專利名稱：壓力機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于金屬板等的成型的壓力機(jī)、尤其是能準(zhǔn)確地測定安裝有活動金屬模的滑板的、相對安裝在支座上的固定金屬模的位置的壓力機(jī)。
背景技術(shù)：
沖裁、擠壓成型、模鍛、注射成型等也使用壓力機(jī)。一般情況下，壓力機(jī)使一個金屬模為固定的，使另一個金屬模為活動的，縱置型的壓力機(jī)具有下部支座；用下部支座支承的多個支柱；由支柱保持的上部支承板；在下部支座和上部支承板之間能沿支柱往復(fù)運(yùn)動的、在與下部支座之間具有成型空間的滑板。在成型空間，在下部支座上設(shè)有固定金屬模，在滑板的下面設(shè)有活動金屬模，工件在固定金屬模和活動金屬模之間成型。滑板為通常的平面狀，由驅(qū)動機(jī)構(gòu)使其上下運(yùn)動。最好是使活動金屬模一邊相對固定金屬模保持所希望的位置關(guān)系，例如一邊使活動金屬模保持水平一邊運(yùn)動，進(jìn)行成型。
有時由于沖壓成型的工件的形狀的原因，在金屬模上產(chǎn)生偏置負(fù)荷，固定金屬模與活動金屬?；蚧宓奈恢藐P(guān)系并不是水平的。在具有驅(qū)動滑板的多個驅(qū)動源的場合，有人提出了控制驅(qū)動源使多個驅(qū)動源之間保持同步，使滑板保持水平的方案。
但是，由于用沖壓成型工藝制作的工件為立體形狀等復(fù)雜形狀，所以，不僅在成型時施加在滑板上的力的大小隨著成型的進(jìn)行不斷變化，而且，施加力的位置在進(jìn)行成型的同時會變動。
例如，圖7(A)、(B)和(C)所示是在對汽車的油盤進(jìn)行擠壓成型的情況下，施加在滑板上的反力的情況的說明圖。在這些圖中，將滑板40作為xy平面進(jìn)行表示。例如，若開始進(jìn)行成型，首先，上模到達(dá)油盤的放油口部，由于對放油口部進(jìn)行成型，所以，在該部分產(chǎn)生的力施加在xy平面的第4象限。若繼續(xù)進(jìn)行成型，則由于對油盆部進(jìn)行成型，所以，承受來自平面的第2象限和第3象限的較大的力w2和w3。此時，從一開始就存在的w1的力變小，由于又增加了第1象限的很大的力w4，所以，這些力的合力W施加在第3象限。若進(jìn)一步進(jìn)行成型，則w2～w4的力變小，施加w5的力，合力大致在x軸上，作用在y軸的右側(cè)。
雖然在此所說明的力以及合力的施加方式、大小、及其變化，由于工件的形狀和金屬模的前進(jìn)速度的不同而且有所變化，但一般情況下可以說作用在滑板上的合力的位置及其大小，在進(jìn)行沖壓的同時有所變化。
因此，本發(fā)明人等提出了在沖壓成型期間，使滑板相對下部支座保持理想的位置關(guān)系的壓力機(jī)。該壓力機(jī)由多個驅(qū)動源驅(qū)動滑板進(jìn)行加壓，在各驅(qū)動源與滑板連接的部分的附近設(shè)有用于測定滑板的位移的位移測定手段。在進(jìn)行沖壓成型的的各階段，用位移測定手段測定位移，將驅(qū)動信號供給到各驅(qū)動源，使滑板相對下部支座保持理想的位置關(guān)系。
該壓力機(jī)，圖5所示是其主視圖，圖6所示是其俯視圖。在圖6中去掉了一部分上部支承板。壓力機(jī)其下部支座10固定在地面上，由立在下部支座上的支柱20保持上部支承板30。在下部支座10和上部支承板30之間設(shè)有能沿支柱20往復(fù)運(yùn)動的滑板40，在滑板和下部支座之間具有成型空間。在該成型空間，在下部支座上安裝有沖壓用的固定金屬模(下模)，在滑板的下面安裝有與固定金屬模相對應(yīng)的活動金屬模(上模)，例如將被成型板放入這兩金屬模之間進(jìn)行成型。
在上部支承板30上安裝有5個作為驅(qū)動源70的、組合了伺服電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)的驅(qū)動裝置。從各驅(qū)動源向下方延伸的驅(qū)動軸71穿過在基準(zhǔn)板90′上開設(shè)的通孔92′，在滑板40的上面與各連接部72連接。在驅(qū)動軸處例如安裝有滾珠絲杠，將旋轉(zhuǎn)變換成上下運(yùn)動，通過伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，使滑板上下運(yùn)動。
