專利名稱：壓制成形機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓制成形機(jī)，該壓制成形機(jī)用于對金屬板等進(jìn)行模壓，并且尤其涉及這樣一種壓制成形機(jī)，該壓制成形機(jī)能夠?qū)⑵渖习惭b有一可動模具的滑動板相對于一固定模具保持在所需的位置處。
對相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)的描述壓制成形機(jī)用于沖壓、拉模、壓鍛、注模等操作工藝中。壓制成形機(jī)總體來說具有一個作為固定模具的模具和一個作為可動模具的模具。縱向壓制成形機(jī)具有一個下部支撐臺，承載在該下部支撐臺上的多根柱體，一個由這些柱體支撐的上部支撐板，以及一個滑動板，該滑動板可以沿著柱體在下部支撐臺與上部支撐板之間往復(fù)運(yùn)動，并且在滑動板與下部支撐臺之間具有一模壓空間。在該模壓空間中，一個固定模具被設(shè)置在下部支撐臺上，而一個可動模具被設(shè)置在滑動板的下表面上，并且在該固定模具與可動模具之間對工件進(jìn)行模壓。滑動板大體被制成平板狀，并且能夠在一驅(qū)動機(jī)構(gòu)的作用下豎直移動。所希望的是，能夠在可動模具相對于固定模具被保持在預(yù)定位置處的同時，比如該可動模具保持水平狀態(tài)進(jìn)行移動的同時，進(jìn)行模壓操作。因此，需要滑動板在保持水平狀態(tài)的同時進(jìn)行移動，并且所述柱體被制成具有相當(dāng)?shù)膭偠群洼^大的厚度，以防止滑動板在模壓過程中發(fā)生傾斜。但是，在某些情況下，在滑動板等部件上會發(fā)生變形現(xiàn)象，并且由于滑動部件之間存在有間隙，還會導(dǎo)致發(fā)生傾斜現(xiàn)象。因此，必須對模具進(jìn)行校正，以補(bǔ)償這些變形和傾斜量。
驅(qū)動機(jī)構(gòu)被安裝在上部支撐板上，一根驅(qū)動軸從該機(jī)構(gòu)中延伸出來，并且該驅(qū)動軸的頂端部與滑動板相配合。伺服馬達(dá)或者液壓缸被用作動力驅(qū)動源。在使用馬達(dá)的情況下，通過一個曲軸和一個凸輪來將馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)動作轉(zhuǎn)變成豎直運(yùn)動，并且通過一個滾珠絲杠來將驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)動作轉(zhuǎn)變成豎直運(yùn)動。
當(dāng)對某些外形的工件進(jìn)行壓制成形時，會在模具上產(chǎn)生偏載荷，從而固定模具和可動模具或者滑動板將不再保持相互水平。針對設(shè)置多個動力驅(qū)動源來對滑動板進(jìn)行驅(qū)動的情況，需要采取下述措施通過對這些動力驅(qū)動源進(jìn)行控制，來將滑動板保持在一水平位置，以便這些動力驅(qū)動源之間保持同步。
但是，由于通過壓制成形工藝制成的工件具有復(fù)雜的外形，比如三維外形，因此在模壓過程中施加到滑動板的力隨著模壓操作的進(jìn)行會發(fā)生變化。另外，施力位置也會在模壓過程中發(fā)生偏移。
例如，附

圖18A，18B和18C示意性地示出了當(dāng)利用沖壓工藝成形汽車中的油槽時施加于滑動板上的反作用力的狀態(tài)。在這些附圖中，滑動板40被標(biāo)記為X-Y坐標(biāo)。例如，當(dāng)開始進(jìn)行模壓操作時，上型箱首先到達(dá)該油槽上的出油管處，來形成出油管。此時，在其上所產(chǎn)生的力被施加到X-Y坐標(biāo)的第四象限。隨著模壓操作的進(jìn)行，制出一個油盤。從而，從X-Y坐標(biāo)的第二象限和第三象限獲得較大的力W2和W3。此時，原先施加的力W1減小，在第一象限上增加了較大的力W4。從而，合力W被施加到第三象限上。隨著模壓操作的進(jìn)一步進(jìn)行，力W2至W4減小，力W5增大，并且合力W在Y軸的右側(cè)直接施加于X軸上。
所施加的前述力及合力，力的大小及力的變化將依據(jù)工件的外形和模具的運(yùn)行速度而發(fā)生變化。施加于滑動板上的合力的位置及大小總體來說隨著壓制成形工藝的進(jìn)行而發(fā)生改變。
正如前面所描述的那樣，合力的施力位置不僅沿著一條直線進(jìn)行移動，而且沿著雙軸方向進(jìn)行移動，也就是說，當(dāng)對一個具有三維外形的工件進(jìn)行模壓時，合力的施力位置在一個平面上進(jìn)行移動。
當(dāng)施加于滑動板上的豎直合力被施加到中心部時，用于使得滑動板發(fā)生傾斜的扭轉(zhuǎn)力矩不再施加到該滑動板上。由于施力位置如前所述那樣發(fā)生了移動，所以施加于滑動板上的扭轉(zhuǎn)力矩的位置及大小也將發(fā)生改變。因此，隨著壓制成形工藝的進(jìn)行，會在該壓制成形機(jī)上發(fā)生形變。這種形變包括在壓制成形過程中該壓制成形機(jī)中柱體的拉伸和彎曲，以及滑動板、上部支撐板和固定支撐板的變形。
以這種方式，所施加的載荷隨著壓制成形工藝的進(jìn)行而發(fā)生變化，并且在該壓制成形機(jī)中的部件上所產(chǎn)生的拉伸和形變現(xiàn)象也會發(fā)生變化。
通常，為了使得在壓制成形機(jī)中的部件上產(chǎn)生的拉伸和形變現(xiàn)象最小化，也就是說，比如為了減小滑動板的傾斜和變形現(xiàn)象，需要增大滑動板的厚度，來使得該滑動板具有相當(dāng)?shù)膭偠龋⑶以龃笾w的厚度，來減小滑動板與柱體之間的間隙。并且此后，當(dāng)多個動力驅(qū)動源被用于對滑動板進(jìn)行施壓時，由一個主動力驅(qū)動源根據(jù)一種所需的控制方式來驅(qū)動滑動板向下移動，而其它從屬的動力驅(qū)動源則在根據(jù)主動力驅(qū)動源的下降進(jìn)行控制的同時受到驅(qū)動。
利用主動力驅(qū)動源和從屬動力驅(qū)動源的控制方法，是一種用于在滑動板的剛度被制成足夠大的同時對整個滑動板均勻地施加壓力(比如同時其確保處于一水平位置)的方法。該方法對于大型壓制成形機(jī)來說是高效的。
但是，當(dāng)需要考慮滑動板上的各部分及該機(jī)械中的其它部件上發(fā)生的變形時，就前述的變形現(xiàn)象而言，在根據(jù)主動力驅(qū)動源對從屬動力驅(qū)動源進(jìn)行控制的同時，在該方法中為了進(jìn)行驅(qū)動，將極其難以使得從屬動力驅(qū)動源隨動于主動力驅(qū)動源，從而來消除變形現(xiàn)象。另外，即使當(dāng)前述的方法是可以實現(xiàn)的，那么就當(dāng)利用一計算機(jī)來對主動力驅(qū)動源和從屬動力驅(qū)動源進(jìn)行控制時而言，該計算機(jī)的數(shù)據(jù)處理量將極其龐大，因此必需安裝一個高速計算機(jī)。
對本發(fā)明的概述本發(fā)明的一個目的在于提供一種壓制成形機(jī)，該壓制成形機(jī)可以獨(dú)立地對動力驅(qū)動源進(jìn)行驅(qū)動，以便在壓制成形工藝進(jìn)行時，總是將可動模具相對于固定模具保持在預(yù)定的位置處。
本發(fā)明的另外一個目的在于提供一種壓制成形機(jī)，從而當(dāng)重復(fù)性對同一類型的工件進(jìn)行壓制成形時，在各個操作步驟中，與動力驅(qū)動源相對應(yīng)的控制數(shù)據(jù)被預(yù)先存儲在控制裝置中的存儲器中，并且在壓制成形過程中，根據(jù)所存儲的控制數(shù)據(jù)以非同步方式對動力驅(qū)動源進(jìn)行獨(dú)立控制，以便執(zhí)行所需的模壓操作。
