第二上模具及第二下模具分別可拆卸地裝設於上塔部及下塔部。

在本發明的一實施例中，上述的轉塔裝置包括多個承載臂，且承載臂分別具有固持部。第二上模具及第二下模具可拆卸地承載於固持部上。

在本發明的一實施例中，上述的至少一個承載臂未承載第二上模具及第二下模具。至少一個承載臂適於沿旋轉軸向旋轉至待處理位置，以將第一上模具及第下模具卸載該至少一個承載臂的固持部上。

在本發明的一實施例中，上述的沖壓部還更包括第一驅動件及第二驅動件，其中該第一驅動件適於驅動沖壓部相對底座部沿第一方向上下往復運動，而第二驅動件則適於帶動沖壓部沿第一方向樞轉。

在本發明的一實施例中，上述的底座部還包括第三驅動件，其適於帶動底座沿第一方向樞轉。

基於上述，在本發明的多個實施例中，沖壓系統包括轉塔裝置，且多個上模具及下模具分別可拆卸地裝設於轉塔裝置上。轉塔裝置帶動上模具及下模具相對於沖壓系統移動，以將上模具及下模具自動地裝設於沖壓系統的沖壓部及底座部上。此外，當以前述的上模具及下模具完成對料件的沖壓後，上模具及下模具可再自動地分別由沖壓部及底座部卸載回轉塔裝置上。因此，本發明的多個實施例的沖壓系統可自動地裝設及卸載用來沖壓料件的上、下模具。也因此，沖壓系統的沖壓模具可快速且自動地進行更換，以節省操作沖壓系統的時間及人力成本，使得本發明的多個實施例的沖壓系統適於少量多樣且低價格的樣品的試作。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是依照本發明的一實施例的沖壓系統的示意圖。圖2是圖1的沖壓系統的俯視示意圖。圖3是圖1的沖壓系統的部分構件的示意圖。請參考圖1至圖3，在本實施例中，沖壓系統100可對材料板50進行沖壓，以使材料板50沖壓成形。沖壓系統100包括載台110、沖壓部120、底座部130以及轉塔裝置140。在本實施例中，沖壓部120配置於載台110上，且底座部130配置於沖壓部120與載台110之間。此外，如圖3所示，第一上模具152可拆卸地裝設於沖壓部120上，且第一下模具154可拆卸地裝設於底座部130上。在本實施例中，沖壓部可沿第一方向D1相對於底座部130往復運動，以利用第一上模具152及第一下模具154對材料板50進行沖壓成形。

請參考圖1及圖2，轉塔裝置140可沿第二方向D2相對於載台110移動，並且第二方向D2與第一方向D1正交。此外，多個第二上模具162以及多個第二下模具164可分別對應地裝置於轉塔裝置140上。轉塔裝置140可沿平行第一方向D1的旋轉軸向A1旋轉，以將欲置換的第二上模具162及第二下模具164傳送至轉塔裝置140上的待處理位置P1(即轉塔裝置140上對應於底座部130的位置），並且轉塔裝置140的待處理位置P1分別對應沖壓部120及底座部130。轉塔裝置140可沿第二方向D2朝沖壓部120及底座部130的方向移動。轉塔裝置140可將裝設於沖壓部120及底座部130上的第一上模具152及第一下模具154卸載於其上，並且分別將轉塔裝置140的待處理位置P1上的第二上模具162及第二下模具164裝設於沖壓部120及底座部130上，以完成第一上、下模具152、154以及第二上、下模具162、164的置換作業。

在本實施例中，沖壓系統100還具有第一滑軌172，並且第一滑軌172沿第二方向D2配置於轉塔裝置140與載台110之間。轉塔裝置140可藉由第一滑軌172相對於載台110沿第二方向D2滑動。

在本實施例中，沖壓系統100還包括移動平台181及第二滑軌174。移動平台181配置於載台110上，以承載材料板50，並且第二滑軌174配置於移動平台181與載台110之間。移動平台181可藉由第二滑軌174沿第二方向D2相對於載台110來回滑動。此外，夾持部183可移動地配置於移動平台181上，並且夾持部183可用來夾持材料板50，以將材料板50可拆卸地固定於移動平台181上。