在各連接部72的附近設(shè)有各位移測定手段80。位移測定手段80的磁性標(biāo)尺81安裝在基準(zhǔn)板90′上，用安裝在各連接部72上的支柱支承位移測定手段的磁性傳感器82。在此，基準(zhǔn)板90′與滑板40的位置沒有關(guān)系，保持在相同的位置。在滑板40由于驅(qū)動源70的工作而被驅(qū)動時，能由位移測定手段80測定各連接部的位移。
在進(jìn)行成型的同時，如在前面所說明的圖7(A)、(B)、(C)所示，作用在滑板上的力產(chǎn)生變化。隨著力的變化，相對驅(qū)動源70的負(fù)荷產(chǎn)生變化。與各驅(qū)動源相對應(yīng)的活動金屬模的各部位和固定金屬模的位置關(guān)系變得不均勻了。其中的某處先壓下滑板40，而另外某處壓下滑板40時下降得慢。用位移測定手段80測定其快和慢，將其傳送到控制手段，調(diào)整向驅(qū)動源70發(fā)出的驅(qū)動脈沖信號，使位移測定手段80的位移為所希望的值，即，使連接部的部位上的滑板例如為水平。
由于由在此所說明的壓力機(jī)能使滑板相對下部支座一邊保持理想的位置關(guān)系一邊下降，所以，即使在由成型部施加反力的位置在成型過程中變化的場合，也能均勻地進(jìn)行成型。
但是，如圖5的點(diǎn)劃線所示，滑板的變形由于部位的不同而有所不同。若安裝有位移測定手段的位置遠(yuǎn)離驅(qū)動源的驅(qū)動軸與滑板連接的部分，則變成在遠(yuǎn)離驅(qū)動軸的、安裝有位移測定手段的位置測定本來應(yīng)在驅(qū)動軸處進(jìn)行測定的滑板的位移。因此，用位移測定手段測定的滑板的位移不能準(zhǔn)確地表達(dá)連接驅(qū)動軸的滑板部分的位移。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種具備能準(zhǔn)確地測定連接驅(qū)動源的驅(qū)動軸的滑板部分的位移的位移測定手段的壓力機(jī)。
本發(fā)明的壓力機(jī)，具有下部支座；用由下部支座支承的多個支柱保持的上部支承板；能在下部支座和上部支承板之間往復(fù)運(yùn)動的、在與下部支座之間具有成型空間的滑板；具有與上述滑板連接、使滑板變位的驅(qū)動軸，而且，保持在上部支承板上的驅(qū)動源；
用于測定滑板的位移的位移測定手段，其特征是為上述滑板的位移基準(zhǔn)的基準(zhǔn)板支承在下部支座上，上述驅(qū)動軸其軸心具有通孔，上述位移測定手段測定滑板的、與在驅(qū)動軸上開設(shè)的通孔相對應(yīng)的部分的、相對上述基準(zhǔn)板的位移。
本發(fā)明的上述壓力機(jī)，最好是上述位移測定手段由在驅(qū)動軸上開設(shè)的通孔內(nèi)穿過的、使其能與驅(qū)動軸獨(dú)立工作的位移檢測用軸和安裝在上述基準(zhǔn)板上的線性標(biāo)尺構(gòu)成，該位移檢測用軸的一端固定在滑板的、與在驅(qū)動軸上開設(shè)的上述通孔相對應(yīng)的部分上，而且，位移檢測用軸的另一端延伸到基準(zhǔn)板的上方，與線性標(biāo)尺相對。
本發(fā)明的上述壓力機(jī)，上述位移測定手段是光學(xué)位移測定手段，在基準(zhǔn)板的、朝向在上述驅(qū)動軸上開設(shè)的通孔的部分上設(shè)有該光學(xué)位移測定手段，使其能測定滑板的、朝向在驅(qū)動軸上開設(shè)的通孔的部分的位移。


圖1是用本發(fā)明的壓力機(jī)的局部剖面表示的主視圖。
圖2(A)是本發(fā)明的壓力機(jī)的俯視圖，圖2(B)是圖2(A)的2B-2B向視圖。
圖3是放大圖1所示的位移測定手段的剖面來進(jìn)行表示的圖。
圖4是本發(fā)明所使用的位移測定手段的其它實(shí)施例的放大剖視圖。
圖5是本發(fā)明人等在以前提出的壓力機(jī)的主視圖。
圖6是圖5的壓力機(jī)的俯視圖。
