冲压机制造技术

本发明专利技术提供一种冲压机，该冲压机可使电机和曲柄机构的布置长度减小，从而该电机可安装成不从侧面伸出很远的状态，该冲压机避免偏置可能作为热源的电机，以降低由框架左右侧之间热膨胀差异所导致的变形量。该冲压机包括伺服电机、驱动冲压刀具的冲头和把传递到曲柄轴的旋转运动转化成冲头的上升和下降操作的曲柄机构。该冲压机带有驱动传递机构，用于把伺服电机的旋转传递到曲柄轴上，同时降低旋转速度。该伺服电机位于曲柄机构侧面，使其旋转轴Ｏ１与曲柄轴的轴Ｏ平行。该驱动传递机构包括齿轮机构，在该结构中，伺服电机侧齿轮与伺服电机的相应输出轴连接，同时该伺服电机侧齿轮直接或经由中间齿轮分别与连接到曲柄轴上的曲柄轴侧齿轮配合。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种由伺服电机或类似装置驱动的电机驱动冲压机。
技术介绍
机械冲压机通常采用一个曲柄机构作为滑动驱动机构，该机构把电机的旋转操作转化成一个冲头的上升和下降操作。在这种冲压机中，一个飞轮通常连接到一个曲柄轴上，从而该电机的转动可经由飞轮传递到曲柄机构上(例如，在第6-344059号未审查日本专利申请公开文件(Tokkai-Hei)公开的那种)。在最近提出的机械冲压机中，在不需要飞轮的情况下，经由曲柄机构，伺服电机的旋转操作转换成冲头的上升和下降操作。利用伺服电机驱动可以控制冲头在一个行程中上升和下降速度。例如，该冲压刀具可通过在冲头与板材接触前的一瞬间降低该冲头的速度来使操作平静。图7到10示出了一个实例。在该冲压机中，一个伺服电机42、一个行星齿轮型减速器45和一个曲柄轴46串联布置。该减速器45使来自伺服电机42的旋转输出速度降低，并把该旋转输出经由一个联轴器47传递到曲柄轴46。接着，一个曲柄机构44把曲柄轴46的旋转转换成冲头43的上升和下降操作。该曲柄机构44安装在一个由一对相对板组成的框架52上。带有行星减速器45的该伺服电机42固定成这样，即如图10中平面图所示，可从框架52的侧面横向伸出。在一些最近的冲压机中，省略了减速器，同时高能电机直接连接到曲柄轴的相应侧上。然而，在图7到10所示的冲压机中，该伺服电机42、减速器45和曲柄机构44均串联布置。这样，具有的缺点是，需要较大长度来布置这些部件，从而增加了整个冲压机的尺寸。另外，伺服电机42固定到框架52上，从而以悬臂方式从该框架52伸出很远。因此，该伺服电机42趋向于剧烈振动，并因此被破坏。这就有可能降低电机的使用寿命。而且，有可能成为热源的伺服电机42和减速器45远离框架52中心安装。这增加了在框架52左右侧之间热转移的差异。因此，该框架52可略微变形，从而降低了板材工件W的机械质量。此外，当曲柄轴46由冲头43的负载偏置时，减速器45或伺服电机42的轴承可由于轴上的偏移而产生应力。为了避免这种情况，减速器45和曲柄轴46必须经由联轴器47连接在一起，该联轴器47能吸收轴上的偏移。这就增加了在驱动传递系统中部件的数量，因此费用提高。这些问题不局限于利用减速器45的冲压机中。甚至在高能电机直接连接到曲柄轴相应端上的冲压机中，也需要较大长度来布置这些部件，从而增加了整个冲压机的尺寸，甚至是电机从框架伸出的长度不同。这种冲压机也产生了上面提到的其他问题。第6-344059号未审查日本专利申请公开文件(Tokkai-Hei)描述的冲压机为飞轮型，其中来自电机的驱动经由皮带传递到飞轮上。因此，不需要设置一个吸收由冲压负载产生的曲柄轴偏置的联轴器。然而，飞轮的利用使得难以在一个行程中控制冲头的上升和下降速度。另外，在第6-344059号未审查日本专利申请公开文件(Tokkai-Hei)描述的冲压机中，相对于曲柄轴的轴向，该电机距离曲柄轴比距离飞轮更近。该电机相对于冲头的中心被明显地朝飞轮偏压。因此，产生了变形，该变形来自于上面描述的框架左右侧热膨胀的差异。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种冲压机，该冲压机可使电机和曲柄轴的布置长度降低，从而该电机可被安装成不从框架侧面伸出很远，同时冲压机避免偏置可能作为热源的电机，从而减小了由框架左右侧热膨胀差异所导致的变形量。本专利技术的另一个目的是，利用可控制冲头上升和下降速度的冲压机来实现该目的。本专利技术的又一个目的是，使用于曲柄轴的驱动传递系统不必设置一个吸收驱动传递系统轴上偏移的联轴器。还一个目的是降低由驱动传递系统产生的噪音。还一个目的是抑制了由使用齿轮而产生的冲力冲击，以降低噪音。