從而，在重復(fù)性進(jìn)行模壓操作的情況下，模壓時間將可以縮短。即使當(dāng)控制裝置中CPU的數(shù)據(jù)處理速度相對較低時，也可以對動力驅(qū)動源進(jìn)行控制，從而減少模壓時間。
本發(fā)明中的一種壓制成形機(jī)包括一個下部支撐臺，一個上部支撐板，該上部支撐板由承載在下部支撐臺上的多根柱體支撐，一個滑動板，該滑動板可以在下部支撐臺與上部支撐板之間往復(fù)運(yùn)動，并且在滑動板與下部支撐臺之間具有一個模壓空間，多個動力驅(qū)動源，以及用于控制各個動力驅(qū)動源驅(qū)動狀態(tài)的控制裝置。
各個動力驅(qū)動源的驅(qū)動軸均與滑動板的上表面相配合，來使得該滑動板發(fā)生移動?？刂蒲b置包括有一個用于存儲各個動力驅(qū)動源的控制數(shù)據(jù)的存儲器，在模壓操作的各個操作步驟中，這些控制數(shù)據(jù)用于使得各個動力驅(qū)動源產(chǎn)生一定的位移，和用于供送存儲在所述存儲器中對應(yīng)于各驅(qū)動源的控制數(shù)據(jù)并對這些動力驅(qū)動源進(jìn)行獨(dú)立驅(qū)動的裝置。
動力驅(qū)動源最好被定位成能夠使得由這些動力驅(qū)動源所施加的壓力均勻地分布到滑動板上。還有，最好利用能夠在每一個控制數(shù)據(jù)單元內(nèi)產(chǎn)生相同壓力的動力驅(qū)動源。當(dāng)相同數(shù)目的驅(qū)動信號脈沖被輸入到動力驅(qū)動源中時，最好使得這些動力驅(qū)動源產(chǎn)生相同的驅(qū)動力，也就是說，各個動力驅(qū)動源均具有相同的規(guī)格。
或者說，在所述壓制成形機(jī)中，對應(yīng)于動力驅(qū)動源的配合部件被設(shè)置在滑動板上，用于根據(jù)滑動板的位置變化來測定出位移量的位移測定裝置被設(shè)置在所述配合部件的附近，并且設(shè)置有控制裝置，來對動力驅(qū)動源的驅(qū)動狀態(tài)進(jìn)行控制?？刂蒲b置最好包括有這樣一種裝置，該裝置能夠用于在模壓操作的多個操作步驟的各個操作步驟中利用位移測定裝置對各個動力驅(qū)動源的位移量進(jìn)行測定；用于在各個步驟中對整個滑動板的所需移動位置進(jìn)行檢測；用于提取或者產(chǎn)生對應(yīng)于動力驅(qū)動源的控制數(shù)據(jù)，以便將整個滑動板保持在所需的移動位置上；用于將控制數(shù)據(jù)存儲在存儲器中；用于將控制數(shù)據(jù)供送到所述動力驅(qū)動源；以及對這些動力驅(qū)動源進(jìn)行獨(dú)立驅(qū)動。最好，當(dāng)在保持滑動板處于水平位置的同時對滑動板進(jìn)行驅(qū)動時，提取和生產(chǎn)對應(yīng)于所述動力驅(qū)動源的控制數(shù)據(jù)，以便使得滑動板在各個步驟中均處于一水平位置，作為整個滑動板的所需移動位置。
當(dāng)在預(yù)模壓操作之后重復(fù)性進(jìn)行實際模壓操作時，控制裝置可以包括有，用于在實際模壓操作的各個操作步驟中向動力驅(qū)動源供送對應(yīng)于這些動力驅(qū)動源的控制數(shù)據(jù)，和對動力驅(qū)動源進(jìn)行獨(dú)立驅(qū)動的裝置，所述控制數(shù)據(jù)在預(yù)模壓操作的各個操作步驟中獲得，以便將整個滑動板保持在所需的位置處。
控制裝置最好包括有，用于在預(yù)模壓操作的各個操作步驟中利用位移測定裝置對整個滑動板的所需移動位置進(jìn)行檢測，和用于提取出對應(yīng)于所述獨(dú)立驅(qū)動源的控制數(shù)據(jù)的裝置，來將整個滑動板保持在所需的移動位置處。
對附圖的簡要描述附圖1是一個前視圖，示出了可以用于本發(fā)明中的壓制成形機(jī)的一個實施例；附圖2是一個平面視圖，示出了附圖1中的壓制成形機(jī)，該壓制成形機(jī)帶有一個被局部去除的上部支撐板；附圖3是一個圖表，示出了壓制成形機(jī)中的滑動板相對于時間的位移量；附圖4是一個平面視圖，示出了在附圖1所示壓制成形機(jī)中變化的位移測定裝置；附圖5是一個剖視圖，示出了壓制成形機(jī)中的一個模具，其中該壓制成形機(jī)可以作為本發(fā)明的另外一個實施例；附圖6是一個剖視圖，示出了位于一從附圖5移離開的位置處的所述模具；
附圖7是一個圖表，示出了附圖5和6所示壓制成形機(jī)中的滑動板相對于時間的位移量；附圖8是一個框圖，示出了本發(fā)明的壓制成形機(jī)中的控制系統(tǒng)；附圖9是一個剖視圖，示出了一個尤其適合于本發(fā)明的壓制成形機(jī)中的導(dǎo)向軸；附圖10A是一個縱向剖視圖，示出了本發(fā)明的壓制成形機(jī)中滑動板與導(dǎo)向軸上的軸承的細(xì)節(jié)構(gòu)造；附圖10B是一個經(jīng)過放大的平面視圖，示出了一個用于所述軸承上的調(diào)節(jié)軸套；附圖10C是一個側(cè)視圖，示出了所述的調(diào)節(jié)軸套；附圖11是一個縱向剖視圖，示出了本發(fā)明的壓制成形機(jī)中一個經(jīng)過放大的減速機(jī)構(gòu)；附圖12是一個正視圖，示出了一個根據(jù)本發(fā)明的又一實施例構(gòu)造而成的壓制成形機(jī)；附圖13是一個平面視圖，示出了附圖12中所示的壓制成形機(jī)；附圖14是一個剖視圖，沿線14-14示出了附圖12中的壓制成形機(jī)；附圖15是一個正視圖，示出了另一實施例中的壓制成形機(jī)；附圖16A是一個平面視圖，沿線16A-16A示出了附圖15中的壓制成形機(jī)；附圖16B是一個側(cè)視圖，沿線16B-16B示出了附圖15中的基準(zhǔn)板；附圖17A，17B，17C和17D是一些圖表，在這些圖表中，在動力驅(qū)動源進(jìn)行模壓操作的同時施加在動力驅(qū)動源上的載荷發(fā)生變化，其中橫軸用于指示時間；而附圖18A，18B和18C也是一些圖表，示意性地示出了隨著時間的發(fā)展施加在壓制成形機(jī)中滑動板上的反作用力。
對優(yōu)選實施例的詳細(xì)描述首先，參照附圖1和2，下面將對用于本發(fā)明中的壓制成形機(jī)的一個實施例進(jìn)行討論。附圖1是該壓制成形機(jī)的正視圖，附圖2是該壓制成形機(jī)的平面視圖。在附圖2中，上部支撐板被局部去除。在該壓制成形機(jī)中，下部支撐臺10被固定在地板上，而上部支撐板30由固定在下部支撐臺10上的多根柱體20進(jìn)行支撐。一個可以沿著柱體20往復(fù)運(yùn)動的滑動板40被設(shè)置在下部支撐臺10與上部支撐板30之間，并且在該滑動板與下部支撐臺之間留有一個模壓空間。在該模壓空間內(nèi)，一個用于進(jìn)行模壓操作的固定模具(下型箱)81被設(shè)置在下部支撐臺上，并且一個與所述固定模具相對應(yīng)的可動模具(上型箱)82被設(shè)置在滑動板的下表面上。例如，將一塊需要進(jìn)行模壓操作的平板放置于模具之間來進(jìn)行模壓操作。一個位移測定裝置50j被設(shè)置在滑動板與下部支撐臺之間，來對滑動板40相對于下部支撐臺10的位置進(jìn)行測定。雖然附圖1和2僅示出了一個位移測定裝置50j，但是也可以設(shè)置多個位移測定裝置。作為位移測定裝置，適用的裝置具有一個帶有多個磁標(biāo)的磁尺51j(magnetic scale)，和一個磁傳感器52j，比如一個磁頭，該磁傳感器52j與磁尺51j相對，但具有微小的間隙。磁傳感器52j相對于固定的磁尺51j發(fā)生移動，以便對絕對位置、位移速度等等進(jìn)行測定。對于本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練技術(shù)人員來說，這種位移測定裝置即所謂的線性磁編碼器(a linear magnetic encoder)已知，因此無需對其進(jìn)行進(jìn)一步闡述。作為位移測定裝置，利用光波或者聲波來對位置進(jìn)行測定的裝置也是適用的。
