专利名称：往复式冲压驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明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，为了按高速中压来缩短加工时间，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。
假使可能达到高速化，但是，由此冲压加工等的噪音会变得过大。
还有，在上述构成的曲轴机构中，升降冲程中间快，上下死点附近慢，因此，冲压工具在实际工件的下死点以后冲程速度慢，难以按工件的材质和板厚来选择适当的速度。
本发明的目的在于提供一种使高速静音冲压成为可能的往复式冲压驱动装置。
本发明的另一目的是使冲压速度和位置的控制成为可能。
本发明所采取的技术方案如下一种往复式冲压驱动装置，其特征是设置有驱动冲压工具的升降自由的冲头；在上下端各自回转自由地连结于支点部件和前述冲头的中间部自由伸屈的伸屈连杆；以及连结于该伸屈连杆的伸屈部，且连结于进退驱动装置来伸屈地驱动前述伸屈连杆，而在进退冲程中间使前述伸屈连杆呈伸直状态的进退部件。
所述的往复式冲压驱动装置，其特征在于，前述进退部件的进退驱动装置由回转式驱动源和曲轴机构组成。
所述的往复式冲压驱动装置，其特征在于前述进退部件的进退驱动装置的驱动源是伺服马达。
本发明的往复式冲压驱动装置，其特征是包括上下端各自回转自由地连结在支点部件和冲头上而中间部自由伸屈的伸屈连杆、连结在该伸屈连杆伸屈部且连结在进退驱动装置而在进退冲程中间使前述伸屈连杆为伸直状态的进退部件、以及前述冲头升降自由地支承和驱动冲压工具。
在上述构成中，前述进退驱动装置即使用回转式的驱动源和曲轴机构来构成也是可以的。还有，该进退驱动装置的驱动源最好用伺服马达。
如果采用该构成的冲压驱动装置，那么通过进退部件的进退地驱动，伸屈连杆向伸直位置的两侧交互伸屈，并升降冲头。此时，进退部件处于冲程一端时冲头位于上死点；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，能用进退部件的一次往复动作使冲头升降二次。
还有，把进退部件的进退驱动装置做为曲轴机构且曲轴回转速度一定时，进退部件在冲程中央时，冲头的冲程速度达到最高，相对于最低速时的速度差也大，因此，冲压工具穿通工件后，在下死点附近的速度保持高速。
在以进退部件的进退驱动装置的驱动源来使用伺服马达时，曲轴回转速度在回转区间内是可变的，且容易控制速度和位置，例如按工件的板厚和材质调整冲头速度和冲头位置，以提高加工质量，降低噪音等。
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二次，还有，在把进退部件的进退驱动机构作为曲轴，并且，在曲轴回转速度一定的情况下，伸屈连杆为伸直状态而冲头位置为下死点时，进退部件的进退速度可达到最高速度，所以在下死点附近冲头速度保持高速，能用工件穿通后仍高的速度来移动冲压工具。
在作为进退部件的进退移动装置的驱动源来使用伺服马达时，曲轴回转速度在回转区间里是可变的，能按工件的板厚和材质等调整冲头速度和冲头位置，以提高加工质量和降低噪音等。
以下参照附图对本发明的实施例进行具体说明。
图1表示装备着有关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的侧面图。
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为有关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为装备着同一往复式冲压驱动装置的冲压冲床机的剖视侧面图。
这里以图1至图3为基础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中床机的剖视侧面图。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，而细端部通过中头14上下位置切换兼用的过负荷吸收机构27弹性地可向上方避让的支承着。
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还附设检测输出轴21a回转位置的检测器36，而该检测器36用来检测冲头14所定的冲程位置。