还一个目的是通过抵消由曲柄轴旋转产生的激振力来减少振动。根据本专利技术第一方面的一种冲压机，包括一伺服电机、一安装成可自由上升和下降并驱动冲压刀具的冲头、一个传递到曲柄轴上的旋转运动转换成所述冲头上升和下降操作的曲柄机构和一个驱动传递机构，该驱动传递机构设置在所述伺服电机和所述曲柄轴之间，以把伺服电机的旋转传递到所述曲柄轴上，同时降低旋转速度，从而所述冲头的上升和下降操作可通过控制伺服电机的旋转来被控制。所述伺服电机位于所述曲柄机构的侧面，使所述伺服电机的旋转轴与所述曲柄轴的轴平行。所述驱动传递机构包括一个齿轮机构，其中连接到所述伺服电机的输出轴上的一个伺服电机侧齿轮与连接到所述曲柄轴上的一个曲柄侧齿轮直接或者经由中间齿轮相互配合。利用这种结构，该伺服电机的旋转运动被经由驱动传递机构传递到曲柄轴。该曲柄机构把旋转运动转换成冲头的上升和下降操作。从而冲压刀具进行冲压操作。该伺服电机位于该曲柄机构的侧面，使该伺服电机的旋转轴与该曲柄轴的轴平行。这就减小了整个驱动段布置长度，使得电机可以被安装成不从框架侧面伸出很远。这又减少了由于冲压引起的电机振动，阻止了由于电机振动引起电机寿命减少。另外，可能作为热源的伺服电机放置在冲压机的中部。这就减少了由于框架左右侧之间热膨胀差异而引起的框架变形。因此，能减少由于热变形而导致的加工精度降低。驱动传递机构包括一个齿轮机构，其中连接到伺服电机输出轴的伺服电机侧齿轮和与该曲柄轴的输入轴部相连接的曲柄侧齿轮直接或经由中间齿轮彼此配合。因此，该齿轮机构可吸收曲柄轴的偏移。这样，就不需要传统实例中使用的联轴器。另外，平行轴减速器可比传统实例中采用的行星式减速器更容易和便宜制造。而且，由于伺服电机用作驱动源，在一个行程中，与使用飞轮的情况相比，冲头的速度可随意控制。惯性施加装置，例如增加冲压力的飞轮没有设置在“驱动传递机构中，其中该机构把伺服电机的旋转传递到曲柄轴上，同时降低伺服电机的旋转速度，从而冲头的上升和下降操作可通过控制伺服电机的旋转来控制”。该伺服电机侧齿轮和该曲柄侧齿轮为斜齿轮。该斜齿轮具有相对轴向倾斜的齿，从而具有较大的接触面。因此，当相同驱动力要传递时，斜齿轮可比正齿轮小。另外，有利的是，接触齿轮比足够高以降低由于啮合产生的噪音。斜齿轮的这些特征使冲压机操作平静，并用来减小驱动传递机构的尺寸。根据本专利技术第二方面的一种冲压机，包括一伺服电机、一安装成可自由上升和下降并驱动一个冲压刀具的冲头、一个把传递到曲柄轴上的旋转运动转换成该冲头上升和下降操作的曲柄机构和一个驱动传递机构，该驱动传递机构把伺服电机的旋转传递到该曲柄轴上，同时降低旋转速度。该伺服电机位于该曲柄机构的侧面，使该伺服电机的旋转轴与该曲柄轴的轴平行。该电机具有从电机相应侧面伸出的同心的第一和第二输出轴部。该曲柄轴的相反端部分别为第一和第二输出轴部。该驱动传递机构具有第一驱动传递段和第二驱动传递段，其中所述第一传递段把来自所述第一输出轴部的旋转传递到该曲柄轴的第一输入轴部，而所述第二驱动传递段把来自所述第二输出轴部的旋转传递到该曲柄轴的第二输入轴部。利用这种结构，该伺服电机的旋转运动被经由驱动传递机构传递到曲柄轴。该曲柄机构把旋转运动转换成冲头的上升和下降操作。从而冲压刀具进行冲压操作。该伺服电机位于该曲柄机构的侧面，使该伺服电机的旋转轴与该曲柄轴的轴平行。这就减小了整个驱动段布置长度，使电机被安装成不从框架侧面伸出很远。这又减少了由于冲压引起的电机振动，阻止了由于电机振动引起电机寿命减少。另外，可能作为热源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冲压机，其特征在于，包括一伺服电机、一安装成可自由上升和下降并驱动冲压刀具的冲头、一个传递到曲柄轴上的旋转运动转换成所述冲头上升和下降操作的曲柄机构和一个驱动传递机构，该驱动传递机构设置在所述伺服电机和所述曲柄轴之间，以把伺服电机的旋转传递到所述曲柄轴上，同时降低旋转速度，从而所述冲头的上升和下降操作可通过控制伺服电机的旋转来被控制，所述伺服电机位于所述曲柄机构的侧面，使所述伺服电机的旋转轴与所述曲柄轴的轴平行，所述驱动传递机构包括一个齿轮机构，其中连接到所述伺服电机的输出轴上的一个伺服电机侧齿轮与连接到所述曲柄轴上的一个曲柄侧齿轮直接或者经由中间齿轮相互配合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：长江正行，
申请(专利权)人：村田机械株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]