在上部支撐板30上設(shè)置有五個動力驅(qū)動源60a，60b，60c，60d和60e，各個動力驅(qū)動源均包括有一個伺服馬達(dá)和一個減速機(jī)構(gòu)。從這些動力驅(qū)動源向下延伸的驅(qū)動軸61a，61b，61c，61d和61e分別穿過形成在基準(zhǔn)板70上的通孔71a，71b，71c，71d和71e，并且與滑動板40上表面上的配合部件62a，62b，62c，62d和62e相配合。例如，將滾珠絲杠置于這些驅(qū)動軸上，來將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變成縱向移動/豎直運(yùn)動，并且通過伺服馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)來使得滑動板縱向移動。由動力驅(qū)動源、驅(qū)動軸及配合部件共同構(gòu)成一個驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
最好將所述動力驅(qū)動源定位成能夠使得施加到動力驅(qū)動源60a，60b，60c，60d及60e上的壓力均勻地分布到滑動板上。另外，最好使得動力驅(qū)動源能夠產(chǎn)生相同的壓力，也就是說，各個動力驅(qū)動源的輸出功率相等。
正如在附圖2中的俯視圖所示出的那樣，配合部件62a，62b，62c和62d環(huán)繞在模壓空間中的模壓區(qū)域的周圍，并且配合部件61e比如被定位在模壓區(qū)域的中心處。另外，各個位移測定裝置50a，50b，50c，50d和50e被設(shè)置在各個配合部件62a，62b，62c，62d和62e的附近。作為位移測定裝置50a，50b，50c，50d和50e，可以使用類似于位移測定裝置50j的裝置。裝置50j被置于壓制成形機(jī)的右側(cè)。位移測定裝置50a，50b，50c，50d和50e中的磁尺51a，51b，51c，51d和51e被設(shè)置在基準(zhǔn)板70上，而磁傳感器52a，52b，52c，52d和52e則由置于配合部件62a，62b，62c，62d和62e上的柱體提供支撐。在此，無論滑動板40的位置如何，基準(zhǔn)板70始終被保持在同一位置處。從而，當(dāng)滑動板40在動力驅(qū)動源60a，60b，60c，60d和60e的作用下受到驅(qū)動時，利用位移測定裝置50a，50b，50c，50d和50e可以測定出配合部件的移動量。
在附圖1中，基準(zhǔn)板70被以一定的間隔設(shè)置在上部支撐板30的下方，并且被固定在柱體20上，基準(zhǔn)板70在存在有驅(qū)動軸61a，61b，61c，61d和61e的部位處具有通孔71a，71b，71c，71d和71e，這些通孔具有足夠大的直徑，以便該基準(zhǔn)板70不會受到在驅(qū)動軸和滑動板上所產(chǎn)生的變形的影響。對于某些外形的工件來說，上部支撐板30和滑動板40可能會隨著模壓工藝的進(jìn)行如同附圖1中雙點(diǎn)劃線所示那樣發(fā)生形變。但是，由于基準(zhǔn)板70僅在其兩側(cè)由柱體20提供支撐作用，所以無論在滑動板和上部支撐板上產(chǎn)生多大的變形，基準(zhǔn)板70均保持在基準(zhǔn)位置。
附圖8示出了所述壓制成形機(jī)中的控制系統(tǒng)。比如，在進(jìn)行模壓操作之前，根據(jù)需要，通過輸入裝置91預(yù)先將需要進(jìn)行模壓的制品名稱、模壓壓力及模壓時間輸入到控制裝置92中?？刂蒲b置92具有一個CPU，驅(qū)動脈沖信號經(jīng)由人機(jī)交互界面94而從控制裝置92輸送至動力驅(qū)動源60a，60b，60c，60d和60e中，并且通過對這些動力驅(qū)動源進(jìn)行驅(qū)動來執(zhí)行模壓操作?；瑒影宓奈灰菩盘柋粡奈灰茰y定裝置50a，50b，50c，50d，50e和50j輸送到控制裝置92中。
隨著模壓操作的進(jìn)行，施加到滑動板上的力如同附圖18中所示那樣發(fā)生改變。施加到動力驅(qū)動源60a，60b，60c，60d和60e上的載荷根據(jù)這種力的改變而發(fā)生變化。固定模具及可動模具上對應(yīng)于這些動力驅(qū)動源的部位之間的位置關(guān)系變得不再規(guī)則。某些部位快速地下壓滑動板40，而其余部位則緩慢地下壓滑動板40。利用位移測定裝置50a，50b，50c，50d，50e和50j來對滑動板的超前與滯后進(jìn)行測定，并且輸送至控制裝置92中，以便對輸送至動力驅(qū)動源60a，60b，60c，60d和60e中的驅(qū)動脈沖信號進(jìn)行調(diào)整，以便使得位移測定裝置50a，50b，50c，50d，50e和50j的位移量被設(shè)定到所需的值，也就是說，使得滑動板在配合部件的各部位是水平的。
以這種方式，當(dāng)對一個工件進(jìn)行模壓操作時，在各個操作步驟中，包括有供送到所述動力驅(qū)動源中的驅(qū)動脈沖信號的控制數(shù)據(jù)被從控制裝置存儲到一個存儲器中。所述的這些操作步驟可以包括有從開始進(jìn)行壓制成形操作所消耗的時間，滑動板的下降距離，或者從壓制成形操作開始進(jìn)行模壓的順序。例如，當(dāng)滑動板下降時，直至可動模具開始擠壓待模壓平板的這段時間或者直至可動模具開始擠壓待模壓平板時的這段移動距離被標(biāo)記為第一操作步驟。此后，當(dāng)模壓操作開始時，由于控制數(shù)據(jù)大幅度變化，因此短暫的消耗時間段或者微小的下降距離(微小的位移量)均被標(biāo)記為操作步驟。
接下來，將對模壓操作中的控制方式進(jìn)行討論。在此時，驅(qū)動脈沖信號被供送到所述動力驅(qū)動源中，滑動板向下移動，并且開始進(jìn)行模壓操作。當(dāng)可動模具82與固定模具81之間具有一個待模壓平板，并且與該模具上的突出最多的部件接觸來開始對該待模壓平板進(jìn)行模壓操作時，反作用力將施加到滑動板上。相同數(shù)目的驅(qū)動脈沖信號被供送到各個動力驅(qū)動源中。但是，當(dāng)反作用力開始施加時，施加到動力驅(qū)動源上的載荷將不再均勻。從而，所述動力驅(qū)動源將會接收到具有更大抗力的更大載荷，從而減小向下位移的速度。相反，滑動板上對應(yīng)于所述動力驅(qū)動源并且具有較小載荷的部位，其向下位移速度不會發(fā)生改變或者說位移量將會相對地增大。這些位移量由設(shè)置在滑動板各部位附近的位移測定裝置進(jìn)行測定，并且將測定值發(fā)送至控制裝置92中?？刂蒲b置92對供送到各個動力驅(qū)動源中驅(qū)動脈沖信號的數(shù)目進(jìn)行調(diào)整，以便大致將滑動板恢復(fù)到水平位置。對于各個動力驅(qū)動源來說，在各個操作步驟中，經(jīng)過調(diào)整后的驅(qū)動脈沖信號與位移量或者時間一同被存儲在存儲器93中。
