衝壓機械的載荷檢測、處理裝置的製作方法

2023-05-08 17:10:41 1

專利名稱：衝壓機械的載荷檢測、處理裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及在衝床等衝壓機械中，對中壓驅動裝置的機械異常進行診斷和予測，並可設定最佳的衝壓力的衝壓機械的載荷檢測、處理裝置。
衝床的驅動裝置分機械式驅動裝置和油壓式驅動裝置兩種，當驅動裝置工作時，帶動滑塊作升降運動，由連接帶動滑塊下端的衝頭工具進行衝壓加工。衝壓驅動裝置產生的衝壓力是事先設定通過計算得出的規定值。
在包括上述滑塊的驅動傳遞系統中，一般，有象裝配衝頭工具的槽部、曲柄連杆機構中的與連杆臂相連接的銷釘等幾個強度較弱處。強度較弱處還有，二層構造連接的滑塊相互間的連接部位。
因此當衝壓時或衝壓後，及提升衝頭工具時，一旦出現超負荷現象，則組成滑塊的驅動系統中的各工件，就有可能在上述的強度較弱處損壞，使機械發生異常。特別是當衝壓速度要求很高時，更容易使工件破損。
另外，為了降低由衝壓裝置的衝壓力產生的無意義的動力消耗，提高材料的加工質量和提高加工的效率等，則希望對衝壓力的數值進行最佳設定。但由於不同機械間存在著不同的機械誤差，不同的溫度條件和不同的使用環境，故很難在設計時對衝壓力的值一律進行最佳的設定。
本發明的目的在於提供一種衝壓機械的載荷檢測、處理裝置，其可對衝壓驅動系統中發生的機械異常進行予測。
本發明的另一目的是容易設定最佳衝壓力和最佳提升力的大小。
本發明的又一目的在於，利用簡單的構造，便可對機械發生的異常進行予測、對衝壓力的大小進行最佳設定，對工作時的中擊力和提升力的大小進行檢測。
為達到以上目的本發明採取以下技術方案本發明提供一種衝壓機械的載荷檢測、處理裝置，在通過衝壓驅動裝置帶動衝頭工具作進退驅動而對板材(W)進行衝切的衝壓機械中，其特徵在於設置有檢測在上述衝頭工具上產生的載荷的載荷檢測裝置以及將該載荷檢測裝置的檢測值與設定值進行比較、當檢測值超過設定值時、就輸出判斷機械異常的信號的異常判斷裝置。
本發明提供一種衝壓機械載荷檢測、處理裝置，其特徵在於，設置有可檢測作用於衝頭工具的載荷的載荷檢測裝置以及由上述載荷檢測裝置給出的檢測值、對衝壓驅動裝置的驅動源的輸出控制裝置設定最佳衝壓力值和最佳提升力值的設定裝置。
上述的載荷檢測裝置設置在衝壓驅動裝置的驅動源與衝頭工具之間的驅動傳遞系統裡。
本發明具有以下效果本發明的衝壓機械的載荷檢測、處理裝置。由於設置了可檢測作用在衝頭工具上的載荷的載荷檢測裝置和判定機械發生異常的判定裝置，並可將檢測值與設下值進行比較，當檢測值超過設定值時，將由異常判斷裝置發出機械異常信號，通過由異常判斷裝置輸出的判斷信號能容易地予測機械異常，從而防止由於過大的衝壓力和提升力而產生的機械損壞現象的發生。
本發明中，由於安裝了檢測作用於衝頭工具的載荷的載荷檢測裝置和由該載荷檢測裝置的檢測值設定最佳的中擊力和提升力的設定裝置，所以，在試衝壓時，由上述載荷檢測裝置的檢測值可很容易設定實際加工過程中的最佳衝壓力和提升力，從而達到了設定的自動化。
本發明是將上述的載荷檢測裝置安裝在衝壓驅動裝置的驅動源與衝頭工具之間的驅動傳遞系統上的，故無需在各個衝頭工具上分別安裝載荷檢測裝置，從而降低了成本。
以下參照附圖對本發明的實施例進行具體說明。