在本實施例中，夾持部183可沿第三方向D3相對於移動平台181移動，並且第三方向D3分別正交於第一方向D1及第二方向D2。舉例而言，夾持部183與移動平台181之間可另外配置第三滑軌182，並且夾持部183可經由第三滑軌182沿第三方向D3在移動平台181上滑動。因此，材料板50可藉由夾持部183相對於移動平台181的運動以及移動平台181相對於載台110的運動，而於第二方向D2與第三方向D3所構成的平面上移動。此外，在本實施例中，第二滑軌174及第三滑軌182可例如是但不限定於滾珠導螺桿滑軌。

請再參考圖3，在本實施例中，沖壓部120包括第一驅動件126及第二驅動件128。在本實施例中，第一驅動件126可用來驅動沖壓部120相對底座部130沿上述的第一方向D1上下往復運動，而第二驅動件128則可用來帶動沖壓部120沿第一方向D1樞轉。

詳細而言，第一驅動件126包括第一伺服馬達126a及螺桿襯套組合126b，並且第一伺服馬達126a帶動螺桿襯套組合126b旋轉，以帶動沖壓部120沿第一方向D1上下往復運動並對材料板50進行沖壓。在本實施例中，螺桿襯套組合126b例如是滾珠螺桿。

第二驅動件128可包括第二伺服馬達128a、花鍵襯套組合128b以及皮帶128c。舉例而言，第二伺服馬達128a可以皮帶128c來帶動花鍵襯套組合128b旋轉，以帶動沖壓部120沿第一方向D1樞轉，使承載於沖壓部120的第一上模具152(或經置換後的第二上模具162)產生旋轉。

底座部130具有第三驅動件136，並且第三驅動件136包括第三伺服馬達136a及皮帶136b。第三伺服馬達136a可經由皮帶136b來帶動底座部130沿第一方向D1樞轉，使第一下模具154(或經置換的第二下模具164)產生旋轉。在本實施例中，由於沖壓部120及底座部130的上、下模具可經由第二驅動件128及第三驅動件136的帶動而旋轉，因此，沖壓系統100除了可對材料板50沿第一方向D1(例如是垂直方向)進行沖壓之外，也可利用上、下模具本身的旋轉來對材料板50進行不同角度的沖壓加工。

圖4是圖1的沖壓系統的轉塔裝置的側視示意圖。圖5是圖1的沖壓系統的轉塔裝置的俯視示意圖。請參考圖4及圖5，在本實施例中，轉塔裝置140包括上塔部142及下塔部144，上塔部142具有多個承載臂142a，而下塔部144具有多個承載臂144a，且每一個承載臂142a及承載臂144a分別具有固持部142a1及144a1。第二上模具162及第二下模具164分別可拆卸地裝設於上塔部142的固持部142a1以及下塔部144的固持部144a1。

圖6A至圖6C是依照本發明一實施例的轉塔裝置卸載模具的流程示意圖。如圖6A及圖6B所示，以轉塔裝置140的下塔部144為例，下塔部144具有未承載第二下模具164的承載臂144a及其固持部144a1。未承載第二下模具164的承載臂144a可被旋轉至轉塔裝置140對應底座部130的待處理位置P1。接著，轉塔裝置140可沿第二方向D2相對於載台110朝底座部130的方向移動，使得位於待處理位置P1的承載臂144a可進入底座部130中，以將底座部130所承載的第一下模具154卸載於前述承載臂144a的固持部144a1。

如圖6C所示，第一下模具154卸載於轉塔裝置140的下塔部144後，轉塔裝置140可朝遠離底座部130的方向移回轉塔裝置140的初始位置。此外，在本實施例中，裝置於沖壓部120上的第一上模具152也可以與第一下模具154相同的流程方式卸載於轉塔裝置140的上塔部142上。因此，於此不再重複贅述第一上模具152由沖壓部120卸載至轉塔裝置140的卸載流程。

