专利名称：冲压机械的载荷检测、处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在冲床等冲压机械中，对中压驱动装置的机械异常进行诊断和予测，并可设定最佳的冲压力的冲压机械的载荷检测、处理装置。
冲床的驱动装置分机械式驱动装置和油压式驱动装置两种，当驱动装置工作时，带动滑块作升降运动，由连接带动滑块下端的冲头工具进行冲压加工。冲压驱动装置产生的冲压力是事先设定通过计算得出的规定值。
在包括上述滑块的驱动传递系统中，一般，有象装配冲头工具的槽部、曲柄连杆机构中的与连杆臂相连接的销钉等几个强度较弱处。强度较弱处还有，二层构造连接的滑块相互间的连接部位。
因此当冲压时或冲压后，及提升冲头工具时，一旦出现超负荷现象，则组成滑块的驱动系统中的各工件，就有可能在上述的强度较弱处损坏，使机械发生异常。特别是当冲压速度要求很高时，更容易使工件破损。
另外，为了降低由冲压装置的冲压力产生的无意义的动力消耗，提高材料的加工质量和提高加工的效率等，则希望对冲压力的数值进行最佳设定。但由于不同机械间存在着不同的机械误差，不同的温度条件和不同的使用环境，故很难在设计时对冲压力的值一律进行最佳的设定。
本发明的目的在于提供一种冲压机械的载荷检测、处理装置，其可对冲压驱动系统中发生的机械异常进行予测。
本发明的另一目的是容易设定最佳冲压力和最佳提升力的大小。
本发明的又一目的在于，利用简单的构造，便可对机械发生的异常进行予测、对冲压力的大小进行最佳设定，对工作时的中击力和提升力的大小进行检测。
为达到以上目的本发明采取以下技术方案本发明提供一种冲压机械的载荷检测、处理装置，在通过冲压驱动装置带动冲头工具作进退驱动而对板材(W)进行冲切的冲压机械中，其特征在于设置有检测在上述冲头工具上产生的载荷的载荷检测装置以及将该载荷检测装置的检测值与设定值进行比较、当检测值超过设定值时、就输出判断机械异常的信号的异常判断装置。
本发明提供一种冲压机械载荷检测、处理装置，其特征在于，设置有可检测作用于冲头工具的载荷的载荷检测装置以及由上述载荷检测装置给出的检测值、对冲压驱动装置的驱动源的输出控制装置设定最佳冲压力值和最佳提升力值的设定装置。
上述的载荷检测装置设置在冲压驱动装置的驱动源与冲头工具之间的驱动传递系统里。
本发明具有以下效果本发明的冲压机械的载荷检测、处理装置。由于设置了可检测作用在冲头工具上的载荷的载荷检测装置和判定机械发生异常的判定装置，并可将检测值与设下值进行比较，当检测值超过设定值时，将由异常判断装置发出机械异常信号，通过由异常判断装置输出的判断信号能容易地予测机械异常，从而防止由于过大的冲压力和提升力而产生的机械损坏现象的发生。
本发明中，由于安装了检测作用于冲头工具的载荷的载荷检测装置和由该载荷检测装置的检测值设定最佳的中击力和提升力的设定装置，所以，在试冲压时，由上述载荷检测装置的检测值可很容易设定实际加工过程中的最佳冲压力和提升力，从而达到了设定的自动化。
本发明是将上述的载荷检测装置安装在冲压驱动装置的驱动源与冲头工具之间的驱动传递系统上的，故无需在各个冲头工具上分别安装载荷检测装置，从而降低了成本。
以下参照附图对本发明的实施例进行具体说明。
图1表示本发明的第一实施例的载荷检测、处理装置的方框图和冲压机械的断面图的说明图。
图2表示安装有同一载荷检测、处理装置的中压机械的斜视图。
图3表示第二种实施方案中的载荷检测、处理装置的方框图和冲压机械的断面的说明图。
图4表示第三种实施例的装有载荷检测、处理装置的载荷检测装置的冲头工具的纵断面图。
参照图1，说明本发明的一种冲压机械的载荷检测、处理装置，在通过冲压驱动装置20带动冲头工具13作进退驱动而对板材(W)进行冲切的冲压机械中，设置有可检测在上述冲头工具13上产生的载荷的载荷检测装置28以及将该载荷检测装置18的检测值与设定值进行比较、当检测值超过设定值时、就输出判断机械异常的信号的异常判断装置29。
一种冲压机械载荷检测、处理装置设置有可检测作用于冲头工具13的载荷的载荷检测装置28；以及由上述载荷检测装置28给出的检测值、对中压驱动装置20的驱动源21的输出控制装置45设定最佳冲压力值和最佳提升力值的设定装置30。
上述的载荷检测装置28设置在冲压驱动装置20的驱动源21与冲头工具13之间的驱动传递系统22里。