附圖3是一個說明性附圖，在該附圖中，滑動板的位置，比如滑動板在動力驅(qū)動源附近處的位置變化量在縱軸上示出，而模壓時間在橫軸上示出。在附圖3中，模壓操作的起始點(diǎn)被標(biāo)識為S，而模壓操作的終止點(diǎn)被標(biāo)識為F。連接S與F的虛線是一條理想的模壓線(控制值(command values)，該虛線是一條大致對應(yīng)于滑動板整體向下偏移時的控制值的行進(jìn)線。動力驅(qū)動源60b附近處的位移測定裝置50b的測定值被標(biāo)識為一條實線。由于滑動板水平地下降，直至施加一載荷，所以從S至A可以獲得一條直線。從A處開始施加一較大載荷，從而使得動力驅(qū)動源接收到一個較大的抗力，導(dǎo)致環(huán)繞該壓制成形機(jī)上施加載荷的部位，發(fā)生形變并且發(fā)生位移延遲，造成比其它部位與固定模具相距相對較大的距離。從而，每一消耗時間段從平均行進(jìn)線滯后ΔZb。利用位移測定裝置50b在滑動板的前述部位附近處對位移滯后量進(jìn)行測定，并且將測定值輸送至控制裝置92中?？刂蒲b置92將比其它動力驅(qū)動源更多的驅(qū)動脈沖信號輸送至動力驅(qū)動源60b，從而使得滑動板恢復(fù)到所需的位移量。重復(fù)前述操作，以便比如象位置B處的其它部位那樣具有相同的位移量。
在附圖3中的位置B之后，施加到動力驅(qū)動源60b上的載荷開始減小。從而，每一消耗時間段更快速地從平均行進(jìn)線向下偏離ΔZb。從而，控制裝置92將較少的驅(qū)動脈沖信號輸送至動力驅(qū)動源60b中，從而使得滑動板具有所需的位移量。重復(fù)進(jìn)行這種調(diào)整直至模壓操作終止點(diǎn)F。由于在其它的動力驅(qū)動源上實行相同的控制操作，所以可以在滑動板被整體保持在所需移動位置的同時進(jìn)行模壓操作。最終，可以防止在模壓操作過程中在滑動板上產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力矩。
在表1中示出了這樣一種驅(qū)動脈沖信號。表1中的時間域?qū)?yīng)于附圖3中的模壓時間，而預(yù)定的脈沖表示的是在各個模壓時間段內(nèi)所需的平均脈沖數(shù)目。從而，動力驅(qū)動源60b接收n0個驅(qū)動脈沖，并且從時間點(diǎn)0至tA移動到A處。其它動力驅(qū)動源以相同的方式進(jìn)行移動。從時間點(diǎn)tA至tB，動力驅(qū)動源60b接收到nA個驅(qū)動脈沖信號，并且在各個預(yù)定的時間段中表現(xiàn)出 ΔZb的滯后量。從而，必須額外地接收ΔnAb個驅(qū)動脈沖信號。并且隨后，就動力驅(qū)動源60b而言，從時間點(diǎn)tB至tC，脈沖的數(shù)目可以比預(yù)定的脈沖數(shù)目nB少ΔnBb。另外，從時間點(diǎn)tC至tF，脈沖的數(shù)目需要比預(yù)定的數(shù)目nC大ΔnCb。
表1
正如前面所描述的那樣，在起始階段或者多個預(yù)模壓操作時間段中，在各個操作步驟內(nèi)利用對應(yīng)于所述動力驅(qū)動源的位移測定裝置來對各個動力驅(qū)動源(或者滑動板上靠近相配合動力驅(qū)動源的部位)的位移量進(jìn)行測定，并且對供送到所述動力驅(qū)動源的驅(qū)動脈沖信號進(jìn)行控制，來使得由位移測定裝置測定出的值處于所需的移動位置處。在預(yù)模壓操作的各個操作步驟中，供送到動力驅(qū)動源的驅(qū)動脈沖信號被存儲在存儲器中，來作為控制數(shù)據(jù)表。從而，表1中的控制數(shù)據(jù)表被存儲起來。
當(dāng)壓制成形機(jī)中對工件進(jìn)行模壓操作時，相同類型的工件通常以重復(fù)性方式進(jìn)行模壓操作。從而，在對相同類型的工件進(jìn)行實際模壓操作的過程中，工件的類型通過輸入裝置91等進(jìn)行指定，來調(diào)用被存儲在存儲器中的控制數(shù)據(jù)表內(nèi)的數(shù)據(jù)?？刂蒲b置92經(jīng)由人機(jī)交互界面94根據(jù)控制數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)對動力驅(qū)動源60a至60e進(jìn)行操控，以便在滑動板保持在所需位移位置的同時對工件進(jìn)行模壓操作。
當(dāng)對相同類型的工件進(jìn)行重復(fù)性模壓操作時，與用于繪制控制數(shù)據(jù)表的預(yù)模壓操作的循環(huán)時間相比，此時的循環(huán)時間縮短了。例如，預(yù)模壓操作中10秒的循環(huán)時間，比如可以逐步縮短至在若干次預(yù)操作之后進(jìn)行實際模壓時1秒的循環(huán)時間。通過減小驅(qū)動脈沖之間的時間間隔、消除一個操作步驟與后續(xù)步驟之間的時間間隔或者利用控制數(shù)據(jù)直接進(jìn)行控制，均可以縮短循環(huán)時間。
當(dāng)通過預(yù)模壓操作來繪制控制數(shù)據(jù)表時，最好使得動力驅(qū)動源盡可能緩慢地進(jìn)行移動，來緩慢地驅(qū)動滑動板和可動模具。由于模壓過程中的沖擊力會導(dǎo)致振動或者說模壓過程中的載荷會導(dǎo)致壓制成形機(jī)產(chǎn)生形變從而產(chǎn)生振動，所以最好在一段時間之后再進(jìn)行驅(qū)動，以便將振動現(xiàn)象減小到容許的范圍之內(nèi)。這種延遲可以保證和提高由位移測定裝置所測定位移量的精確度。另外，作為包含在控制裝置中的CPU，也可以利用一個具有相對較慢處理速度的CPU來生成控制數(shù)據(jù)。
在根據(jù)控制數(shù)據(jù)表進(jìn)行實際的模壓操作時，最好縮短循環(huán)時間。從而，在預(yù)模壓過程中，驅(qū)動脈沖之間的時間間隔被逐步減小來縮短循環(huán)時間。在逐步利用更短的驅(qū)動脈沖進(jìn)行預(yù)模壓操作時，利用位移測定裝置可以確?；瑒影灞３衷谒璧奈恢锰?。根據(jù)需要，可以對驅(qū)動脈沖的數(shù)目進(jìn)行調(diào)整和校正，來對表1中的控制數(shù)據(jù)表進(jìn)行備注。
在若干次預(yù)模壓操作之后，繪制出具有較短循環(huán)時間的控制數(shù)據(jù)表。從而，通過根據(jù)經(jīng)過校正后的控制數(shù)據(jù)表進(jìn)行實際的模壓操作，可以在可動模具和固定模具被保持在所需位置處的同時，以較短的時間來進(jìn)行模壓操作。在實際的模壓操作中，動力驅(qū)動源在控制數(shù)據(jù)的控制下進(jìn)行工作，從而無需利用所有的位移測定裝置來進(jìn)行測定。在某些具有位移測定裝置的位置處，在實際的操作中可能會與工件的裝卸操作發(fā)生干涉。從而，在進(jìn)行壓制成形操作之前，也可以去除那些可能會產(chǎn)生干涉的位移測定裝置。
還有，所述壓制成形機(jī)的尺寸可能會受到周圍環(huán)境溫度升高及該壓制成形機(jī)所釋放出的熱量的影響。從而，當(dāng)進(jìn)行重復(fù)性模壓操作時，預(yù)模壓操作至少要每天進(jìn)行一次，或者說要在每幾百次模壓操作之后進(jìn)行一次，并且在預(yù)模壓操作時，在利用位移測定裝置對滑動板的位置進(jìn)行測定的同時，可以對控制數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn)或者校正。
