專利名稱：沖壓機械的載荷檢測、處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在沖床等沖壓機械中，對中壓驅(qū)動裝置的機械異常進行診斷和予測，并可設(shè)定最佳的沖壓力的沖壓機械的載荷檢測、處理裝置。
沖床的驅(qū)動裝置分機械式驅(qū)動裝置和油壓式驅(qū)動裝置兩種，當(dāng)驅(qū)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沖頭工具進行沖壓加工。沖壓驅(qū)動裝置產(chǎn)生的沖壓力是事先設(shè)定通過計算得出的規(guī)定值。
在包括上述滑塊的驅(qū)動傳遞系統(tǒng)中，一般，有象裝配沖頭工具的槽部、曲柄連桿機構(gòu)中的與連桿臂相連接的銷釘?shù)葞讉€強度較弱處。強度較弱處還有，二層構(gòu)造連接的滑塊相互間的連接部位。
因此當(dāng)沖壓時或沖壓后，及提升沖頭工具時，一旦出現(xiàn)超負(fù)荷現(xiàn)象，則組成滑塊的驅(qū)動系統(tǒng)中的各工件，就有可能在上述的強度較弱處損壞，使機械發(fā)生異常。特別是當(dāng)沖壓速度要求很高時，更容易使工件破損。
另外，為了降低由沖壓裝置的沖壓力產(chǎn)生的無意義的動力消耗，提高材料的加工質(zhì)量和提高加工的效率等，則希望對沖壓力的數(shù)值進行最佳設(shè)定。但由于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(huán)境，故很難在設(shè)計時對沖壓力的值一律進行最佳的設(shè)定。
本發(fā)明的目的在于提供一種沖壓機械的載荷檢測、處理裝置，其可對沖壓驅(qū)動系統(tǒng)中發(fā)生的機械異常進行予測。
本發(fā)明的另一目的是容易設(shè)定最佳沖壓力和最佳提升力的大小。
本發(fā)明的又一目的在于，利用簡單的構(gòu)造，便可對機械發(fā)生的異常進行予測、對沖壓力的大小進行最佳設(shè)定，對工作時的中擊力和提升力的大小進行檢測。
為達(dá)到以上目的本發(fā)明采取以下技術(shù)方案本發(fā)明提供一種沖壓機械的載荷檢測、處理裝置，在通過沖壓驅(qū)動裝置帶動沖頭工具作進退驅(qū)動而對板材(W)進行沖切的沖壓機械中，其特征在于設(shè)置有檢測在上述沖頭工具上產(chǎn)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(shè)定值進行比較、當(dāng)檢測值超過設(shè)定值時、就輸出判斷機械異常的信號的異常判斷裝置。
本發(fā)明提供一種沖壓機械載荷檢測、處理裝置，其特征在于，設(shè)置有可檢測作用于沖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、對沖壓驅(qū)動裝置的驅(qū)動源的輸出控制裝置設(shè)定最佳沖壓力值和最佳提升力值的設(shè)定裝置。
上述的載荷檢測裝置設(shè)置在沖壓驅(qū)動裝置的驅(qū)動源與沖頭工具之間的驅(qū)動傳遞系統(tǒng)里。
本發(fā)明具有以下效果本發(fā)明的沖壓機械的載荷檢測、處理裝置。由于設(shè)置了可檢測作用在沖頭工具上的載荷的載荷檢測裝置和判定機械發(fā)生異常的判定裝置，并可將檢測值與設(shè)下值進行比較，當(dāng)檢測值超過設(shè)定值時，將由異常判斷裝置發(fā)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，從而防止由于過大的沖壓力和提升力而產(chǎn)生的機械損壞現(xiàn)象的發(fā)生。
本發(fā)明中，由于安裝了檢測作用于沖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(shè)定最佳的中擊力和提升力的設(shè)定裝置，所以，在試沖壓時，由上述載荷檢測裝置的檢測值可很容易設(shè)定實際加工過程中的最佳沖壓力和提升力，從而達(dá)到了設(shè)定的自動化。
本發(fā)明是將上述的載荷檢測裝置安裝在沖壓驅(qū)動裝置的驅(qū)動源與沖頭工具之間的驅(qū)動傳遞系統(tǒng)上的，故無需在各個沖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(fā)明的實施例進行具體說明。