圖7(A)、(B)和(C)是用于說明隨著沖壓的進(jìn)行負(fù)荷的變化的圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖對本發(fā)明的壓力機(jī)的實(shí)施例進(jìn)行說明。圖1是壓力機(jī)的主視圖，圖2(A)是其俯視圖，圖3是放大圖1的局部、用剖面表示位移測定手段的圖，圖4是用剖面表示其它實(shí)施例的位移測定手段的圖。在這些圖中，與圖5、圖6同樣的部分使用相同的參考標(biāo)號來表示。
壓力機(jī)其下部支座10固定在地面上，由立在下部支座上的支柱20保持上部支承板30。在下部支座10和上部支承板30之間設(shè)有能沿支柱20往復(fù)運(yùn)動的滑板40，在滑板和下部支座之間具有成形空間。在該成形空間，在下部支座上安裝有沖壓用的固定金屬模(下模)，在滑板的下面安裝有與固定金屬模相對應(yīng)的活動金屬模(上模)，例如將被成型板放入這兩金屬模之間進(jìn)行成型。
在上部支承板30上安裝有5個作為驅(qū)動源的組合了伺服電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)的驅(qū)動裝置。驅(qū)動軸52從各驅(qū)動源通過在內(nèi)部具有減速機(jī)構(gòu)的齒輪箱51、穿過在上部支承板30上開設(shè)的通孔、在滑板40的上面與各連接部53連接。各連接部內(nèi)面和驅(qū)動軸用例如滾珠絲杠將驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)變換成上下運(yùn)動，通過伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，使滑板上下運(yùn)動。由于伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸和驅(qū)動軸用減速齒輪那樣的減速機(jī)構(gòu)進(jìn)行連接，所以，它們的軸心處于錯位的位置上，伺服電機(jī)位于偏離驅(qū)動軸的軸心的位置上。
這樣一來，在使用多個驅(qū)動源的場合，最好是配置驅(qū)動源，使由這些多個驅(qū)動源產(chǎn)生的施加在滑板上的推壓力能均勻地分布在滑板上。另外，最好是這些驅(qū)動源能產(chǎn)生大小相互相同的推壓力，即輸出是相同的。
基準(zhǔn)板90用“工”字形的鈦鋼制框體構(gòu)成，用固定在下部支座10上的支柱100和由該支柱支承著的連接桿102支承著。由于基準(zhǔn)板90除了保持在下部支座10上之外，不與壓力機(jī)的任何部分接觸、不受壓力機(jī)干擾，所以，在壓力機(jī)成型時，不會受到壓力機(jī)各部的變形的影響。雖然圖2(B)用圖2(A)的向視圖2B-2B示出了基準(zhǔn)板90，但最好是如該圖所示，在用支柱100支承著的連接桿102上，中間隔著防振板101安裝基準(zhǔn)板90。另外，最好是支柱100和連接桿102使用熱影響小的殷鋼等材質(zhì)。
各驅(qū)動軸52的軸心開設(shè)有通孔54，在與通孔對應(yīng)的滑板部分上固定有位移測定手段60的位移檢測用軸61。位移檢測用軸61能相對驅(qū)動軸52自如地在通孔內(nèi)運(yùn)動。若滑板40上下運(yùn)動，則安裝在其上的位移檢測用軸61也與滑板40一起上下運(yùn)動。位移檢測用軸61的另一端從在驅(qū)動軸52上開設(shè)的通孔54突出到驅(qū)動軸52的上部，從設(shè)置在基準(zhǔn)板90上的具有通孔的軸套91伸出到基準(zhǔn)板的上方，能自如滑動地由軸套91保持著。最好是位移檢測用軸61即使在位移測定手段的上部也能自如滑動地由軸套保持著。位移檢測用軸61的上部與固定在基準(zhǔn)板90上的線性標(biāo)尺62相對。作為線性標(biāo)尺62，例如使用磁性標(biāo)尺，例如若將磁性傳感器63安裝在位移檢測用軸的上部，則由于隨著滑板的、與在驅(qū)動軸上開設(shè)的通孔相對應(yīng)的部分的位移，磁性傳感器相對線性標(biāo)尺運(yùn)動，所以，能測定滑板的位移。由于位移檢測用軸在驅(qū)動軸的軸心測定滑板的位移，所以，能檢測出由于驅(qū)動軸的驅(qū)動而引起的滑板的位移。