根据上述构成的载荷检测、处理装置，载荷检测装置28在各次的中压加工时，或按规定进行的冲压加工时，可检测出作用于冲头工具的载荷数值。上述载荷的检测可分别检测作用于冲压方向及提升方向两种载荷，也可只检测一方的载荷。其检测值可由异常判断装置29进行比较，当检测值一旦超过设定值时，异常判断装置29将发出机械异常的判断信号，由该信号来予测机械的异常，从而达到防止机械损坏的目的。
如前所述，设定装置30可根据载荷检测装置28在试冲压时检测出的数值对实际工作时的加工冲压力和提升力进行最佳设定，从而以最佳的冲压力和提升力进行运转。
由于采用了将载荷检测装置28放置于冲压驱动装置20的驱动传递系统22之中，故无需在每个冲头工具13上分别按装载荷检测装置，从而可以降低成本。
参照图1、图2说明本发明的第一实施例，图2表示安装有检测载荷、处理装置的作为冲压机械的转台式冲床的斜视图。
机架1由下机架2、上机架3和立柱4组成。下机架2的中间配有固定式工作台5。固定工作台5的两侧配有滑动工作台6，该滑动工作台6将沿着下机架2上面的导轨7与车架8一起向前后(Y轴方向)方向做进退驱动移动。车架8上配有可左右移动的(沿X轴方向)横向滑板(图中未画出)，该横向滑板装有数个固定板材W的工件夹头9。上机架3及下机架4间装有可自由旋转的上旋转台10及下旋转台11，它们依靠分度驱动机构(图中未画出)做周期性的旋转驱动。
上旋转台10上沿其圆周方向上分布有数个嵌入冲头工具13的冲头卡盘孔12，下旋转台11上，也同样沿圆周方向布置有数个与冲头工具相对应的压模工具14。冲头工具13和压模工具14分别将冲头15和压模17安装在冲头卡盘16和压模卡盘18上。
由此，与冲杆19的下端相连，冲头工具13随着上旋转台10的旋转而转位至冲压位置P，冲头工具13的头部的T字型连接部G与冲杆19下端开有的连接部F的槽部相配合连接。冲杆19通过导向工件41被升降自如地支承在机架3上，并依靠曲柄连杆方式的冲压驱动装置20带动进行升降运动。冲压驱动装置20将驱动动力源的马达21的旋转，通过皮带23传递给飞轮24，由飞轮24通过离合器闸26、曲轴25及连杆臂27传给冲杆19。连杆臂27靠销钉27a与冲杆19连接，这些曲柄25、连杆臂27和冲杆19等构成了马达21与冲头工具13之间的驱动传递系统22。
连杆臂27的侧面，装有作为冲头工具13的载荷检测装置用的变形计28。变形计28在冲头工具运动时，根据连杆臂27的歪斜检测出冲头工具13上作为动载荷产生的冲压力和提升力的值。变形计28由贴在连杆臂27上的电阻体28a和含有该电阻体28a的电桥电路的电桥箱28b构成。由电桥箱28b检测的数值通过放大器43放大后，被输入到判断装置29与设定冲击力等的设定装置30里。放大器43可正确地校正得到对应在加工时予测到的动态波形的最大载荷值等的载荷值。另外，代替将变形计28安装在连杆臂27上，也可以如图1的点画线所示，将其安装在冲杆19上。
异常判断装置29可把由变形计28检测出的值与机械的设定值先进行比较，当检测的值一旦超过设定值，将以机械异常的判定信号发出警报，同时通知NC装置31，立即使机械紧急停机。NC装置31具有控制机械整体的功能。异常判断装置29对变形计28的检测值的比较是对应从冲杆位置检测器44得到的冲杆19的冲压位置、在各次冲头运动的冲压和提升时规定的时间内来进行的。异常判断装置29的中压力的给定值和提升力的给定值是分别进行设定的。而且提升力的大小一般只相当于冲压力的5-15％左右，当变形计28以2量规法测量提升力时，设定提高2倍的应变灵敏度来测量，当以4量规法代替2量规法时，也可以设定提高4倍的应变灵敏度来进行测量。
为了靠被设定的冲压力和提升力来使冲压驱动装置20进行冲压运动，设定装置30是为驱动源的输出控制装置设定最佳冲压力和最佳提升力的一种装置。本实例中，设定装置30可向由马达21的电源回路所构成的输出控制装置45提供所设定的供给电力。设定手段30能够由输入方式的切换通过手动方式和自动方式的任一方式对冲击力和提升力进行设定。另外，在以自动方式进行设定时，根据变形计28提供的检测值进行一定的计算，设定最佳冲压力和提升力的最佳力计算装置被设置于设定装置30中。另外设定装置30也可只设定最佳冲压力和提升力中的任意一个。
以下说明上述构成的动作，在各次的冲头动作中，中头工具13在冲压时或提升时，连杆臂27的形变由变形计28检测出来，然后由异常判断装置29进行鉴控，并将冲压时或提升时所检测出的变形计28的各检测值与冲击力或提升力的设定值分别进行比较，一旦检出值超过设定值时，将发出机械异常的判断信号。例如发出警报，由该警报可以予测机械的异常情况。例如，由此可对连接连杆臂27和冲杆19的连接销钉27a、冲杆19和冲头工具13的连接部G、F等部位发生的损坏进行予测，由此，便可防患于未然，同时也容易对冲头工具13的使用寿命进行维护管理。