过负荷吸收机构27装备着第2伸屈连杆29，和在伸屈角度α(见图3)取微小角度的状态下伸屈地阻止该伸屈连杆29的弹性支承机构的气缸，以及限制器42。第2伸屈连杆29通过把上连杆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的气缸本体的基端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。
这里说明一下上述构成的动作。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，伸屈连杆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所作的冲压动作进行2次，因此可进行高速冲压，缩短加工时间。
在上述冲压动作方面，由于进退部件19用曲轴22进行驱动，当曲轴22的回转速度一定时，冲头14的中程速度在冲程中央达到最高，而且与低速时的速度差也大。因而冲压工具6的速度在贯穿工件下死点附近维持在高速。另外，由于进退部件19的驱动源是伺服马达21，在回转区间里曲轴22的回转速度是可变的，因此容易进行速度和位置的控制，从而按工件板厚和材质调整冲头速度和冲头位置，以提高加工质量，降低噪音等。
例如，冲压工具6能够高速动作直到碰触板材W，且仅在穿透通板材W区间可以低速动作。通常，中压机的噪音与对冲压工具6的板材W的冲击速度有直接关系。因此，用低速的冲击速度，以图降低噪音。而且，在冲压工具6与板材W非碰触的区间中，因为使冲压工具6向速运动，以补偿上述的低速动作，所以并不影响整体冲压加工的高速化。
下面叙述避免在冲压动作时冲头14产生过负荷问题。施加在升降驱动用伸屈连杆18的支点A的冲孔力传递到杆状支点部件28的细端作用点B，该作用点B向上的压力按第2伸屈连杆29的支点C和力点D的位置之间关系来支承，也就是说，由第2伸屈连杆29不完全伸直而仅有微小角度α的屈曲使若干力加在气缸30上，而此力因加在伸屈连杆29的压缩力由微小屈曲角度α产生分力，使得它是微小的力，在气缸30上没有大的输出。然而，在升降驱动用伸屈连杆18受过大的力时，气缸30受额定压以上的压力，活塞被顶回去。这样，升降驱动用伸屈连杆18的过负荷弹性地被吸收，防止由过负荷产生的各部分的破损等。第2伸屈连杆29的屈曲角度α可由限制器42的进退来调整，按板厚和材质等适当地防止过负荷的产生。还有，一旦气缸30动作被大大缩短，支点部件28和升降驱动用伸屈连杆18也可大大上升，在上升状态进行中压工具6的作业交换等。
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。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，能够吸收伴随伸屈连杆18伸屈动作的伸屈部的上下变位。支点部件28通过由硬质弹性体组成的过负荷吸收机构27固定在机架1上，其构成与前述实施例相同。还有，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被夹紧，由工作台16送到冲头14的冲压位置P。
权利要求
1.一种往复式冲压驱动装置，其特征是设置有驱动冲压工具的升降自由的冲头；在上下端各自回转自由地连结于支点部件和前述冲头的中间部自由伸屈的伸屈连杆；以及连结于该伸屈连杆的伸屈部，且连结于进退驱动装置来伸屈地驱动前述伸屈连杆，而在进退冲程中间使前述伸屈连杆呈伸直状态的进退部件。
2.如权利要求1所述的往复式冲压驱动装置，其特征在于前述进退部件的进退驱动装置由回转式驱动源和曲轴机构组成。
3.如权利要求1或权利要求2所述的往复式冲压驱动装置，其特征在于前述进退部件的进退驱动装置的驱动源是伺服马达。
全文摘要
本发明提供一种使冲压动作高速化成为可能的往复式冲压驱动装置。该装置把在中间部自由伸屈的伸屈连杆18的上下端各自回转自由地连结在支点部件28和冲头14上；把进退部件19连结在该伸屈连杆18的伸屈部。进退部件19伸屈地驱动伸屈连杆18，在进退冲程中间使伸屈连杆取伸直状态。进退部件以伺服马达21为驱动源用曲轴22做进退动作。冲头14驱动冲压工具6，并升降自由地支承在机架1上。
文档编号B30B1/10GK1117409SQ9510556
公开日1996年2月28日 申请日期1995年6月14日 优先权日1994年6月14日
发明者小林弘 申请人:村田机械株式会社