圖1表示本發明的第一實施例的載荷檢測、處理裝置的方框圖和衝壓機械的斷面圖的說明圖。
圖2表示安裝有同一載荷檢測、處理裝置的中壓機械的斜視圖。
圖3表示第二種實施方案中的載荷檢測、處理裝置的方框圖和衝壓機械的斷面的說明圖。
圖4表示第三種實施例的裝有載荷檢測、處理裝置的載荷檢測裝置的衝頭工具的縱斷面圖。
參照圖1，說明本發明的一種衝壓機械的載荷檢測、處理裝置，在通過衝壓驅動裝置20帶動衝頭工具13作進退驅動而對板材(W)進行衝切的衝壓機械中，設置有可檢測在上述衝頭工具13上產生的載荷的載荷檢測裝置28以及將該載荷檢測裝置18的檢測值與設定值進行比較、當檢測值超過設定值時、就輸出判斷機械異常的信號的異常判斷裝置29。
一種衝壓機械載荷檢測、處理裝置設置有可檢測作用於衝頭工具13的載荷的載荷檢測裝置28；以及由上述載荷檢測裝置28給出的檢測值、對中壓驅動裝置20的驅動源21的輸出控制裝置45設定最佳衝壓力值和最佳提升力值的設定裝置30。
上述的載荷檢測裝置28設置在衝壓驅動裝置20的驅動源21與衝頭工具13之間的驅動傳遞系統22裡。
根據上述構成的載荷檢測、處理裝置，載荷檢測裝置28在各次的中壓加工時，或按規定進行的衝壓加工時，可檢測出作用於衝頭工具的載荷數值。上述載荷的檢測可分別檢測作用於衝壓方向及提升方向兩種載荷，也可只檢測一方的載荷。其檢測值可由異常判斷裝置29進行比較，當檢測值一旦超過設定值時，異常判斷裝置29將發出機械異常的判斷信號，由該信號來予測機械的異常，從而達到防止機械損壞的目的。
如前所述，設定裝置30可根據載荷檢測裝置28在試衝壓時檢測出的數值對實際工作時的加工衝壓力和提升力進行最佳設定，從而以最佳的衝壓力和提升力進行運轉。
由於採用了將載荷檢測裝置28放置於衝壓驅動裝置20的驅動傳遞系統22之中，故無需在每個衝頭工具13上分別按裝載荷檢測裝置，從而可以降低成本。
參照圖1、圖2說明本發明的第一實施例，圖2表示安裝有檢測載荷、處理裝置的作為衝壓機械的轉臺式衝床的斜視圖。
機架1由下機架2、上機架3和立柱4組成。下機架2的中間配有固定式工作檯5。固定工作檯5的兩側配有滑動工作檯6，該滑動工作檯6將沿著下機架2上面的導軌7與車架8一起向前後(Y軸方向)方向做進退驅動移動。車架8上配有可左右移動的(沿X軸方向)橫向滑板(圖中未畫出)，該橫向滑板裝有數個固定板材W的工件夾頭9。上機架3及下機架4間裝有可自由旋轉的上旋轉臺10及下旋轉臺11，它們依靠分度驅動機構(圖中未畫出)做周期性的旋轉驅動。
上旋轉臺10上沿其圓周方向上分布有數個嵌入衝頭工具13的衝頭卡盤孔12，下旋轉臺11上，也同樣沿圓周方向布置有數個與衝頭工具相對應的壓模工具14。衝頭工具13和壓模工具14分別將衝頭15和壓模17安裝在衝頭卡盤16和壓模卡盤18上。
由此，與衝杆19的下端相連，衝頭工具13隨著上旋轉臺10的旋轉而轉位至衝壓位置P，衝頭工具13的頭部的T字型連接部G與衝杆19下端開有的連接部F的槽部相配合連接。衝杆19通過導向工件41被升降自如地支承在機架3上，並依靠曲柄連杆方式的衝壓驅動裝置20帶動進行升降運動。衝壓驅動裝置20將驅動動力源的馬達21的旋轉，通過皮帶23傳遞給飛輪24，由飛輪24通過離合器閘26、曲軸25及連杆臂27傳給衝杆19。連杆臂27靠銷釘27a與衝杆19連接，這些曲柄25、連杆臂27和衝杆19等構成了馬達21與衝頭工具13之間的驅動傳遞系統22。
