CN1073929C - 往复式冲压驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能高速并以最佳扭矩进行高速冲压且易于工具交换的往复式冲压驱动装置。该装置把伸屈连杆的上下端各自回转自由地连结在支点部件和冲头上；把进退部件连结在该伸屈连杆的伸屈部。进退部件驱动伸屈连杆，在进退冲程中间使伸屈连杆呈伸直状态。支点部件为上下活动自由的杆状体，并由上下切换机构支承着。该上下切换机构由第2伸屈连杆和气缸构成，该连杆的伸屈动作为冲头的工具交换分配所需的退避冲程，使冲压时的冲头冲程减小。

Description

往复式冲压驱动装置

本发明涉及冲压冲床机，特别是涉及一种装备在冲压冲床机上的往复式冲压驱动装置。

从前，在机械式冲压冲床方面，作为升降冲头的驱动装置，采用把连结于曲轴的连杆臂下端连结在冲头上的曲轴式。在该机构中，用曲轴的一次回转使冲头进行一次升降。因此，为了按高速冲压来缩短加工时间，必须提高曲轴的回转速度。但是，曲轴的回转速度受到马达回转速度和轴的承受性能等的限制，难以使冲压速度高速化。

为解决这个问题，本发明人尝试将冲压驱动机构做成往复式。这样，由进退部件的1次往复动作就能进行2次冲压，使高速冲压成为可能。

但是，因为工具交换是可能的，一旦冲头的冲程增大，对于往复机构的驱动伺服马达等，存在需要比为冲压加工所需扭矩更大的扭矩之类的问题。

本发明的目的是提供一种能够进行高速冲压，且能以最合适的扭矩进行冲压加工，以及容易进行工具交换的往复式冲压驱动装置。

本发明采取以下技术方案：

本发明的往复式冲压驱动装置，其特征在于具有：靠伸屈动作使冲头升降的伸屈连杆和连结在该伸屈连杆的伸屈部而进行伸屈驱动的进退部件，并设置有使上述伸屈连杆和支点部件一同在上升位置和下降位置间变换位置的上下切换机构。

上述冲头是升降自由地被支撑以驱动冲压工具。伸屈连杆是在中间部伸屈自如且上下端各自活动自由地被连结于支点部件及上述冲头的。进退部件连结于进退驱动装置而在进退冲程的中间使上述伸屈连杆呈伸直状态。

上述支点部件也可以是基端上下活动自如地被支撑于框架上的杆状部件。这时，所述上下切换机构包括：下端活动自如地连结于上述支点部件的活动端且上端活动自如地连结于框架上而在中间部伸屈自如的第2伸屈连杆和连结于该伸屈连杆的伸屈部而改变伸屈角度的伸屈角度变换装置。

而且，在第2伸屈连杆的伸屈部近旁，设置在上述微小角度的伸屈状态下进行连接以阻止上述伸屈连杆伸直的限制器。

根据上述构成的冲压驱动装置，通过由进退部件使伸屈连杆的伸屈动作，得到为冲压的冲头冲程，并且通过上下切换机构得到为交换工具等的冲头退避冲程。

通过冲压动作，由进退部件的进退驱动，伸屈连杆向伸直位置的两侧交替伸屈，并升降冲头。当进退部件在冲程一端时，冲头位于死点，在冲程中央，冲头下降到下死点。进退部件到达冲程另一端时，冲头返回上死点。因此，靠进退部件的一次往复动作，冲头可以升降二次，所以，高速冲压是可能的。而且，因为伸屈连杆的冲头冲程为了冲压只用一定的冲程就可以，因此，不必要让进退部件进行大的动作，由此可以靠最佳的扭矩驱动进退部件的进退驱动装置，并且能实现更高速的冲压。

在所述支点部件是上下活动自如的杆状部件，并且上下切换机构由连结在支点部件的活动端的第2伸屈连杆以及连结于该伸屈连杆的伸屈部以改变伸屈角度的伸屈角改变装置来构成时，根据冲压载荷可以由较小的力来承受作用于支点部件的载荷，上下位置可改变地支撑支点部件的上下切换机构靠简单的构造实现。也就是说作用于支点部件的冲压载荷以压缩力作用于第2伸屈连杆，但是由于加在伸屈角改变装置上的力是由微小的伸屈角度产生的分力，则是极小的力。所以，为得到所述退避冲程的伸屈角改变装置是由小输出力的简单的装置构成的。

