CN1059629C - 压力加工机 - Google Patents

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Abstract

一种压力加工机，利用伺服马达和偏心凸轮8，使下金属模12在交换下金属模12的第1位置、进行工件交换的第2位置、进行工件对下金属模12的载置和取出的第3位置以及用上金属模15和下金属模12冲压工件的第4位置之间上下运动。因此，进给杆16的移动方向仅为水平方向，进给杆水平移动装置18的结构非常简单，整个压力加工机的结构也可简化。

Description

压力加工机
本发明涉及压力加工机，特别涉及能高效率进行压力加工的压力加工机的结构。
压力加工是一种使用以往复压缩运动为主的压力加工机、使金属及其他材料的一部分或全部发生塑性变形以进行成形、接合、分离及矫正等的加工方法。
压力加工机根据其用途有多种多样，其中之一是具有机械性机构的带飞轮的压力加工机。该带飞轮压力加工机通过把工件放置在被固定的下金属模之上，并利用飞轮的巨大惯性力矩使上金属模上下运动，对工件进行压力加工。
然而，当使用工件运送装置把工件送入或运出上述的压力加工机时，因为是利用飞轮的惯性力矩使上金属模一下下降的，所以，当工件位置发生偏移时，不能使上金属模紧急停止。此外，因为下金属模处于被固定的状态，所以要求工件运送装置作水平方向和垂直方向的运动。所以，工件运送装置的结构非常复杂，导致压力加工机的成本上升及工件运送装置的故障频繁发生。
再有，因为使工件运送装置具有水平方向和垂直方向的运动，故工件定位于下金属模的确认装置及冲压工件时工件运送装置的避让确认装置若做成机械性的结构，则结构会非常复杂。因此而把各确认装置做成使用光学传感器等的电气装置虽然是可以的，但因为从冲压机械及车间等处产生的噪声等的干扰，故存在可靠性差的问题。
本发明的目的在于，通过使下金属模上下运动，提供一种可使工件的进给机构及其他机构的结构非常简单的压力加工机。
本发明的压力加工机包括：固定下金属模用的下金属模基座，支承所述下金属模基座用的支承部，具有成为转动中心的驱动轴部的偏心凸轮，为使所述偏心凸轮转动而与所述驱动轴部连接、以使所述下金属模具有交换所述下金属模的第1位置、进行所述工件交换的第2位置、进行所述工件对所述下金属模的载置及取出的第3位置、以及用所述上金属模和下金属模冲压所述工件的第4位置的伺服马达，在进行所述工件对所述下金属模的载置及取出的第1状态、以及当进行所述工件的冲压时不干扰所述上金属模和所述下金属模的第2状态之间可作水平方向移动的工件运送装置，沿着所述下金属模的移动方向向上方延伸设置的安全销，设于所述工件运送装置且具有孔、当所述工件运送装置位于第1状态且所述下金属模位于第3位置时所述安全销可***该孔内的安全板，以及，设于所述上金属模并设有孔、在所述安全销***所述安全板的状态下、所述安全销的顶端部进一步***该孔内的背衬块。
根据本发明的压力加工机，使用伺服马达和偏心凸轮，使下金属模在交换下金属模的第1位置、进行工件交换的第2位置、进行工件对下金属模的载置及取出的第3位置、以及用上金属模和下金属模冲压工件的第4位置之间上下移动。
因此，工件运送装置在进行工件对下金属模的载置及取出的第1状态、以及为冲压工件而不干扰上金属模和上金属模的第2状态之间仅作水平方向的移动，不再需要以往那样作垂直方向的移动，所以，可把其结构做得非常简单。
此外，因为下金属模如上所述作上下移动，所以，通过在下金属模设置向上方延伸的安全销，并在工件运送装置及上金属模上分别设置具有让安全销***的孔的安全板及背衬块，即能以非常简单的结构进行工件的定位确认及安全确认。
附图简介：
图1是根据本发明的一实施例中的压力加工机的主视图。
图2是根据本发明的一实施例中的压力加工机的下死点状态图。
图3是根据本发明的一实施例中的压力加工机的初期状态图。
图4是根据本发明的一实施例中的压力加工机的工件保持/安全确认状态图。
图5是根据本发明的一实施例中的压力加工机的冲压状态图。
图6是本发明一实施例中的冲压转动轴的转角与下金属模的行程的关系图。
图7是示出本发明压力加工机进行压力加工工序时的下金属模的位置的图表