由于变形计28按装在冲压驱动装置20的驱动传递系统22上，故可以快速响应，并检测高精度的冲压方向的载荷和提升方向的载荷。同时，也不需要在各冲头工具上分别安装载荷检测装置，只需一个应变计28就可以了，这将使成本控制在最低范围内。前面所称的“1个”是指1套的意思，在2量规法时是使用2套变形计，在4量规法时是使用4套变形计。
设定装置30中，事先已设定了板材通过试冲压时由变形计28的测定值得到规定的冲压力和提升力。这种由试冲压产生的冲压力等的设定，例如是冲床出厂后在工厂安装时或每天开机前进行的。在这种情况下由于冲压力和提升力的设定是以变形计28的测定值为基础设定的，故可设定最佳的冲压力、提升力。由此，可使冲头驱动装置20以最佳工作状态进行冲压工作，即减少了浪费电力，同时也可提高加工质量和生产效率。而且在设定装置30中设定最佳冲压力和提升力，不仅限于在试冲压损坏的场合，也可根据通常加工时，变形计28的正常检测值来设定。
图3表示第二种实施例。该实施例适用于冲压驱动装置20的驱动传递系统22具有连杆臂37、连杆38、第一滑块39A和第二滑块39B的中压中床。第一滑块39A相对于上机架3可自由移动。在其下端的偏心位置处开有槽状的连接部D配合有由第2滑块39B的T字型的头部构成的连接部E。由此有数个第二滑块39B(图中只画出一个)都可与第一滑块39A相连接。载荷检测装置的变形计28安装在连接连杆臂37和第一滑块39A的连杆38的一侧。当然也可以把应变计28安装在第一滑块39A或第二滑块39B上。其他的构造均与图1的例相同。
上述构造中，由于驱动传递系统22由多个工件相连接而成，故存在多处强度较弱处。象上述那样，根据来自由变形计28进行载荷检测的异常判断装置29的警报来防止这些地方的损坏。连杆臂37和连杆38的销钉的连接部A、B、连杆38与第一滑块39A的销钉的连接部C、第一滑块39A与第二滑块39B的连接部D、E以及第二滑块39B与冲头卡盘16之间的连接部G、F等处的损坏都可由异常判定装置29进行予测。
图4表示第三种实施方案中的中头工具13的纵断面图。
该实施方案中，作为载荷检测装置的荷重计40介于冲头工具13中的冲头卡盘16的下方与冲头15上方之间处。荷重计40的检测数值由安装在冲头卡盘16上的光电耦合器等的无接触连接器46，通过导线47被取出，再通过校正用放大器(图出未画出)接到图1例中的异常判断装置29及冲压力设定装置30中(见图1)。异常判断装置29和设定装置30是与图1相同用于校正的。其它各部构造也同图1的实施例相同。
这种构造的情况也同前述的各实施例相同，可以进行机械异常的预测和对冲击力等进行最佳设定。
另外，前述的各实施方案中，都可以对冲压力和提升力两方进行测定并进行机械异常的判断，也可仅对冲压力或提升力的任一种进行测定和进行异常判断。
权利要求
1.一种冲压机械的载荷检测、处理装置，由冲压驱动装置带动冲头工具进行进退运动，由此对板材进行冲压，其特征在于其包括检测在冲头工具上产生的载荷的载荷检测装置；以及将检测装置的检测值同设定值进行比较，当检测值超过设定值时，输出机械异常的判定信号的异常判定装置。
2.一种冲压机械的载荷检测、处理装置，由冲压驱动装置带动冲头工具进行进退运动，由此对板材进行冲压，其特征在于其包括检测在冲头工具上产生的载荷的载荷检测装置；以及由上述载荷检测装置提供的检测值、可对冲压驱动装置的驱动源的输出控制装置设定最佳的冲压力和提升力的设定装置。
3.如权力要求1或2所述的中压机械的载荷检测、处理装置，其特征在于上述载荷检测装置设置在上述冲压驱动装置的驱动源和冲头工具之间的驱动传递系统中。
全文摘要
本发明涉及一种冲压机械的载荷检测、处理装置，可预测冲头等工件的机械异常，并可方便地对冲压力进行最佳设定。装有检测产生在冲头工具上的载荷的载荷检测装置，将载荷检测装置的检测值与设定值进行比较，当检测值超过设定值时，则发出机械异常的判断信号的异常判断装置。
文档编号B21D28/00GK1122749SQ9510743
公开日1996年5月22日 申请日期1995年6月30日 优先权日1994年7月1日
发明者深见靖彦, 伊藤俊逸 申请人:村田机械株式会社