專利名稱：壓力機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于金屬板等的成型的壓力機、尤其是能準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。
背景技術：
沖裁、擠壓成型、模鍛、注射成型等也使用壓力機。一般情況下，壓力機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運動的、在與下部支座之間具有成型空間的滑板。在成型空間，在下部支座上設有固定金屬模，在滑板的下面設有活動金屬模，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，由驅動機構使其上下運動。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系，例如一邊使活動金屬模保持水平一邊運動，進行成型。
有時由于沖壓成型的工件的形狀的原因，在金屬模上產生偏置負荷，固定金屬模與活動金屬模或滑板的位置關系并不是水平的。在具有驅動滑板的多個驅動源的場合，有人提出了控制驅動源使多個驅動源之間保持同步，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行不斷變化，而且，施加力的位置在進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平面進行表示。例如，若開始進行成型，首先，上模到達油盤的放油口部，由于對放油口部進行成型，所以，在該部分產生的力施加在xy平面的第4象限。若繼續進行成型，則由于對油盆部進行成型，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。若進一步進行成型，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。
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，在進行沖壓的同時有所變化。
因此，本發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系的壓力機。該壓力機由多個驅動源驅動滑板進行加壓，在各驅動源與滑板連接的部分的附近設有用于測定滑板的位移的位移測定手段。在進行沖壓成型的的各階段，用位移測定手段測定位移，將驅動信號供給到各驅動源，使滑板相對下部支座保持理想的位置關系。
該壓力機，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之間設有能沿支柱20往復運動的滑板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行成型。
在上部支承板30上安裝有5個作為驅動源70的、組合了伺服電機和減速機構的驅動裝置。從各驅動源向下方延伸的驅動軸71穿過在基準板90′上開設的通孔92′，在滑板40的上面與各連接部72連接。在驅動軸處例如安裝有滾珠絲杠，將旋轉變換成上下運動，通過伺服電機的旋轉，使滑板上下運動。
在各連接部72的附近設有各位移測定手段80。位移測定手段80的磁性標尺81安裝在基準板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，基準板90′與滑板40的位置沒有關系，保持在相同的位置。在滑板40由于驅動源70的工作而被驅動時，能由位移測定手段80測定各連接部的位移。
在進行成型的同時，如在前面所說明的圖7(A)、(B)、(C)所示，作用在滑板上的力產生變化。隨著力的變化，相對驅動源70的負荷產生變化。與各驅動源相對應的活動金屬模的各部位和固定金屬模的位置關系變得不均勻了。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，調整向驅動源70發出的驅動脈沖信號，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能使滑板相對下部支座一邊保持理想的位置關系一邊下降，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，也能均勻地進行成型。
但是，如圖5的點劃線所示，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離驅動源的驅動軸與滑板連接的部分，則變成在遠離驅動軸的、安裝有位移測定手段的位置測定本來應在驅動軸處進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確地表達連接驅動軸的滑板部分的位移。
發明內容
因此，本發明的目的在于提供一種具備能準確地測定連接驅動源的驅動軸的滑板部分的位移的位移測定手段的壓力機。
本發明的壓力機，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運動的、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、使滑板變位的驅動軸，而且，保持在上部支承板上的驅動源；
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的基準板支承在下部支座上，上述驅動軸其軸心具有通孔，上述位移測定手段測定滑板的、與在驅動軸上開設的通孔相對應的部分的、相對上述基準板的位移。
本發明的上述壓力機，最好是上述位移測定手段由在驅動軸上開設的通孔內穿過的、使其能與驅動軸獨立工作的位移檢測用軸和安裝在上述基準板上的線性標尺構成，該位移檢測用軸的一端固定在滑板的、與在驅動軸上開設的上述通孔相對應的部分上，而且，位移檢測用軸的另一端延伸到基準板的上方，與線性標尺相對。
本發明的上述壓力機，上述位移測定手段是光學位移測定手段，在基準板的、朝向在上述驅動軸上開設的通孔的部分上設有該光學位移測定手段，使其能測定滑板的、朝向在驅動軸上開設的通孔的部分的位移。