图8至图30是示出本发明压力加工机的压力加工工序的第1至第23工序的图。
图31是示出用压力加工机P1加工的工件的外形状态的图。
图32是示出用压力加工机P2加工的工件的外形状态的图。
图33是示出用压力加工机P3加工的工件的外形状态的图。
图34是示出用压力加工机P4加工的工件的外形状态的图。
以下参照图1和图2说明本发明的压力加工机的实施例。
如该两图所示，该压力加工机1由纵框架2、横框架3及基部框架4构成其框体。在基部框架4上，通过滚珠轴承22可转动地配置有驱动轴5。在驱动轴5的一侧端连接有未图示的AC伺服马达。
在驱动轴5上安装有偏心凸轮8。该偏心凸轮8具有与驱动轴5一起转动的转动板8a，以及通过滚珠轴承8b设置的凸轮板8c。
凸轮板8c在设于其上方的支承孔8d内，通过滚珠轴承10贯穿有支承轴9。由该支承轴9支承着下金属模基座11。该下金属模基座11是固定下金属模12用的，又，设于下金属模基座11的杆14***筒体13内，下金属模基座11的动作方向被限制为垂直方向。
在下金属模12的上方，相隔规定距离，上金属模15固定在顶部框架3上。在下金属模12和上金属模15之间，设有把工件放入或取出下金属模12用的进给杆16，在该进给杆16上安装有多个支承工件用的吸附板17。此外，对于该进给杆16，在纵框架2上设有使该进给杆16在水平方向移动用的进给杆水平移动装置18。
该进给杆水平移动装置18具有：架桥似地可转动地跨设于左右纵框架2上的转动轴18a、把马达(未图示)的转动力传递给转动轴18a用的齿轮18g、使进给杆16移动用的小齿轮18b、以及与该小齿轮18b啮合并设于进给杆16上的齿条18c。再有，在纵框架2上，设有引导进给杆16使其在水平方向可滑动的导轨18e，在进给杆16上，设有从上下方向夹住该导轨18e进行支承用的导向件18d、18f。因此，通过转动轴18a的转动，进给杆16能沿导轨18e在水平方向移动。
又，如图2所示，下金属模基座11具有向上方延伸设置的安全销19。另一方面，在上金属模15上设有其上开设有可***该安全销19的定位孔20a的安全块20，而在进给杆16上也具有开设有可***安全销19的定位孔21a的安全板21。
以下参照图2至图5对上述结构的压力加工机1中的下金属模12的代表性加工位置的状态进行说明。又，该压力加工机1的下金属模12的行程是200mm，冲压能力是35000kg。
首先，图2示出了下金属模12位于最下位置时的状态，在该状态可进行下金属模12和上金属模15的调换。为了说明的方便，以下把该图2所示的状态称为“下死点状态”。
然后，图3示出的是相对“下死点状态”，转动轴5转动了约70°、下金属模上升了50mm的状态。在该状态，进给杆16进行对下金属模12的移动及避让。为了说明的方便，以下把该图3所示状态称为“初期状态”。此外，在转动轴5转动了约290°的状态下，下金属模的位置也与此相同，所以把该状态也称为“初期状态”。
然后，图4示出的是相对“下死点状态”，转动轴5转动了90°、下金属模上升了100mm的状态。在该状态，进给杆16为了把工件30载置于下金属模12及从下金属模12取出，故位于下金属模12的上方，且为了进行工件30的位置确认，安全销19***在安全板21的定位孔21a及背衬块20的定位孔20a内。
据此，可确认工件30对下金属模12的定位。又，此时若安全销19抵靠在安全板21上，则通过设于安全销19及安全板21的检测装置测知异常状态，并使AC伺服马达紧急停止，同时通知操作人员。又，因为此时下金属模12的上升力仅仅是从初期状态转向图4所示状态的力，所以与冲压工件30的力相比是非常弱的，不会损坏进给杆16及安全板21。
这样，可以用极简单的结构防止进给杆16、下金属模12及上金属模15的损坏。又，为了说明的方便，以下把该图4所示的状态称为“工件保持/安全确认状态”。此外，因为在转动轴转动了约270°的状态下，与本图所示的状态也相同，所以，转动轴转动了270°的状态也称为“工件保持/安全确认状态”。
接着，图5示出的是相对“下死点状态”，转动轴5转动了180°、下金属模上升了200mm的状态。在该状态，通过下金属模12和上金属模15使工件30处于被冲压状态。又，为了方便说明，以下把该图5所示状态称为“冲压状态”。