另外，在附圖1和2所示的壓制成形機(jī)中，位移測定裝置50a至50e被設(shè)置在動力驅(qū)動源60a至60e的附近，用于測定相對于基準(zhǔn)板70的位移量。僅由位移測定裝置50j用于測定出滑動板40相對于下部支撐臺10的位移量。當(dāng)柱體20在模壓過程中具有較小或者微小的延展量時，僅需要測定出相對于固附在該柱體20上的基準(zhǔn)板70的移動位置。
但是，當(dāng)需要更為精確地測定出位移量或者說為了避免由于柱體20發(fā)生延展而產(chǎn)生的誤差時，正如附圖4中所示出的那樣，最好在位移測定裝置50a′至50e′和50j′被設(shè)置在該壓制成形機(jī)外部的同時，以光學(xué)方式對位置進(jìn)行測定。
前面主要討論了可動模具與固定模具保持平行。某些類型的工件和壓制成形機(jī)也許需要斜模具(diagonal molds)。從而，需要利用到“所需的移動位置”。
在前面的說明書中，在預(yù)壓制成形操作時，需要提取出驅(qū)動量，比如控制脈沖信號的數(shù)目，以便使得滑動板，也就是說可動模具在模壓操作的各個操作步驟中相對于固定模具保持在所需的位置上，該驅(qū)動量作為控制數(shù)據(jù)表被存儲在存儲器中，并且在實際模壓過程中根據(jù)該控制數(shù)據(jù)表來對動力驅(qū)動源進(jìn)行驅(qū)動。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思可以如下所述進(jìn)行變化例如，當(dāng)設(shè)置有多個類似的壓制成形機(jī)并且利用相同類型的模具來對同一類型的制品進(jìn)行模壓操作時，可以利用這些壓制成形機(jī)中的一個來進(jìn)行預(yù)模壓操作，來繪制出控制數(shù)據(jù)表。并且隨后，該控制數(shù)據(jù)表被用于前述壓制成形機(jī)中的其它壓制成形機(jī)，來進(jìn)行實際的模壓操作。在另外一種情況下，可以通過利用一個數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等進(jìn)行虛擬的壓制成形操作來獲得控制數(shù)據(jù)表，并且隨后，該控制數(shù)據(jù)表被用于實際的壓制成形機(jī)中進(jìn)行模壓操作。
作為本發(fā)明的另外一個實施例，在附圖5和6中的剖視圖中示出了一個具有一沖孔部位80a′和一彎折部位80b′的成形模具。該成形模具中的可動模具82′被設(shè)置在滑動板40′的下表面上。動力驅(qū)動源60a′和60b′及位移測定裝置50a″和50b″被分別設(shè)置在滑動板的上表面上。另外，用于測定整個滑動板40′的位置的位移測定裝置(未示出)被如同附圖1和2中所示那樣進(jìn)行設(shè)置。在可動模具82′上的沖孔部位80a′處設(shè)置的沖頭80a″比彎折部位80b′更為向下突伸，并且在待模壓金屬板83上完成沖孔操作之后進(jìn)行彎折操作。
沖孔操作持續(xù)至附圖5中所示的狀態(tài)，沖頭80a″進(jìn)一步下降來如同附圖6中所示出的那樣將被沖切元件84裁切下來。在被沖切元件84被裁切下來之前，可動模具82′以相對較低的速度前進(jìn)，并且當(dāng)被沖切元件84被裁切下來時，可動模具82′再次快速地前進(jìn)，來在直至此時一直存在的一載荷釋放后進(jìn)行裁切和彎折操作。
當(dāng)以這種方式進(jìn)行沖孔操作時，在進(jìn)行裁切的時候施加到滑動板上的能量立即完全被釋放掉，以便滑動板大幅下降。直至附圖5中所示出的狀態(tài)，要確保裁切操作與壓制成形操作同步進(jìn)行。
正如在附圖3中所示出的那樣，在預(yù)模壓操作過程中計算出用于釋放能量的時刻，如同在前述表1中所討論的那樣對滑動板的所需移動狀態(tài)(也就是說，用于動力驅(qū)動源的所需控制數(shù)據(jù))進(jìn)行收集，并且將其用于實際的模壓操作中。在這種情況下，在裁切操作之前和之后極其難以對滑動板的運(yùn)動狀況進(jìn)行正確控制。
因此，在本發(fā)明中，滑動板略微向上回縮，以便恰好在前述裁切操作之前及時地釋放掉壓制成形能量，直至此時，對所需的控制數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并且隨后，恰好在裁切操作完成之后對對應(yīng)于滑動板所需移動狀態(tài)的控制數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。另外，在本發(fā)明中，在實際的模壓操作中，利用被分成兩個步驟的控制數(shù)據(jù)來進(jìn)行模壓操作。
附圖7示出了本實施例的壓制成形機(jī)中滑動板40′的位移量與模壓時間之間的關(guān)系。模壓操作被分成沖孔步驟S′至C′(部分包括模壓操作)和彎折操作C′至F′。沖孔操作還被進(jìn)一步分成一個從S′至A′的操作步驟，在該步驟中可動模具82′從S′處開始下降并且沖頭80a″在模壓平板上施加壓力，一個從A′至B′的操作步驟，在該步驟中沖頭80a″恰好在被沖切元件84被裁切下來之前對待模壓平板83進(jìn)行沖切，以及一個從B′至C′的操作步驟，在該步驟中沖頭80a″被略微回縮，來恰好在裁切掉之前釋放掉當(dāng)沖頭80a″向下施壓時所積聚起來的能量。
正如在附圖7中所示出的那樣，最好從S′至A′、從A′至B′及從B′至C′改變可動模具82′或者滑動板40′的移動速度。在S′至A′之間，整個可動模具82′不會與待模壓平板83或者固定模具81′發(fā)生接觸，并且從S′至A′，反作用力幾乎不會施加到滑動板上。從而，控制裝置能夠快速地使滑動板40′向下移動。在這段時間中，滑動板可以被整體保持在所需的移動位置處，而無需通過向所有動力驅(qū)動源供送相等數(shù)目的驅(qū)動脈沖來進(jìn)行控制。在A′至B′之間，滑動板緩慢地向下移動。由于較大的反作用力以與前一實施例相同的方式施加到?jīng)_頭80a″上，所以較大數(shù)目的驅(qū)動脈沖被供送到設(shè)置在沖頭80a″上方的動力驅(qū)動源60a′，以便補(bǔ)償位移測定裝置50a″的位移滯后量，從而使得滑動板整體被保持在所需的移動位置處。在點(diǎn)B″處，動力驅(qū)動源被略微向后回縮，來釋放掉施加到滑動板40′的力。最好，位置點(diǎn)B′恰好位于開始進(jìn)行穿透操作之前，也就是說，大約位于一塊板厚度的10至15％的位置處。
此后，滑動板40′再次向下移動來對平板進(jìn)行裁切。在裁切操作完成之后，從D′至E′進(jìn)行彎折操作。從E′至F′也可以一直保持一壓力。并且此后，滑動板返回。彎折操作實際上在C′至E′之間進(jìn)行。提取與所述動力驅(qū)動源相對應(yīng)的控制數(shù)據(jù)，以便在C′至E′之間將整個滑動板保持在所需的移動位置處。換句話說，由控制裝置將驅(qū)動脈沖信號供送至動力驅(qū)動源，以便使得滑動板整體具有所需的位移量。
在前述的實施例中，恰好在通過沖孔操作將所述元件裁切下來之前，也就是說，當(dāng)沖孔操作進(jìn)行時，在將聚集能量釋放后于滑動板上進(jìn)行彎折操作。以這種方式，由于聚集的能量被釋放掉，所以在彎折操作的過程中聚集的能量非常小，并且可以在模具上產(chǎn)生微小形變的條件下進(jìn)行精確操作。另外，可以降低操作過程中的噪音和振動。