当在连接于第2伸屈连杆的伸屈部附近设置阻止伸直的限制器时，第2伸屈连杆不会因疏忽伸屈到相反侧，所以能够确实地支承冲压载荷。

本发明具有以下效果：

本发明的往复式冲压驱动装置设置着在上下端各自连结于支点部件和冲头的中间部而自由伸屈的伸屈连杆，及在连结于该伸屈连杆伸屈部且连结于进退驱动装置的进退冲程的中间而取前述伸屈连杆为伸直状态的进退部件，所以进退部件的一次往复的进退动作使冲头升降2次，由此，进行高速冲压以缩短加工时间。

而且，因为设置有使伸屈连杆与支点部件一起在上升和下降位置间改变位置的上下切换机构，所以可以由上下切换机构得到为交换工具等的冲头的退避冲程。由伸屈连杆产生的冲头冲程可以只是冲压所需的冲程。因此，能够以最佳的扭矩驱动做为进退部件驱动源的伺服马达，而且可以实现更高速冲压。另外，因为依靠上下切换机构的退避冲程，可以容易地进行工具交换。

上述支点部件是上下活动自如的杆状部件，且当上下切换机构是由连接于支点部件的第2伸屈连杆和其伸屈角度变更装置构成时，根据冲压载荷重量，由较小的力就能承受作用于支点部件的载荷重量，因此上下切换机构可由简单的构造实现。

并且，当设置连接于第2伸屈连杆又阻止伸直的限制器时，作为由上下切换机构可以变更与点部件上下位置的构成，能够确实地进行冲压载荷重量的支承。

以下参照附图，对本发明的实施例进行详细说明：

图1是表示配置本发明的一个实施例的往复式冲压驱动装置的冲压冲床机的部分剖视侧面图。

图2为同一往复式冲压驱动装置的平面图。

图3为同一往复式冲压驱动装置的模式说明图。

图4是本发明的另一实施例的往复式冲压驱动装置的简略剖视侧面图。

图5是配备同一往复式冲压驱动装置的冲压冲床机的剖视侧面图。

参照图1至图3来说明本发明的一个实施例。图1是装置着该往复式冲压驱动装置的冲压冲床机的剖视侧面图。在C形机架1的上机架部1a和下机架部1b上，相互同轴地设置上转台2和下转台3。在这些上下转台2、3上，沿圆周方向并列地设置多数个冲压工具6和冲模工具7。在得出冲头位置时，各冲压工具6连结于冲头14而被升降驱动。冲头14通过导向部件8升降自由地支承在上机架部1a，用往复式冲压驱动装置13升降驱动。

该冲压驱动装置13用沿水平方向进退自由的进退部件19，按伸屈动作伸屈地驱动升降冲头14的伸屈连杆18，而进退部件19用以伺服马达21为驱动源的曲轴式进退驱动装置20来驱动。伸屈连杆18用销子41把短的上连杆18a和长的下连杆18b伸屈自由地连结起来，而下连杆18b下端回转自由地铰结在冲头14的上端。下连杆18b下端按不损失强度的程度设置长孔状的减轻孔32，以求轻量化。上连杆18a上端用支点A回转自由地绞结在连杆状的支点部件28上。支点部件28上下回转自由地把基端装配在上机架部1a的托架17上，而当交换工具时，通过使冲头14向上方退避的上下切换机构27支持着。

进退部件19在进退部件本体19b的细端侧处，上下回转自由地连结进退传递连杆19c，而进退传递连杆19c的细端上下回转自由地连结在伸屈连杆18伸屈部的销子41上。通过前述进退传递连杆19c的上下摇摆，吸收伴随伸屈连杆18伸屈动作的伸屈部的上下变位。进退连杆本体19b通过导向部件19a进退自由地支承在设置于上机架部1a上的2根平行的导轨31、31上(见图2)。

进退驱动装置20在伺服马达21的输出轴21a处设置圆板状曲轴22，并在该曲轴22的偏心位置回转自由地连结连杆26的一端，而连杆26的另一端回转自由地连结在进退部件本体19b的基端。在伺服马达中，除了脉冲编码器(图中未示)外，通过齿轮33、34还附设有检测输出轴21a回转位置的检测器36。

上下切换机构27具有：第2伸屈连杆29；作为该伸屈连杆29的伸屈角度改变装置的气缸30以及限制器42。

第2伸屈连杆29通过把上述连杆29a和下连杆29b作为伸屈部的着力点D而伸屈自由地铰结着。上连杆29a上端用支点C回转自由地支承在上机架1a上。

气缸30把它的活塞杆30a的细端回转自由地连结在第2伸屈连杆29伸屈部的销子上。还有，气缸30主体的基端30b回转自由地支承在上机架1a上。限制器42用来把第2伸屈连杆29的伸屈角度α调整到规定的微小角度。

根据上述构成，用以冲压的冲头14的冲程被分配给伸屈连杆18的伸屈动作，交换工具等所需的冲头的退避冲程分配给第2伸屈连杆29的伸屈动作。由此，用以冲压的冲头冲程很小，结果，伺服马达21的扭矩也小。