以下，图6示出了转动轴的转角(θ)与下金属模的行程的关系，当下金属模12处于行程为0的“下死点状态”时，转动轴5的转角(θ)为0°或360°，处于“初期状态”时，转角为70°或290°，处于“工件保持/安全确认状态”时，转角为90°或270°，在“冲压状态”时为180°。
以下对使用4台上述的压力加工机1进行的由4道冲压工序组成的洗涤机外壳的压力加工工序，参照图7至图32予以说明。
在压力加工机P1处，进行裁切·冲孔加工，在压力加工机P2处，进行4条边的Z字形弯折，用压力加工机P3进行折边弯折和90°弯折，用压力加工机P4进行R弯曲和两端90°弯折。
首先，在图8所示状态，各压力加工机P1至P4处于“初期状态”，仅是进给杆16A保持着工件30A(未作任何加工)。该状态是图7所示S0的状态。
然后参照图9，进给杆16A-16E沿导轨18e向左移动，位于下金属模12的上方。此时，压力加工机P1-P4为“初期状态”。
然后参照图10，使压力加工机P1-P4从“初期状态”移向“工件保持/安全确认状态”。此时，由安全销19对工件30A的定位进行确认。其后，工件30A被载置于下金属模12之上。此时，压力加工机P1-P4为图7所示的S1的状态。
然后参照图11，使压力加工机P1-P4从“工件保持/安全确认状态”向“初期状态”移动。该状态是图7所示的S2的状态。其后，参照图12，使进给杆16A-16E向右方移动退让。
接着参照图13，使压力加工机P1-P4从“初期状态”移向“冲压状态”，用下金属模12和上金属模15对工件30A进行压力加工，对工件30A如图29所示进行裁切和冲孔加工，形成工件30B(见图31)。该状态是图7所示的S3的状态。
以下参照图14，使压力加工机P1-P4从“冲压状态”向“初期状态”移动。该状态是图7所示的S4的状态。又，从图13至图14所示的工序不是在“冲压状态”停止，而是作为一系列的动作进行的。其后参照图15，使进给杆16A-16E向右移动。
然后参照图16，使压力加工机P1-P4从“初期状态”移向“工件保持/安全确认状态”。其后，由进给杆16A保持新的工件30A，而由进给杆16B保持经压力加工机P1加工过的工件30B。该状态是图7所示的S5的状态。
以下参照图17，使压力加工机P1-P4从“工件保持/安全确认状态”向“初期状态”移动。该状态是图7所示的S6的状态。
以下参照图18，使进给杆16A-16E向左侧移动。然后，参照图19，使压力加工机P1-P4从“初期状态”向“工件保持/安全确认状态”移动，把工件30A和工件30B分别载置在压力加工机P1和压力加工机P2的下金属模12之上。此时，由安全销19进行定位确认。该状态是图7所示的S7的状态。
以下参照图20，使压力加工机P1-P4从“工件保持/安全确认状态”向“初期状态”移动。该状态是图7所示的S8的状态。然后参照图21，使进给杆16A-16E向右侧移动退让。
然后，参照图22，使压力加工机P1-P4从“初期状态”向“冲压状态”移动。由此，可对工件30A和工件30B用压力加工机P1和压力加工机P2进行压力加工，工件30B被加工成图32所示的工件30C，而工件30A被加工成图31所示的工件30B。
然后，参照图23，使压力加工机P1-P4从“冲压状态”向“初期状态”移动，该状态是图7所示的S10的状态。又，从图22至图23所示的工序不是在“冲压状态”停止，而是作为一系列的动作进行的。其后，参照图24，使进给杆16A-16E向右移动。
然后，参照图25，使压力加工机P1-P4从“初期状态”向“工件保持/安全确认状态”移动。然后，用进给杆16A保持新的工件30A，用进给杆16B保持工件30B，用进给杆16C保持工件30C。该状态是图7所示的S11的状态。
然后，参照图26，使压力加工机P1-P4从“工件保持/安全确认状态”向“初期状态”移动。该状态是图7所示的S12的状态。其后，参照图27，使进给杆16A-16E向左侧移动。
然后，参照图28，使压力加工机P1-P4从“初期状态”向“工件保持/安全确认状态”移动，把各工件30A、工件30B和30C分别载置在压力加工机P1、P2、P3的下金属模12之上。此时，由安全销19进行位置的确认。该状态是图7所示的S13的状态。