圖7A至圖7D是依照本發明一實施例的轉塔裝置裝載模具的流程示意圖。在本實施例中，當底座部130上的第一下模具154如6A至圖6C的流程所述卸載於轉塔裝置140的下塔部144，並且轉塔裝置140沿第一滑軌172移動回到其初始位置後，轉塔裝置140可再沿旋轉軸向A1旋轉，以將所欲裝配的第二上模具162及第二下模具164經旋轉移動至如圖7B所示的轉塔裝置140的待處理位置P1。

詳細而言，在圖7A至圖7D中，以轉塔裝置140的下塔部144為例做說明。如圖7A及7B所示，轉塔裝置140的下塔部144經旋轉將欲裝配的第二下模具164移動至上述對應底座部130的待處理位置P1。接著，轉塔裝置140可沿第二方向D2相對於載台110朝底座部130的方向移動。然後，如圖7C所示，裝載第二下模具164的承載臂144a可移入底座部130中，以將第二下模具164裝載於底座部130上。

如圖7D所示，當第二下模具164裝載於底座部130後，轉塔裝置140可再沿第一滑軌172朝遠離底座部130的方向移動，以使轉塔裝置140回復至原本的初始位置。

在本實施例中，第二上模具162也可以與上述第二下模具164相同的流程方式裝載至沖壓部120。因此，於此不再重複贅述第二上模具162的裝載過程。根據上述，原本裝設於沖壓部120及底座部130的第一上模具152及第一下模具154，可經由轉塔裝置140的卸載與裝載，而自動地將第一上模具152及第一下模具154分別置換為第二上模具162及第二下模具164。此外，本實施例僅是以第一上、下模具152、154及第二上、下模具162、164的置換流程為例做說明。在其他實施例中，轉塔裝置140可根據各種沖壓加工的需求同時搭載其他多種對應配置的上模具及下模具。

在本實施例中，由於多種用來沖壓的上模具及下模具可同時裝設於轉塔裝置140上，並且上、下模具可經由轉塔裝置140自動地裝設於沖壓部120及底座部130上，並且在沖壓程序完成後，轉塔裝置140自動地更換上、下模具，以繼續進行另一種上、下模具的沖壓加工流程。因此，本實施例的沖壓系統100可快速地完成所欲進行沖壓的模具的裝設與更換，以大幅減少沖壓系統100的模具更換的時間以及人力成本。

綜上所述，本發明的多個實施例的沖壓系統具有轉塔裝置，並且多個不同形式或種類的上、下模具可同時對應地配置於轉塔裝置的上、下塔部上。此外，轉塔裝置可自動地將對應的上、下模具裝載於沖壓部及底座部，並且於沖壓作業完成後，自動地卸載並且更換上、下模具。因此，在本發明的實施例中，沖壓系統卸載及更換沖壓模具的時間及人力成本可大幅地下降。也因此，沖壓系統可藉由快速且自動地完成沖壓模具的更換，來進行少量且多樣的沖壓產品的製作。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

50‧‧‧材料板
100‧‧‧沖壓系統
110‧‧‧載台
120‧‧‧沖壓部
126‧‧‧第一驅動件
126a‧‧‧第一伺服馬達
126b‧‧‧螺桿襯套組合
128‧‧‧第二驅動件
128a‧‧‧第二伺服馬達
128b‧‧‧花鍵襯套組合
128c、136b‧‧‧皮帶
130‧‧‧底座部
136‧‧‧第三驅動件
136a‧‧‧第三伺服馬達
140‧‧‧轉塔裝置
142‧‧‧上塔部
144‧‧‧下塔部
152‧‧‧第一上模具
154‧‧‧第一下模具
162‧‧‧第二上模具
164‧‧‧第二下模具
172‧‧‧第一滑軌
174‧‧‧第二滑軌
181‧‧‧移動平台
182‧‧‧第三滑軌
183‧‧‧夾持部
A1‧‧‧旋轉軸向
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
D3‧‧‧第三方向