在從S′至F′進(jìn)行模壓循環(huán)的同時，如表1中所示的控制數(shù)據(jù)表被存儲在存儲器中?？刂茢?shù)據(jù)最好被分成兩個或者多個階段，其中包括有從S′至C′的沖孔階段和從C′至F′的彎折階段。當(dāng)對同一類型的工件進(jìn)行重復(fù)性模壓操作時，模壓操作可以根據(jù)控制數(shù)據(jù)表來進(jìn)行。另外，當(dāng)模壓循環(huán)縮短時，根據(jù)前述的實施例，利用一次比一次短的循環(huán)時間來進(jìn)行若干次預(yù)模壓操作，以校正所述的控制數(shù)據(jù)表。
在本發(fā)明中，正如在本實施例中所討論過的那樣，還可以對該壓制成形機(jī)中的控制步驟進(jìn)行劃分，來根據(jù)沖孔操作和模壓操作對位移量與時間之間的關(guān)系進(jìn)行改變。
附圖9中的剖視圖示出了柱體20的優(yōu)選構(gòu)造，該柱體20用于本發(fā)明中的壓制成形機(jī)中。柱體20的外周是一個由鋼制成的軸套21。在柱體20的中心部，借助于上部壓板23和下部壓板23′通過拉緊螺母24和24′固定有一根鋼制拉桿22。從而，在軸套21上施加有壓縮應(yīng)力，而在拉桿22上施加有拉伸應(yīng)力。在拉桿22與軸套21之間可以填充冷卻油，以便在滑動板縱向移動時遏制在軸承上所產(chǎn)生的熱量。
通過柱體20的這種結(jié)構(gòu)，其厚度可以更小，因為剛度能夠被增加。另外，能夠減小溫度增加，從而獲得精確的運(yùn)動。
還有，附圖10A，10B和10C示出了一種適用的軸承，該軸承位于本發(fā)明的壓制成形機(jī)中的柱體20與滑動板40之間。附圖10A是一個剖視圖，示出了該軸承的整體構(gòu)造。附圖10B是一個平面視圖，示出了一個調(diào)節(jié)軸套。附圖10C是一個側(cè)視圖，示出了調(diào)節(jié)軸套被固定到柱體上的狀態(tài)。滑動板40上的通孔41是一個與柱體20之間具有間隙的缸體，而具有錐形剖面的調(diào)節(jié)軸套42通過拉緊調(diào)節(jié)螺栓43被固定在氣隙41(air bent)的頂部和底部處。調(diào)節(jié)軸套42在錐形部分具有縱向切槽44，從而可以通過拉緊調(diào)節(jié)螺栓43來對緊固度進(jìn)行調(diào)節(jié)。利用前述構(gòu)造，當(dāng)滑動板快速工作時，間隙可以增大，而在進(jìn)行精確模壓操作時，間隙可以減小。
附圖11示出了適用于動力驅(qū)動源60a至60e的減速機(jī)構(gòu)。例如，一個螺旋面齒輪66被用作伺服馬達(dá)65的旋轉(zhuǎn)軸。螺旋行星齒輪67被用在齒輪66的右側(cè)和左側(cè)，并且用作減速齒輪。通過右側(cè)和左側(cè)的中間減速齒輪，旋轉(zhuǎn)動作被以較低的速度傳送至驅(qū)動軸61a至61e上的齒輪，這些齒輪被設(shè)置在中間減速齒輪之間。中間減速齒輪中的下部齒輪與驅(qū)動軸上的齒輪也均為螺旋齒輪。以這種方式，需要使用兩個中間減速齒輪，以便消除偏載荷并且不會在導(dǎo)螺桿上產(chǎn)生彎曲現(xiàn)象。另外，由于使用的是螺旋齒輪，因此可以消除空轉(zhuǎn)現(xiàn)象。最好，在各個驅(qū)動軸61a至61e上的軸承(止推軸承)的頂部，設(shè)置有齒隙校正墊圈68，來從所述驅(qū)動軸上接收推力載荷。
參照附圖12至14，將對本發(fā)明的再一實施例進(jìn)行描述。附圖12是一個壓制成形機(jī)的正視圖，并且也是沿附圖13中線12-12的剖視圖。附圖13是該壓制成形機(jī)的俯視圖。附圖14是沿附圖12中線14-14的剖視圖。在附圖12至14中，下部支撐臺10、柱體20、上部支撐板30、基準(zhǔn)板70、固定模具81及可動模具82均與附圖1和2中的這些部件相同。還設(shè)置有多個加壓板單元45a至45i，這些加壓板單元能夠在下部支撐臺10與上部支撐板30之間運(yùn)動。在加壓板單元與下部支撐臺之間設(shè)置有一個模壓空間85。與固定模具相對應(yīng)的可動模具(上型箱)82被置于加壓板單元的下方。
多個加壓單元(在此設(shè)置有九個單元)被固定到上部支撐板上。這些加壓單元在其頂部具有動力驅(qū)動源60a至60i，每個動力驅(qū)動源均由伺服馬達(dá)及類似裝置組成，并且這些動力驅(qū)動源的驅(qū)動軸能夠迫使加壓板單元45a至45i縱向移動。配合部件62a比如可以制成帶有一個球窩接頭。加壓板單元45a至45i均包括存用于測定位移量的位移測定裝置50a至50i，和用于防止加壓板單元45a至45i發(fā)生傾斜的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)25a至25i。在附圖12至14中，導(dǎo)向桿26a至26i分別被設(shè)置在加壓板單元45a至45i的四個拐角處。各個加壓板單元均具有四根導(dǎo)向桿。用于防止導(dǎo)向桿發(fā)生傾斜的導(dǎo)向槽27被設(shè)置在上部支撐板30上的開口中。當(dāng)加壓板單元縱向移動時，導(dǎo)向桿沿著導(dǎo)向槽進(jìn)行滑動，以便在不會發(fā)生傾斜的條件下對加壓板單元提供支撐作用。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)25a至25i均由導(dǎo)向桿26a至26i與導(dǎo)向槽27構(gòu)成。位移測定裝置50a至50i均與附圖1中所示壓制成形機(jī)中的這些部件相同。
在附圖12中，位移測定裝置中的磁尺51a至51i均被連接在基準(zhǔn)板70上，該基準(zhǔn)板70被設(shè)置在壓制成形機(jī)中的柱體20上。同樣，在本實施例中，由于磁尺被固定在基準(zhǔn)板70上，因此在模壓過程中不會發(fā)生形變。從而，即使當(dāng)施加較大的載荷時，也可以對位移量進(jìn)行測定。
加壓板由分別設(shè)置在九個加壓單元下方的加壓板單元45a至45i所構(gòu)成。各個加壓板單元均可以相對于其它加壓板單元獨(dú)立地縱向移動。一塊連接板47被設(shè)置在這些加壓板單元的下方。加壓板單元被固定在連接板47的上表面上，并且這些加壓板單元的獨(dú)立運(yùn)動被看作是整個結(jié)構(gòu)的縱向運(yùn)動。置模器被置于連接板與下部支撐臺之間，并且將一個模具固定在置模器之間。
在此，將對加壓板單元的工作方式進(jìn)行討論。正如在附圖14中所示出的那樣，可以假設(shè)所有的九個加壓板單元45a至45i被在一個平面上排布成三縱三橫。當(dāng)開始進(jìn)行模壓操作時，假設(shè)X軸和Y軸處于中心處，那么如附圖18中所示的不均勻反作用力將經(jīng)由連接板47施加于這些加壓板單元上。在開始進(jìn)行模壓操作時，正如在附圖18A中所示出的那樣，在第四象限施加向上的力。從而，主要由加壓板單元45c接收該力。由于其它的加壓板單元45a、45b和45d至45i均不會接收到這樣較大的力，因此這些單元先于加壓板單元45c發(fā)生移動。加壓板單元的這種不均勻移動由位移測定裝置和動力驅(qū)動源進(jìn)行檢測。正如后面將要討論的那樣，對輸入到動力驅(qū)動源中的驅(qū)動信號進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便使得所有加壓板單元的位移量相等。
當(dāng)模壓操作繼續(xù)進(jìn)行并且施加附圖18B中的反作用力時，加壓板單元45a和45g也將發(fā)生滯后現(xiàn)象。從而，對驅(qū)動信號進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便使得所有加壓板單元的位移量相等。