冲压动作如下述这样进行。

进退驱动机构20的曲轴转1周，进退部件19就作1次往复动作。在此1次往复动作之中，在进退部件19从图3的左端位置到达进退冲程S的中央位置期间，伸出连杆18的伸屈部从左斜的屈曲状态向伸直状态变化，随着，冲头14就从上死点下降到下死点；在进退部件19从冲程S的中央位置到达右端位置期间，伸屈连杆18的伸屈部从伸直状态向右斜的屈曲状态变化，随着，冲头14从下死点上升到上死点。进退部件19从右端位置向左端位置返回时，冲头14也产生与前述相同的升降。这样，进退部件19进行1次往复进退动作期间，冲头14重复2次升降动作，由冲压工具6所作的冲压动作2次，因此可进行高速冲压，缩短加工时间。

在上述冲压动作中，如果进退部件19的冲程速度是一定的，则冲头14的冲程速度在下死点附近达到最低速，由于进退部件19用曲轴22进行驱动，所以在冲程中央达到最高速，而且与低速时的速度差也大。由此，冲压工具6在贯穿工件后的下死点附近维持在高速。因而进行高速冲压加工。而且，由于进退部件19的驱动源是伺服马达21，因此容易控制速度和位置，从而按工件的板厚和材质来调整冲头的速度及位置，以提高加工质量，降低噪音等。

当交换工具等时，使上下切换机构27的气缸缩短动作。由此，第2伸屈连杆29伸屈以使支点部件28上升运动，随着支点部件28，伸屈连杆18一起上升。因此，可以使冲头14较大幅度上升退回，并且能容易地进行冲压工具6的交换作业。

气缸30先一直处于伸直状态，能够支承以下这样的冲压力，施加于升阵驱动用伸屈连杆18的支点A的冲压力传送到杆状支点部件28的一端的作用点B，该作用点B的顶起力由靠第2伸屈连杆29的支点C和着力点D的位置关系支持着。也就是说，不让第2伸屈连杆29完全伸直，而仅由微小角度α的曲折，给气缸30施加若干的力，由于该力是由施加于伸屈连杆29上的微小伸屈角度α压缩力产生的分力，因而仅是微小的力，且气缸30是不需要大的输出力。上述伸屈角度α较小而使气缸30的载荷变小，然而，一旦第2伸屈连杆29向反方向伸屈，就无法支承载荷重量。但是，因为第2伸屈连杆29是由限制器42支持着，所以不会向反方向伸屈，伸屈角度α可以尽可能的小，以便确实地支承冲压载荷的重量。另外，当给冲头14施加过大力的时候，气缸30也被施加了超过设定的压力，活塞被顶回去。由此，可以起到防止过负荷的作用。

图4和图5表示另一实施例。在该例中，把进退部件19作为单独的部件，进退自由地设置在上机架部1a的导向部件45上。进退部件19和伸屈连杆18的连结，通过设置在进退连杆19上的贯穿孔44插通伸屈连杆18的伸屈部，伴随伸屈连杆18的伸屈动作的上下变位和由上下切换机构27使伸屈连杆18的升降都是可能的。而且，在该实施例中，上下切换机构27是由将支点部件28固定支撑于机架1上的机构、解除该固定的机构以及由该解除状态升降伸屈连杆18的气缸装置等的升降驱动装置构成。另外，在上述实施例中，省略了说明和图示，而板材W在工件送递机构的工件夹具15中被夹紧，由工作台16送到冲头14的冲压位置P。

Claims (3)

1、一种往复式冲压驱动装置，其特征在于包括：用于冲压驱动的升降自如的冲头；在上下端各自回转自如地连结于支点部件和上述冲头且在中间部伸屈自如的伸屈连杆；连结于该伸屈连杆的伸屈部并且连结于进退驱动装置而在进退冲程中间使所述伸屈连杆呈伸直状态的进退部件；以及使所述伸屈连杆与支点部件一起在上升位置和下降位置间变换位置的上下切换机构。

2、如权利要求1所述的往复式冲压驱动装置，其特征在于：所述支点部件是基端上下活动自由地支承于框架上的杆状部件，所述上下切换机构设置有：下端活动自如地连结在所述支点部件的活动端且上端活动自如地连结于框架而在中间部伸屈自由的第2伸屈连杆；以及连结于第2伸屈连杆的伸屈部能够变换伸屈角度的伸屈角变换装置。

3、如权利要求2所述的往复式冲压驱动装置，其特征是：在所述第2伸屈杆的伸屈部近旁设置有在上述微小角度的伸屈状态下进行连接以阻止所述伸屈连杆伸直的限制器。

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