連杆臂27的側面，裝有作為衝頭工具13的載荷檢測裝置用的變形計28。變形計28在衝頭工具運動時，根據連杆臂27的歪斜檢測出衝頭工具13上作為動載荷產生的衝壓力和提升力的值。變形計28由貼在連杆臂27上的電阻體28a和含有該電阻體28a的電橋電路的電橋箱28b構成。由電橋箱28b檢測的數值通過放大器43放大後，被輸入到判斷裝置29與設定衝擊力等的設定裝置30裡。放大器43可正確地校正得到對應在加工時予測到的動態波形的最大載荷值等的載荷值。另外，代替將變形計28安裝在連杆臂27上，也可以如圖1的點畫線所示，將其安裝在衝杆19上。
異常判斷裝置29可把由變形計28檢測出的值與機械的設定值先進行比較，當檢測的值一旦超過設定值，將以機械異常的判定信號發出警報，同時通知NC裝置31，立即使機械緊急停機。NC裝置31具有控制機械整體的功能。異常判斷裝置29對變形計28的檢測值的比較是對應從衝杆位置檢測器44得到的衝杆19的衝壓位置、在各次衝頭運動的衝壓和提升時規定的時間內來進行的。異常判斷裝置29的中壓力的給定值和提升力的給定值是分別進行設定的。而且提升力的大小一般只相當於衝壓力的5-15％左右，當變形計28以2量規法測量提升力時，設定提高2倍的應變靈敏度來測量，當以4量規法代替2量規法時，也可以設定提高4倍的應變靈敏度來進行測量。
為了靠被設定的衝壓力和提升力來使衝壓驅動裝置20進行衝壓運動，設定裝置30是為驅動源的輸出控制裝置設定最佳衝壓力和最佳提升力的一種裝置。本實例中，設定裝置30可向由馬達21的電源迴路所構成的輸出控制裝置45提供所設定的供給電力。設定手段30能夠由輸入方式的切換通過手動方式和自動方式的任一方式對衝擊力和提升力進行設定。另外，在以自動方式進行設定時，根據變形計28提供的檢測值進行一定的計算，設定最佳衝壓力和提升力的最佳力計算裝置被設置於設定裝置30中。另外設定裝置30也可只設定最佳衝壓力和提升力中的任意一個。
以下說明上述構成的動作，在各次的衝頭動作中，中頭工具13在衝壓時或提升時，連杆臂27的形變由變形計28檢測出來，然後由異常判斷裝置29進行鑑控，並將衝壓時或提升時所檢測出的變形計28的各檢測值與衝擊力或提升力的設定值分別進行比較，一旦檢出值超過設定值時，將發出機械異常的判斷信號。例如發出警報，由該警報可以予測機械的異常情況。例如，由此可對連接連杆臂27和衝杆19的連接銷釘27a、衝杆19和衝頭工具13的連接部G、F等部位發生的損壞進行予測，由此，便可防患於未然，同時也容易對衝頭工具13的使用壽命進行維護管理。
由於變形計28按裝在衝壓驅動裝置20的驅動傳遞系統22上，故可以快速響應，並檢測高精度的衝壓方向的載荷和提升方向的載荷。同時，也不需要在各衝頭工具上分別安裝載荷檢測裝置，只需一個應變計28就可以了，這將使成本控制在最低範圍內。前面所稱的「1個」是指1套的意思，在2量規法時是使用2套變形計，在4量規法時是使用4套變形計。
設定裝置30中，事先已設定了板材通過試衝壓時由變形計28的測定值得到規定的衝壓力和提升力。這種由試衝壓產生的衝壓力等的設定，例如是衝床出廠後在工廠安裝時或每天開機前進行的。在這種情況下由於衝壓力和提升力的設定是以變形計28的測定值為基礎設定的，故可設定最佳的衝壓力、提升力。由此，可使衝頭驅動裝置20以最佳工作狀態進行衝壓工作，即減少了浪費電力，同時也可提高加工質量和生產效率。而且在設定裝置30中設定最佳衝壓力和提升力，不僅限於在試衝壓損壞的場合，也可根據通常加工時，變形計28的正常檢測值來設定。