圖1是用本發明的壓力機的局部剖面表示的主視圖。
圖2(A)是本發明的壓力機的俯視圖，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行表示的圖。
圖4是本發明所使用的位移測定手段的其它實施例的放大剖視圖。
圖5是本發明人等在以前提出的壓力機的主視圖。
圖6是圖5的壓力機的俯視圖。
圖7(A)、(B)和(C)是用于說明隨著沖壓的進行負荷的變化的圖。
具體實施例方式
以下參照附圖對本發明的壓力機的實施例進行說明。圖1是壓力機的主視圖，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號來表示。
壓力機其下部支座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之間設有能沿支柱20往復運動的滑板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行成型。
在上部支承板30上安裝有5個作為驅動源的組合了伺服電機和減速機構的驅動裝置。驅動軸52從各驅動源通過在內部具有減速機構的齒輪箱51、穿過在上部支承板30上開設的通孔、在滑板40的上面與各連接部53連接。各連接部內面和驅動軸用例如滾珠絲杠將驅動軸的旋轉變換成上下運動，通過伺服電機的旋轉，使滑板上下運動。由于伺服電機的旋轉軸和驅動軸用減速齒輪那樣的減速機構進行連接，所以，它們的軸心處于錯位的位置上，伺服電機位于偏離驅動軸的軸心的位置上。
這樣一來，在使用多個驅動源的場合，最好是配置驅動源，使由這些多個驅動源產生的施加在滑板上的推壓力能均勻地分布在滑板上。另外，最好是這些驅動源能產生大小相互相同的推壓力，即輸出是相同的。
基準板90用“工”字形的鈦鋼制框體構成，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。由于基準板90除了保持在下部支座10上之外，不與壓力機的任何部分接觸、不受壓力機干擾，所以，在壓力機成型時，不會受到壓力機各部的變形的影響。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。
各驅動軸52的軸心開設有通孔54，在與通孔對應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能相對驅動軸52自如地在通孔內運動。若滑板40上下運動，則安裝在其上的位移檢測用軸61也與滑板40一起上下運動。位移檢測用軸61的另一端從在驅動軸52上開設的通孔54突出到驅動軸52的上部，從設置在基準板90上的具有通孔的軸套91伸出到基準板的上方，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板90上的線性標尺62相對。作為線性標尺62，例如使用磁性標尺，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、與在驅動軸上開設的通孔相對應的部分的位移，磁性傳感器相對線性標尺運動，所以，能測定滑板的位移。由于位移檢測用軸在驅動軸的軸心測定滑板的位移，所以，能檢測出由于驅動軸的驅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施例的圖。雖然此處在驅動軸52的軸心也開設有通孔54，但在基準板90的朝向在驅動軸上開設的通孔的部分上設有光學位移測定手段65。將從光學位移測定手段65發出的光線66反射到滑板40的、朝向在驅動軸上開設的通孔的部分，測定到此的距離。
在從圖1到圖4所示的本發明的實施例，雖然使驅動源50和驅動軸52的軸心錯開，在它們之間設置變速機構，但將驅動源50的伺服電機的轉子軸和驅動軸制成一體，能在其軸心設置通到伺服電機的上部的通孔。在該通孔內設置延伸到伺服電機的上部的位移檢測用軸，在伺服電機的上部設置基準板，能在此設置位移測定手段。
如以上詳細說明的那樣，本發明的壓力機能在壓力機的驅動滑板的驅動軸的中央測定滑板的位移。因此，在根據滑板的位移控制驅動源的場合，由于能測定加壓點上的滑板的位移，所以，能使其控制很準確。
權利要求
1.一種壓力機，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運動的、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、使滑板變位的驅動軸，而且，保持在上部支承板上的驅動源；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的基準板支承在下部支座上，上述驅動軸其軸心具有通孔，上述位移測定手段測定滑板的、與在驅動軸上開設的通孔相對應的部分的、相對上述基準板的位移。
2.根據權利要求1的壓力機，其特征是上述位移測定手段由在驅動軸上開設的通孔內穿過、使其能與驅動軸獨立工作的位移檢測用軸和安裝在上述基準板上的線性標尺構成，該位移檢測用軸的一端固定在滑板的、與在驅動軸上開設的上述通孔相對應的部分上，而且，位移檢測用軸的另一端延伸到基準板的上方，與線性標尺相對。
3.根據權利要求1的壓力機，其特征是上述位移測定手段是光學位移測定手段，在基準板的、朝向在上述驅動軸上開設的通孔的部分上設有該光學位移測定手段，使其能測定滑板的、朝向在驅動軸上開設的通孔的部分的位移。
全文摘要
一種壓力機，具有滑板，該滑板由驅動源使其在下部支座和上部支承板之間往復運動，而且，在與下部支座之間具有成型空間。該壓力機為滑板的變位基準的基準板支承在下部支座上。驅動源用驅動軸與滑板連接，驅動并推壓滑板。驅動軸在其軸心開設有通孔，位移測定手段穿過該通孔，測定與該通孔對應的滑板部分的相對基準板的位移。因此，能測定滑板上的加壓點上的位移。
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 優先權日2002年5月17日
發明者二村昭二, 海野敬三 申請人:株式會社放電精密加工研究所