圖4所示是用剖視圖表示位移測定手段的其它實(shí)施例的圖。雖然此處在驅(qū)動軸52的軸心也開設(shè)有通孔54，但在基準(zhǔn)板90的朝向在驅(qū)動軸上開設(shè)的通孔的部分上設(shè)有光學(xué)位移測定手段65。將從光學(xué)位移測定手段65發(fā)出的光線66反射到滑板40的、朝向在驅(qū)動軸上開設(shè)的通孔的部分，測定到此的距離。
在從圖1到圖4所示的本發(fā)明的實(shí)施例，雖然使驅(qū)動源50和驅(qū)動軸52的軸心錯開，在它們之間設(shè)置變速機(jī)構(gòu)，但將驅(qū)動源50的伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸和驅(qū)動軸制成一體，能在其軸心設(shè)置通到伺服電機(jī)的上部的通孔。在該通孔內(nèi)設(shè)置延伸到伺服電機(jī)的上部的位移檢測用軸，在伺服電機(jī)的上部設(shè)置基準(zhǔn)板，能在此設(shè)置位移測定手段。
如以上詳細(xì)說明的那樣，本發(fā)明的壓力機(jī)能在壓力機(jī)的驅(qū)動滑板的驅(qū)動軸的中央測定滑板的位移。因此，在根據(jù)滑板的位移控制驅(qū)動源的場合，由于能測定加壓點(diǎn)上的滑板的位移，所以，能使其控制很準(zhǔn)確。
權(quán)利要求
1.一種壓力機(jī)，具有下部支座；用由下部支座支承的多個支柱保持的上部支承板；能在下部支座和上部支承板之間往復(fù)運(yùn)動的、與下部支座之間具有成型空間的滑板；具有與上述滑板連接、使滑板變位的驅(qū)動軸，而且，保持在上部支承板上的驅(qū)動源；用于測定滑板的位移的位移測定手段，其特征是作為上述滑板的位移基準(zhǔn)的基準(zhǔn)板支承在下部支座上，上述驅(qū)動軸其軸心具有通孔，上述位移測定手段測定滑板的、與在驅(qū)動軸上開設(shè)的通孔相對應(yīng)的部分的、相對上述基準(zhǔn)板的位移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的壓力機(jī)，其特征是上述位移測定手段由在驅(qū)動軸上開設(shè)的通孔內(nèi)穿過、使其能與驅(qū)動軸獨(dú)立工作的位移檢測用軸和安裝在上述基準(zhǔn)板上的線性標(biāo)尺構(gòu)成，該位移檢測用軸的一端固定在滑板的、與在驅(qū)動軸上開設(shè)的上述通孔相對應(yīng)的部分上，而且，位移檢測用軸的另一端延伸到基準(zhǔn)板的上方，與線性標(biāo)尺相對。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的壓力機(jī)，其特征是上述位移測定手段是光學(xué)位移測定手段，在基準(zhǔn)板的、朝向在上述驅(qū)動軸上開設(shè)的通孔的部分上設(shè)有該光學(xué)位移測定手段，使其能測定滑板的、朝向在驅(qū)動軸上開設(shè)的通孔的部分的位移。
全文摘要
一種壓力機(jī)，具有滑板，該滑板由驅(qū)動源使其在下部支座和上部支承板之間往復(fù)運(yùn)動，而且，在與下部支座之間具有成型空間。該壓力機(jī)為滑板的變位基準(zhǔn)的基準(zhǔn)板支承在下部支座上。驅(qū)動源用驅(qū)動軸與滑板連接，驅(qū)動并推壓滑板。驅(qū)動軸在其軸心開設(shè)有通孔，位移測定手段穿過該通孔，測定與該通孔對應(yīng)的滑板部分的相對基準(zhǔn)板的位移。因此，能測定滑板上的加壓點(diǎn)上的位移。
文檔編號B30B15/00GK1642723SQ0380272
公開日2005年7月20日 申請日期2003年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月17日
發(fā)明者二村昭二, 海野敬三 申請人:株式會社放電精密加工研究所