圖1表示本發(fā)明的第一實施例的載荷檢測、處理裝置的方框圖和沖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沖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沖頭工具的縱斷面圖。
參照圖1，說明本發(fā)明的一種沖壓機械的載荷檢測、處理裝置，在通過沖壓驅(qū)動裝置20帶動沖頭工具13作進退驅(qū)動而對板材(W)進行沖切的沖壓機械中，設(shè)置有可檢測在上述沖頭工具13上產(chǎn)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(shè)定值進行比較、當(dāng)檢測值超過設(shè)定值時、就輸出判斷機械異常的信號的異常判斷裝置29。
一種沖壓機械載荷檢測、處理裝置設(shè)置有可檢測作用于沖頭工具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(qū)動裝置20的驅(qū)動源21的輸出控制裝置45設(shè)定最佳沖壓力值和最佳提升力值的設(shè)定裝置30。
上述的載荷檢測裝置28設(shè)置在沖壓驅(qū)動裝置20的驅(qū)動源21與沖頭工具13之間的驅(qū)動傳遞系統(tǒng)22里。
根據(jù)上述構(gòu)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(guī)定進行的沖壓加工時，可檢測出作用于沖頭工具的載荷數(shù)值。上述載荷的檢測可分別檢測作用于沖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(dāng)檢測值一旦超過設(shè)定值時，異常判斷裝置29將發(fā)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(dá)到防止機械損壞的目的。
如前所述，設(shè)定裝置30可根據(jù)載荷檢測裝置28在試沖壓時檢測出的數(shù)值對實際工作時的加工沖壓力和提升力進行最佳設(shè)定，從而以最佳的沖壓力和提升力進行運轉(zhuǎn)。
由于采用了將載荷檢測裝置28放置于沖壓驅(qū)動裝置20的驅(qū)動傳遞系統(tǒng)22之中，故無需在每個沖頭工具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(fā)明的第一實施例，圖2表示安裝有檢測載荷、處理裝置的作為沖壓機械的轉(zhuǎn)臺式?jīng)_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臺5。固定工作臺5的兩側(cè)配有滑動工作臺6，該滑動工作臺6將沿著下機架2上面的導(dǎo)軌7與車架8一起向前后(Y軸方向)方向做進退驅(qū)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(shù)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(zhuǎn)的上旋轉(zhuǎn)臺10及下旋轉(zhuǎn)臺11，它們依靠分度驅(qū)動機構(gòu)(圖中未畫出)做周期性的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
上旋轉(zhuǎn)臺10上沿其圓周方向上分布有數(shù)個嵌入沖頭工具13的沖頭卡盤孔12，下旋轉(zhuǎn)臺11上，也同樣沿圓周方向布置有數(shù)個與沖頭工具相對應(yīng)的壓模工具14。沖頭工具13和壓模工具14分別將沖頭15和壓模17安裝在沖頭卡盤16和壓?？ūP18上。
由此，與沖桿19的下端相連，沖頭工具13隨著上旋轉(zhuǎn)臺10的旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)位至沖壓位置P，沖頭工具13的頭部的T字型連接部G與沖桿19下端開有的連接部F的槽部相配合連接。沖桿19通過導(dǎo)向工件41被升降自如地支承在機架3上，并依靠曲柄連桿方式的沖壓驅(qū)動裝置20帶動進行升降運動。沖壓驅(qū)動裝置20將驅(qū)動動力源的馬達(dá)21的旋轉(zhuǎn)，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及連桿臂27傳給沖桿19。連桿臂27靠銷釘27a與沖桿19連接，這些曲柄25、連桿臂27和沖桿19等構(gòu)成了馬達(dá)21與沖頭工具13之間的驅(qū)動傳遞系統(tǒng)22。