然后，参照图29，使压力加工机P1-P4从“工件保持/安全确认状态”向“初期状态”移动。该状态是图7所示的S14的状态。其后，参照图30，使进给杆16A-16E向右侧移动退让。
然后，通过进行与图13所示工序相同的工序，在压力加工机P1-P3处工件30B-30D被进行压力加工。再有，然后通过进行与图14以下所示工序相同的工序，由压力加工机P1-P4依次对工件30B-30E进行压力加工。
如上所述，本实施例的压力加工机1，采用伺服马达和偏心凸轮8，作为下金属模12作上下移动的下传动式的压力加工机。因此，进给杆16的移动方向仅是水平方向，可把其进给杆水平移动装置18的结构做得极为简单。另外，工件30在下金属模12上的定位，通过分别在进给杆16和上金属模15上设置具有让设于下金属模12的安全销19***的定位孔21a、20a的安全板22和背衬块20，也能以极方便的结构进行定位确认。
根据本发明的压力加工机，使用伺服马达和偏心凸轮，使下金属模在交换下金属模的第1位置、进行工件交换的第2位置、进行工件对下金属模的载置和取出的第3位置、以及用上金属模和下金属模冲压工件的第4位置之间，作上下运动。
因此，工件运送装置在进行工件对下金属模的载置和取出的第1状态、以及为冲压工件而不干扰上金属模和下金属模的第2状态之间仅作水平方向的移动，不必象以往那样作垂直方向的移动，所以可以将其结构做得非常简单。
此外，因为下金属模如上所述是上下运动的，所以，通过在下金属模上设置向上延伸的安全销，并在工件运送装置和上金属模上设置分别具有安全销***的孔的安全板和背衬块，即能利用非常简单的结构进行工件的定位确认和安全确认。
其结果，压力加工机的结构变得非常简单，且可提供安全性得到提高的高可靠性的压力加工机。

Claims (4)

1.一种压力加工机，通过用上金属模(15)和下金属模(12)冲压金属等材料构成的工件，使所述工件发生塑性变形，形成规定的形状，其特征在于，包括：
固定所述下金属模(12)用的下金属模基座(11)，
支承所述下金属模基座(11)用的轴支承部，以及具有成为转动中心的驱动轴部的偏心凸轮(8)，
为使所述偏心凸轮(8)转动而与所述驱动轴部连接、以使所述下金属模(12)具有交换所述下金属模(12)的第1位置、进行所述工件交换的第2位置、进行所述工件对所述下金属模(12)的载置及取出的第3位置、以及用所述上金属模(15)和下金属模(12)冲压所述工件的第4位置的伺服马达，
在进行所述工件对所述下金属模(12)的载置及取出的第1状态、以及当进行所述工件的冲压时不干扰所述上金属模(15)和所述下金属模(12)的第2状态之间可作水平方向移动的工件运送装置(18)，
在所述下金属模(12)的规定位置向上方延伸设置的安全销(19)，
设于所述工件运送装置(18)且具有孔、当所述工件运送装置(18)位于第1状态且所述下金属模(12)位于第3位置时所述安全销(19)可***该孔内的安全板(21)，
以及，设于所述上金属模(15)并设有孔、在所述安全销(19)***在所述安全板(21)的状态下、所述安全销(19)的顶端部可进一步***该孔内的背衬块(20)。
2.根据权利要求1所述的压力加工机，其特征在于，
所述偏心凸轮(8)的轴支承部设有轴支承所述下金属模基座(11)的支承轴(9)，
以及可转动地装入所述支承轴(9)用的滚珠轴承(10)；
所述偏心凸轮(8)的驱动轴部具有：
直接与所述伺服马达连接的转动轴(5)，
与转动轴(5)一起转动的转动板(8a)，
装入所述转动板(8a)用的滚珠轴承(8b)。
3.根据权利要求2所述的压力加工机，其特征在于，
所述偏心凸轮(8)相对所述转动轴(5)隔开规定的距离设有两个，由所述两个偏心凸轮(8)支承所述下金属模基座(11)。
4.根据权利要求1所述的压力加工机，其特征在于，沿着所述工件运送装置(18)的移动方向配置有多台所述压力加工机，并在所述压力加工机的上方设置所述工件运送装置，以使所述工件被依次运送至所述多台压力加工机。
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