當(dāng)模壓操作進(jìn)一步進(jìn)行并且施加附圖18C中的反作用力時，加壓板單元45f和45h也將發(fā)生滯后現(xiàn)象。從而，對供送到動力驅(qū)動源中的驅(qū)動信號脈沖數(shù)目進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便使得所有加壓板單元的位移量相等。
同樣，在上面的實施例中，附圖8所示的控制裝置被設(shè)置在該壓制成形機(jī)中。在上面的實施例中，由于設(shè)置有九個動力驅(qū)動源60a至60i及九個位移測定裝置50a至50i，所以可以假設(shè)附圖8即為類似的構(gòu)造。在模壓操作時，控制裝置92經(jīng)由人機(jī)交互界面94對動力驅(qū)動源60a至60i進(jìn)行驅(qū)動，來進(jìn)行模壓操作。隨著模壓操作的進(jìn)行，加壓板單元的位移測定值被從位移測定裝置50a至50i輸送至控制裝置92。在模壓操作過程中，正如前面所描述的那樣，施加在加壓表面上的力發(fā)生變化，從而動力驅(qū)動源60a至60i根據(jù)這種變化接收到不同的抗力。某些動力驅(qū)動源移動得較快，而其它的則發(fā)生滯后現(xiàn)象。利用位移測定裝置50a至50i來對超前和滯后進(jìn)行測定，測定結(jié)果被輸送至控制裝置92，并且使得供送至各個動力驅(qū)動源60a至60i的驅(qū)動信號脈沖數(shù)目發(fā)生改變，以便使得位移測定裝置50a至50i的位移量相等。
即使當(dāng)加壓板沒有受到壓制成形機(jī)中柱體的支撐作用時，也可以在加壓表面保持水平位置的同時進(jìn)行模壓操作。因此，甚至可以在沒有較大扭轉(zhuǎn)力矩的條件下進(jìn)行模壓操作。雖然不均勻的壓力分布可能會在加壓板單元的某些微小區(qū)域表現(xiàn)出來，但是當(dāng)所述加壓板單元具有較小的面積時，由不均勻的壓力分布所導(dǎo)致的扭轉(zhuǎn)力矩將會減小。從而，利用導(dǎo)向機(jī)構(gòu)足以抵抗該扭轉(zhuǎn)力矩，其中所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)被設(shè)置在各個加壓板單元上并且由導(dǎo)向桿和導(dǎo)向槽構(gòu)成。
當(dāng)利用上面實施例中的壓制成形機(jī)對小型工件進(jìn)行模壓操作時，例如可以僅使得中心處的加壓單元進(jìn)行工作，而周圍的加壓單元暫停使用。另外，預(yù)模壓操作可以由左側(cè)的三個加壓單元來完成，第二次模壓操作可以由中心處的三個加壓單元來完成，而最后的模壓操作可以由右側(cè)的三個加壓單元來完成。
附圖15和16示出了附圖1和2中所示壓制成形機(jī)的一個變型實施例。附圖15是該壓制成形機(jī)的正視圖。附圖16A是該壓制成形機(jī)沿附圖15中線16A-16A的俯視圖。附圖16B是沿附圖16A中線16B-16B的基準(zhǔn)板側(cè)視圖。
在附圖1和2中所示的壓制成形機(jī)中，基準(zhǔn)板70被以一定的間隙設(shè)置在上部支撐板30的下方，并且被固定在柱體20上，而具有足夠大的直徑的通孔71a，71b，……，71e被設(shè)置在具有驅(qū)動軸61a，61b，……，61e的部位上。從而，基準(zhǔn)板不會受到在驅(qū)動軸和滑動板上所產(chǎn)生的形變的影響。但是，最好即使在上部支撐板30上產(chǎn)生輕微的形變也完全不會影響到基準(zhǔn)板70。
為了解決這些問題，在附圖15和16中，基準(zhǔn)板70′由下部支撐臺10進(jìn)行支撐和固定。此外，在附圖15中，省去了包括位移測定裝置50a′，50e′，50b′和50j′在內(nèi)的細(xì)節(jié)構(gòu)造。例如，正如在附圖16B中所示出的那樣，也可以使用利用光束的測定裝置。
正如在附圖16中所示出的那樣，基準(zhǔn)板70′被制成具有一個不會與驅(qū)動軸61a，61b，61c，61d和61e及柱體20發(fā)生干涉的外形。例如，基準(zhǔn)板70′由金屬鈦制成一個H形構(gòu)架。另外，在該框架上固定有前述的位移測定裝置50a′，50b′，50c′，50d′及50e′。還有，正如在附圖15和16中所示出的那樣，基準(zhǔn)板70′由下部軸承臺10上的檢測柱體100(detection columns)進(jìn)行支撐和固定。正如在附圖16B中所示出的那樣，最好在基準(zhǔn)板70′與檢測柱體100之間設(shè)置隔振板101。另外，最好利用諸如鎳鐵合金這樣的材料來制取檢測柱體100，因為這種材料的熱敏感性較低。利用前述構(gòu)造，基準(zhǔn)板70′被支撐和固定在下部支撐臺10上，并且完全不受在上部支撐板30上產(chǎn)生形變的影響。
正如前面在附圖3中所討論過的那樣，通過在本發(fā)明中執(zhí)行預(yù)操作(teaching)，使得分別在離散的點(diǎn)tA，tB，tC和tF處將由驅(qū)動動力驅(qū)動源60b獲得的驅(qū)動位置精確地設(shè)定在位置A，B，C和F處。在實際的模壓操作過程中，根據(jù)預(yù)操作所獲取的數(shù)據(jù)來對動力驅(qū)動源60b進(jìn)行驅(qū)動。
此時，就所有的動力驅(qū)動源60a，60b，60c，60d和60e而言，均需要進(jìn)行預(yù)操作，以便分別在點(diǎn)tA，-tB，tC和tF處獲得正確的位置A，B，C和F，并且根據(jù)該結(jié)果進(jìn)行實際的模壓操作。
雖然前述的控制方式基本上是適用的，但是當(dāng)進(jìn)行更為精確的控制時，在實際中仍然會產(chǎn)生在附圖17中所示出的問題。
附圖17示出了在利用動力驅(qū)動源進(jìn)行模壓操作的過程中施加在動力驅(qū)動源上的載荷的變化狀態(tài)。橫軸用于指示時間。附圖17A示出了載荷P的變化狀態(tài)。附圖17B示出了通過施加在動力驅(qū)動源上的控制的滯后所引起的下降速度的變化狀態(tài)。附圖17C示出了為了對附圖17B中的速度變化進(jìn)行校正，所需的速度校正量。附圖17D示出了為了對由于附圖17B中的速度變化所導(dǎo)致的位置變化進(jìn)行校正，所需的位置校正量。實際上，僅對附圖17C中的速度校正所需量或者附圖17D中的位置校正所需量進(jìn)行校正就已經(jīng)足夠了。
換句話說，最好在附圖1中時間點(diǎn)t1前后的一預(yù)定時間段內(nèi)，使得動力驅(qū)動源60b的驅(qū)動量大于原始驅(qū)動量，這些已經(jīng)在附圖3中進(jìn)行過討論，在時間點(diǎn)t2前后的一預(yù)定時間段內(nèi)，使得該動力驅(qū)動源60b的驅(qū)動量同樣較大，而在時間點(diǎn)t3前后的一預(yù)定時間段內(nèi)，該動力驅(qū)動源60b的驅(qū)動量小于原始驅(qū)動量。
另外，通常來說，時間點(diǎn)t1，t2……不會與附圖3中的時間點(diǎn)tA，tB，tC和tF相一致。因此，僅僅通過在時間點(diǎn)tA和tB之間，時間點(diǎn)tB和tC之間，以及時間點(diǎn)tC和tF之間選取較小的時間間隔以進(jìn)行更精確的控制，無法消除在速度和位置上所產(chǎn)生的并不希望存在的前述變化。