連桿臂27的側(cè)面，裝有作為沖頭工具13的載荷檢測裝置用的變形計28。變形計28在沖頭工具運動時，根據(jù)連桿臂27的歪斜檢測出沖頭工具13上作為動載荷產(chǎn)生的沖壓力和提升力的值。變形計28由貼在連桿臂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(gòu)成。由電橋箱28b檢測的數(shù)值通過放大器43放大后，被輸入到判斷裝置29與設(shè)定沖擊力等的設(shè)定裝置30里。放大器43可正確地校正得到對應(yīng)在加工時予測到的動態(tài)波形的最大載荷值等的載荷值。另外，代替將變形計28安裝在連桿臂27上，也可以如圖1的點畫線所示，將其安裝在沖桿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(shè)定值先進行比較，當(dāng)檢測的值一旦超過設(shè)定值，將以機械異常的判定信號發(fā)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(yīng)從沖桿位置檢測器44得到的沖桿19的沖壓位置、在各次沖頭運動的沖壓和提升時規(guī)定的時間內(nèi)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(shè)定的。而且提升力的大小一般只相當(dāng)于沖壓力的5-15％左右，當(dāng)變形計28以2量規(guī)法測量提升力時，設(shè)定提高2倍的應(yīng)變靈敏度來測量，當(dāng)以4量規(guī)法代替2量規(guī)法時，也可以設(shè)定提高4倍的應(yīng)變靈敏度來進行測量。
為了靠被設(shè)定的沖壓力和提升力來使沖壓驅(qū)動裝置20進行沖壓運動，設(shè)定裝置30是為驅(qū)動源的輸出控制裝置設(shè)定最佳沖壓力和最佳提升力的一種裝置。本實例中，設(shè)定裝置30可向由馬達(dá)21的電源回路所構(gòu)成的輸出控制裝置45提供所設(shè)定的供給電力。設(shè)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沖擊力和提升力進行設(shè)定。另外，在以自動方式進行設(shè)定時，根據(jù)變形計28提供的檢測值進行一定的計算，設(shè)定最佳沖壓力和提升力的最佳力計算裝置被設(shè)置于設(shè)定裝置30中。另外設(shè)定裝置30也可只設(shè)定最佳沖壓力和提升力中的任意一個。
以下說明上述構(gòu)成的動作，在各次的沖頭動作中，中頭工具13在沖壓時或提升時，連桿臂27的形變由變形計28檢測出來，然后由異常判斷裝置29進行鑒控，并將沖壓時或提升時所檢測出的變形計28的各檢測值與沖擊力或提升力的設(shè)定值分別進行比較，一旦檢出值超過設(shè)定值時，將發(fā)出機械異常的判斷信號。例如發(fā)出警報，由該警報可以予測機械的異常情況。例如，由此可對連接連桿臂27和沖桿19的連接銷釘27a、沖桿19和沖頭工具13的連接部G、F等部位發(fā)生的損壞進行予測，由此，便可防患于未然，同時也容易對沖頭工具13的使用壽命進行維護管理。
由于變形計28按裝在沖壓驅(qū)動裝置20的驅(qū)動傳遞系統(tǒng)22上，故可以快速響應(yīng)，并檢測高精度的沖壓方向的載荷和提升方向的載荷。同時，也不需要在各沖頭工具上分別安裝載荷檢測裝置，只需一個應(yīng)變計28就可以了，這將使成本控制在最低范圍內(nèi)。前面所稱的“1個”是指1套的意思，在2量規(guī)法時是使用2套變形計，在4量規(guī)法時是使用4套變形計。
設(shè)定裝置30中，事先已設(shè)定了板材通過試沖壓時由變形計28的測定值得到規(guī)定的沖壓力和提升力。這種由試沖壓產(chǎn)生的沖壓力等的設(shè)定，例如是沖床出廠后在工廠安裝時或每天開機前進行的。在這種情況下由于沖壓力和提升力的設(shè)定是以變形計28的測定值為基礎(chǔ)設(shè)定的，故可設(shè)定最佳的沖壓力、提升力。由此，可使沖頭驅(qū)動裝置20以最佳工作狀態(tài)進行沖壓工作，即減少了浪費電力，同時也可提高加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。而且在設(shè)定裝置30中設(shè)定最佳沖壓力和提升力，不僅限于在試沖壓損壞的場合，也可根據(jù)通常加工時，變形計28的正常檢測值來設(shè)定。