圖3表示第二種實施例。該實施例適用於衝壓驅動裝置20的驅動傳遞系統22具有連杆臂37、連杆38、第一滑塊39A和第二滑塊39B的中壓中床。第一滑塊39A相對於上機架3可自由移動。在其下端的偏心位置處開有槽狀的連接部D配合有由第2滑塊39B的T字型的頭部構成的連接部E。由此有數個第二滑塊39B(圖中只畫出一個)都可與第一滑塊39A相連接。載荷檢測裝置的變形計28安裝在連接連杆臂37和第一滑塊39A的連杆38的一側。當然也可以把應變計28安裝在第一滑塊39A或第二滑塊39B上。其他的構造均與圖1的例相同。
上述構造中，由於驅動傳遞系統22由多個工件相連接而成，故存在多處強度較弱處。象上述那樣，根據來自由變形計28進行載荷檢測的異常判斷裝置29的警報來防止這些地方的損壞。連杆臂37和連杆38的銷釘的連接部A、B、連杆38與第一滑塊39A的銷釘的連接部C、第一滑塊39A與第二滑塊39B的連接部D、E以及第二滑塊39B與衝頭卡盤16之間的連接部G、F等處的損壞都可由異常判定裝置29進行予測。
圖4表示第三種實施方案中的中頭工具13的縱斷面圖。
該實施方案中，作為載荷檢測裝置的荷重計40介於衝頭工具13中的衝頭卡盤16的下方與衝頭15上方之間處。荷重計40的檢測數值由安裝在衝頭卡盤16上的光電耦合器等的無接觸連接器46，通過導線47被取出，再通過校正用放大器(圖出未畫出)接到圖1例中的異常判斷裝置29及衝壓力設定裝置30中(見圖1)。異常判斷裝置29和設定裝置30是與圖1相同用於校正的。其它各部構造也同圖1的實施例相同。
這種構造的情況也同前述的各實施例相同，可以進行機械異常的預測和對衝擊力等進行最佳設定。
另外，前述的各實施方案中，都可以對衝壓力和提升力兩方進行測定並進行機械異常的判斷，也可僅對衝壓力或提升力的任一種進行測定和進行異常判斷。
權利要求
1.一種衝壓機械的載荷檢測、處理裝置，由衝壓驅動裝置帶動衝頭工具進行進退運動，由此對板材進行衝壓，其特徵在於其包括檢測在衝頭工具上產生的載荷的載荷檢測裝置；以及將檢測裝置的檢測值同設定值進行比較，當檢測值超過設定值時，輸出機械異常的判定信號的異常判定裝置。
2.一種衝壓機械的載荷檢測、處理裝置，由衝壓驅動裝置帶動衝頭工具進行進退運動，由此對板材進行衝壓，其特徵在於其包括檢測在衝頭工具上產生的載荷的載荷檢測裝置；以及由上述載荷檢測裝置提供的檢測值、可對衝壓驅動裝置的驅動源的輸出控制裝置設定最佳的衝壓力和提升力的設定裝置。
3.如權力要求1或2所述的中壓機械的載荷檢測、處理裝置，其特徵在於上述載荷檢測裝置設置在上述衝壓驅動裝置的驅動源和衝頭工具之間的驅動傳遞系統中。
全文摘要
本發明涉及一種衝壓機械的載荷檢測、處理裝置，可預測衝頭等工件的機械異常，並可方便地對衝壓力進行最佳設定。裝有檢測產生在衝頭工具上的載荷的載荷檢測裝置，將載荷檢測裝置的檢測值與設定值進行比較，當檢測值超過設定值時，則發出機械異常的判斷信號的異常判斷裝置。
文檔編號B21D28/00GK1122749SQ9510743
公開日1996年5月22日 申請日期1995年6月30日 優先權日1994年7月1日
發明者深見靖彥, 伊藤俊逸 申請人:村田機械株式會社