圖1是依照本發明的一實施例的沖壓系統的示意圖。 圖2是圖1的沖壓系統的俯視示意圖。 圖3是圖1的沖壓系統的部分構件的示意圖。 圖4是圖1的沖壓系統的轉塔裝置的側視示意圖。 圖5是圖1的沖壓系統的轉塔裝置的俯視示意圖。 圖6A至圖6C是依照本發明一實施例的轉塔裝置卸載模具的流程示意圖。 圖7A至圖7D是依照本發明一實施例的轉塔裝置裝載模具的流程示意圖。

50‧‧‧材料板

100‧‧‧沖壓系統

110‧‧‧載台

120‧‧‧沖壓部

130‧‧‧底座部

140‧‧‧轉塔裝置

162‧‧‧第二上模具

164‧‧‧第二下模具

172‧‧‧第一滑軌

174‧‧‧第二滑軌

181‧‧‧移動平台

183‧‧‧夾持部

A1‧‧‧旋轉軸向

D2‧‧‧第二方向

P1‧‧‧待處理位置

Claims (10)

1. 一種沖壓系統，適於對一材料板進行沖壓，該沖壓系統包括： 一載台； 一沖壓部，配置於該載台上，並且一第一上模具可拆卸地裝設於該沖壓部； 一底座部，配置於該沖壓部與該載台之間，且一第一下模具可拆卸地裝設於該底座部，其中該沖壓部適於沿一第一方向相對該底座部往復運動；以及 一轉塔裝置，適於沿一第二方向相對於載台移動，且該第二方向與該第一方向正交，其中多個第二上模具及多個第二下模具分別對應地裝設於該轉塔裝置上，該轉塔裝置適於沿平行該第一方向的一旋轉軸向旋轉，以將其中一個該些第二上模具及其中一個該些第二下模具傳送至該轉塔裝置分別對應該沖壓部及該底座部的一待處理位置，並且該轉塔裝置適於沿該第二方向朝該沖壓部及該底座部移動，以將該第一上模具及該第一下模具分別置換為該第二上模具及該第二下模具。
2. 如申請專利範圍第1項所述的沖壓系統，更包括一第一滑軌，沿該第二方向配置於該轉塔裝置及該載台之間，其中該轉塔裝置適於經由該第一滑軌相對於該載台滑動。
3. 如申請專利範圍第1項所述的沖壓系統，更包括一移動平台，配置於該載台上，用以承載該材料板，其中該移動平台適於沿該第二方向相對該載台、該沖壓部以及該底座部移動。
4. 如申請專利範圍第3項所述的沖壓系統，更包括一夾持部，可移動地配置於該移動平台上，並適於夾持該材料板，以將該材料板可拆卸地固定於該移動平台上，其中該夾持部適於沿一第三方向相對於該移動平台移動，且該第三方向正交於該第一方向及該第二方向。
5. 如申請專利範圍第3項所述的沖壓系統，更包括一第二滑軌，沿該第二方向配置於該載台與該移動平台之間，其中移動平台沿該第二滑軌相對於該載台在該第二方向上滑動。
6. 如申請專利範圍第1項所述的沖壓系統，其中該轉塔裝置包括一上塔部及一下塔部，該些第二上模具及該些第二下模具分別可拆卸地裝設於該上塔部及該下塔部。
7. 如申請專利範圍第1項所述的沖壓系統，其中該轉塔裝置包括多個承載臂，且該些承載臂分別具有一固持部，該些第二上模具及該些第二下模具分別可拆卸地固定於該些固持部上。
8. 如申請專利範圍第6項所述的沖壓系統，其中至少一該些承載臂未承載該些第二上模具及該些第二下模具，且該至少一個承載臂適於沿該旋轉軸向旋轉至該待處理位置，以將該第一上模具及該第一下模具卸載於該至少一個承載臂的該固持部上。
9. 如申請專利範圍第1項所述的沖壓系統，其中該沖壓部更包括一第一驅動件及一第二驅動件，其中該第一驅動件適於驅動該沖壓部相對該底座部沿該第一方向上下往復運動，而該第二驅動件則適於帶動該沖壓部沿該第一方向樞轉。
10. 如申請專利範圍第1項所述的沖壓系統，其中該底座部更包括一第三驅動件，適於帶動該底座部沿該第一方向樞轉。