圖3表示第二種實施例。該實施例適用于沖壓驅(qū)動裝置20的驅(qū)動傳遞系統(tǒng)22具有連桿臂37、連桿38、第一滑塊39A和第二滑塊39B的中壓中床。第一滑塊39A相對于上機架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(gòu)成的連接部E。由此有數(shù)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安裝在連接連桿臂37和第一滑塊39A的連桿38的一側(cè)。當(dāng)然也可以把應(yīng)變計28安裝在第一滑塊39A或第二滑塊39B上。其他的構(gòu)造均與圖1的例相同。
上述構(gòu)造中，由于驅(qū)動傳遞系統(tǒng)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(jù)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。連桿臂37和連桿38的銷釘?shù)倪B接部A、B、連桿38與第一滑塊39A的銷釘?shù)倪B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與沖頭卡盤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介于沖頭工具13中的沖頭卡盤16的下方與沖頭15上方之間處。荷重計40的檢測數(shù)值由安裝在沖頭卡盤16上的光電耦合器等的無接觸連接器46，通過導(dǎo)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及沖壓力設(shè)定裝置30中(見圖1)。異常判斷裝置29和設(shè)定裝置30是與圖1相同用于校正的。其它各部構(gòu)造也同圖1的實施例相同。
這種構(gòu)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(yù)測和對沖擊力等進行最佳設(shè)定。
另外，前述的各實施方案中，都可以對沖壓力和提升力兩方進行測定并進行機械異常的判斷，也可僅對沖壓力或提升力的任一種進行測定和進行異常判斷。
權(quán)利要求
1.一種沖壓機械的載荷檢測、處理裝置，由沖壓驅(qū)動裝置帶動沖頭工具進行進退運動，由此對板材進行沖壓，其特征在于其包括檢測在沖頭工具上產(chǎn)生的載荷的載荷檢測裝置；以及將檢測裝置的檢測值同設(shè)定值進行比較，當(dāng)檢測值超過設(shè)定值時，輸出機械異常的判定信號的異常判定裝置。
2.一種沖壓機械的載荷檢測、處理裝置，由沖壓驅(qū)動裝置帶動沖頭工具進行進退運動，由此對板材進行沖壓，其特征在于其包括檢測在沖頭工具上產(chǎn)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、可對沖壓驅(qū)動裝置的驅(qū)動源的輸出控制裝置設(shè)定最佳的沖壓力和提升力的設(shè)定裝置。
3.如權(quán)力要求1或2所述的中壓機械的載荷檢測、處理裝置，其特征在于上述載荷檢測裝置設(shè)置在上述沖壓驅(qū)動裝置的驅(qū)動源和沖頭工具之間的驅(qū)動傳遞系統(tǒng)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種沖壓機械的載荷檢測、處理裝置，可預(yù)測沖頭等工件的機械異常，并可方便地對沖壓力進行最佳設(shè)定。裝有檢測產(chǎn)生在沖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(shè)定值進行比較，當(dāng)檢測值超過設(shè)定值時，則發(fā)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(yōu)先權(quán)日1994年7月1日
發(fā)明者深見靖彥, 伊藤俊逸 申請人:村田機械株式會社