[發明專利]搭載直線電動機的沖壓機械及其控制方法

無效

• 申請號: 200710141714.4
• 申請日: 2007-08-21
• 公開（公告）號: CN101130283A
• 公開（公告）日: 2008-02-27
• 發明（設計）人: 坂本博一
• 申請（專利權）人: 村田機械株式會社
• 主分類號: B30B1/00
• 分類號: B30B1/00;B30B1/10;H02K41/02;B30B15/14
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 胡建新

技術領域

本發明涉及一種使用直線電動機的搭載直線電動機的沖壓機械。

背景技術

在沖床等沖壓機械中，使沖壓模進退的沖壓驅動源，一般為通過旋轉式電動機使飛輪旋轉、并利用其慣性獲得沖壓驅動力的裝置，或使用液壓缸的裝置。由于使用飛輪的裝置，不能使沖程途中的壓頭(ram)速度為可變，所以提出一種裝置，通過放棄飛輪而使用伺服電動機，使沖程途中的沖頭(punch)速度為可變，從而實現降低噪音和提高加工品質。

在將伺服電動機作為沖壓驅動源的情況下，有時難以直接獲得沖裁所需的力。因此，提出使用肘式機構等增力機構的裝置(例如專利文件1)。此外，還嘗試將直線電動機用作沖壓驅動源的裝置。當在沖頭的驅動中使用直線電動機時，與使用旋轉式電動機的裝置不同，不需要將旋轉變換為直線運動的機構，所以可以成為部件個數少的簡單構成。

專利文獻1：日本特開平8-103897號公報

在沖床等的沖壓加工中，從需要較大沖壓噸數的加工到以較小沖壓噸數即可的加工，一般要求通過同一機械進行。在以較小沖壓噸數即可的加工的情況下，一般也要求高速加工。使用同一沖壓機構整體來實施所有的加工，與高速性、效率及節能相違背。

因此，考慮設置第2沖壓驅動源，在高速加工時使用第2沖壓驅動源。但是，在使用增力機構的情況下，當將第2沖壓驅動源連結在增力機構的輸入側時，由于在使用第2沖壓驅動源時也通過增力機構，所以動力傳遞效率較差。此外，由于由肘式機構等構成的增力機構的輸出側進行直線往復動作，所以由伺服電動機等構成的第2沖壓驅動源的輸出的連結較難。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種搭載直線電動機的沖壓機械，利用增力機構并通過輸出較小的沖壓驅動源可進行大沖壓噸數的加工，并且在小沖壓噸數的加工的情況下，可高效率地進行高速加工。本發明其他的目的在于，使沖壓驅動系統的整體為簡單的構成。本發明又一其他的目的在于，可通過簡單的構成來進行直線電動機的輸出軸和增力機構的輸出部的連結狀態、與連結解除狀態的切換。本發明又一其他的目的在于，利用多個單位直線電動機來實現輸出提高，并通過該多個單位直線電動機來獲得平衡性良好的直線輸出。本發明又一其他的目的在于，可使各單位直線電動機成為緊湊且高效率的裝置，并且可通過簡單的構成進行單位直線電動機的組合。本發明又一其他的目的在于，對于要求大沖壓噸數的加工和要求以小沖壓噸數高速動作的加工，實現適當地驅動兩直線電動機從而可進行高效率運行的控制。

本發明的搭載直線電動機的沖壓機械，具有：增力機構，輸出部進行直線往復動作；第1沖壓驅動源，輸出軸連結于該增力機構的輸入部；直線電動機，輸出軸進退驅動沖壓模具，且作為第2沖壓驅動源；以及，連結切換機構，將該直線電動機的輸出軸與上述增力機構的輸出部可解除連結地相互連結。

根據該構成，通過使連結切換機構為連結狀態并驅動第1沖壓驅動源，第1沖壓驅動源的驅動力可通過增力機構傳遞到沖壓模具。如此，由于使用增力機構，所以可進行大沖壓噸數的沖壓加工。此時，成為第2沖壓驅動源的直線電動機可以為驅動狀態、也可以為非驅動狀態。當使第2沖壓驅動源為驅動狀態時，可獲得將第1及第2沖壓驅動源的驅動力合成的大推力。由于第2沖壓驅動源為直線電動機，所以輸出部能夠以簡單的構成與進行直線往復動作的增力機構的輸出部進行連結。如果使連結切換機構為連結解除狀態并驅動作為第2沖壓驅動源的直線電動機，則僅通過該直線電動機的驅動即可進行沖壓加工。因此，通過該直線電動機使用具有適當的電動機輸出的電動機，可高效率地進行高速的沖壓加工。并且，此時，由于作為第2沖壓驅動源的直線電動機通過連結切換機構與增力機構分離，所以增力機構或第1沖壓驅動源不成為阻力，可使沖壓模具高效率地動作。

上述增力機構也可以為聯桿機構。在聯桿機構形式的增力機構中，存在多種輸出部進行直線往復動作的增力機構，例如可以采用肘式機構等。

在本發明中，上述第1沖壓驅動源也可以為直線電動機。當使用直線電動機時，不通過旋轉·直線的動作變換機構，即可將電動機輸出傳遞到輸出部進行直線往復動作的增力機構，可使沖壓驅動系統的整體為簡單的構成。

上述連結切換機構也可以由如下裝置構成：結合部件，可自由插拔地插入分別設在上述直線電動機的輸出軸及上述增力機構的輸出部的孔；以及，插拔驅動源，進行該結合部件的插拔動作。如此，當成為使結合部件插拔的構成時，可以以簡單的構成進行上述直線電動機的輸出軸和上述增力機構的輸出部的連結狀態、與連結解除狀態的切換。