針對前述問題，在前述預(yù)操作過程中，對時間點(diǎn)t1，t2，t3……進(jìn)行檢測，其中在這些時間點(diǎn)上載荷P如附圖17A中所示那樣進(jìn)行變化，并且對于就在時間點(diǎn)t1前或者時間點(diǎn)t1后的一預(yù)定時間段來說，大于在附圖3中所討論過的原始驅(qū)動量的驅(qū)動量(比如，增大了驅(qū)動脈沖的數(shù)目)或者小于該原始驅(qū)動量的驅(qū)動量(比如，減小了驅(qū)動脈沖的數(shù)目)被輸送至例如動力驅(qū)動源60b。另外，作為一種增大和減小驅(qū)動量的方法，驅(qū)動脈沖的脈沖間隔也可以改變，或者是增加或者減少由某些裝置(未示出)供送的脈沖數(shù)目。
以這種方式，可以消除在附圖17中所討論的由于控制滯后現(xiàn)象所導(dǎo)致的誤差。
正如前面專門討論過的那樣，根據(jù)本發(fā)明的壓制成形機(jī)，在壓制成形過程中，可動模具可以始終保持在一個相對于固定模具的所需位置處，并且在模壓操作過程中，可以防止產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力矩。另外，在進(jìn)行重復(fù)性模壓操作時，模壓時間也可以縮短。
權(quán)利要求
1.一種壓制成形機(jī)，包括有一個下部支撐臺，一個上部支撐板，該上部支撐板由承載在下部支撐臺上的多根柱體進(jìn)行支撐，一個滑動板，該滑動板可以在下部支撐臺與上部支撐板之間往復(fù)運(yùn)動，并且在該滑動板與下部支撐臺之間具有一個模壓空間，多個動力驅(qū)動源，和用于對各個動力驅(qū)動源的驅(qū)動狀態(tài)進(jìn)行控制的控制裝置，所述動力驅(qū)動源均具有驅(qū)動軸，這些驅(qū)動軸與滑動板的上表面相配合，來使得滑動板發(fā)生一定的位移，所述控制裝置包括一個存儲器，該存儲器用于在模壓操作的各個操作步驟中存儲用于各個動力驅(qū)動源的控制數(shù)據(jù)，這些控制數(shù)據(jù)能夠使得各個動力驅(qū)動源發(fā)生一定的位移，和將存儲在存儲器中的控制數(shù)據(jù)供送給各個動力驅(qū)動源的裝置，來獨(dú)立地對這些動力驅(qū)動源進(jìn)行驅(qū)動。
2.如權(quán)利要求1中所述的壓制成形機(jī)，其特征在于所述多個動力驅(qū)動源的控制數(shù)據(jù)是包括有校正量的控制數(shù)據(jù)，這些校正量對應(yīng)于在各個動力驅(qū)動源上的載荷變化量。
3.如權(quán)利要求1中所述的壓制成形機(jī)，其特征在于所述多個動力驅(qū)動源被排布成能夠使得這些動力驅(qū)動源的壓力分布到滑動板上。
4.如權(quán)利要求3中所述的壓制成形機(jī)，其特征在于就每一控制數(shù)據(jù)而言，所述多個動力驅(qū)動源能夠彼此相對地產(chǎn)生相同的壓力。
5.如權(quán)利要求1中所述的壓制成形機(jī)，其特征在于還包括有配合部件，這些配合部件與滑動板的上表面相配合，并且被設(shè)置在該滑動板上，以便與動力驅(qū)動源相對應(yīng)，所述動力驅(qū)動源均具有一根驅(qū)動軸，該驅(qū)動軸用于對所述配合部件施加壓力，來使得滑動板發(fā)生一定的位移，和用于測定滑動板位移量的位移測定裝置，該位移測定裝置被置于各個配合部件的附近，所述控制裝置包括這樣一種裝置，該裝置在模壓操作的各個操作步驟中利用位移測定裝置對各個動力驅(qū)動源的位移量進(jìn)行測定；在各個步驟中對整個滑動板的所需移動位置進(jìn)行檢測；提取出對應(yīng)于所述動力驅(qū)動源的控制數(shù)據(jù)，用以將整個滑動板保持在所需的移動位置處；將控制數(shù)據(jù)存儲在存儲器中；將控制數(shù)據(jù)供送到所述動力驅(qū)動源；以及對所述動力驅(qū)動源進(jìn)行獨(dú)立驅(qū)動。
6.如權(quán)利要求5中所述的壓制成形機(jī)，其特征在于所述多個動力驅(qū)動源的控制數(shù)據(jù)是包括有校正量的控制數(shù)據(jù)，所述校正量對應(yīng)于各個動力驅(qū)動源上的載荷變化量。
7.如權(quán)利要求5中所述的壓制成形機(jī)，其特征在于所述多個動力驅(qū)動源被排布成能夠使得這些動力驅(qū)動源的壓力分布到滑動板上。
8.如權(quán)利要求7中所述的壓制成形機(jī)，其特征在于就每一控制數(shù)據(jù)而言，所述動力驅(qū)動源相對于其它動力驅(qū)動源能夠產(chǎn)生相同的壓力。
9.如權(quán)利要求5中所述的壓制成形機(jī)，其特征在于所述控制裝置包括有在模壓操作的各個操作步驟中利用位移測定裝置對各個動力驅(qū)動源的位移量進(jìn)行測定、提取出對應(yīng)于所述動力驅(qū)動源的控制數(shù)據(jù)，用以將整個滑動板保持在所需的移動位置處、將控制數(shù)據(jù)存儲在存儲器中、將控制數(shù)據(jù)供送到所述動力驅(qū)動源、以及對所述動力驅(qū)動源進(jìn)行獨(dú)立驅(qū)動的裝置。
10.如權(quán)利要求5中所述的壓制成形機(jī)，其特征在于所述滑動板被分成多個加壓板單元，對應(yīng)于所述動力驅(qū)動源的配合部件被設(shè)置在所述加壓板單元上，并且用于測定加壓板單元位移量的位移測定裝置被設(shè)置在各個配合部件的附近。
11.如權(quán)利要求10中所述的壓制成形機(jī)，其特征在于所述多個動力驅(qū)動源被排布成能夠使得這些動力驅(qū)動源的壓力分布到滑動板上。
12.如權(quán)利要求11中所述的壓制成形機(jī)，其特征在于就每一控制數(shù)據(jù)而言，這些動力驅(qū)動源能夠相對于其它動力驅(qū)動源產(chǎn)生相同的壓力。
13.如權(quán)利要求5中所述的壓制成形機(jī)，其特征在于所述控制裝置包括有在實際模壓操作的各個操作步驟中將對應(yīng)于所述動力驅(qū)動源的控制數(shù)據(jù)供送至動力驅(qū)動源，和對這些動力驅(qū)動源進(jìn)行獨(dú)立驅(qū)動的裝置，所述控制數(shù)據(jù)是在預(yù)模壓操作的各個操作步驟中獲得的，用以將整個滑動板保持在所需的位置處。
14.如權(quán)利要求13中所述的壓制成形機(jī)，其特征在于所述多個動力驅(qū)動源被排布成使得這些動力驅(qū)動源的壓力分布到滑動板上。
15.如權(quán)利要求14中所述的壓制成形機(jī)，其特征在于就每一控制數(shù)據(jù)而言，這些動力驅(qū)動源能夠相對于其它動力驅(qū)動源產(chǎn)生相同的壓力。
16.如權(quán)利要求13中所述的壓制成形機(jī)，其特征在于所述控制裝置包括這樣一種裝置，該裝置在模壓操作的各個操作步驟中利用位移測定裝置對各個動力驅(qū)動源的位移量進(jìn)行測定；提取出對應(yīng)于所述動力驅(qū)動源的控制數(shù)據(jù)，用以將整個滑動板保持在一水平位置處；將控制數(shù)據(jù)存儲在存儲器中；將控制數(shù)據(jù)供送到所述動力驅(qū)動源中；以及對所述動力驅(qū)動源進(jìn)行獨(dú)立驅(qū)動。
17.如權(quán)利要求13中所述的壓制成形機(jī)，其特征在于所述滑動板被分成多個加壓板單元，對應(yīng)于所述動力驅(qū)動源的配合部件被設(shè)置在所述加壓板單元上，并且用于根據(jù)加壓板單元的位置變化來對位移量進(jìn)行測定的位移測定裝置被設(shè)置在各個配合部件的附近。
18.如權(quán)利要求1中所述的壓制成形機(jī)，其特征在于還包括有配合部件，這些配合部件與滑動板的上表面相配合，并且被設(shè)置在滑動板上，以便與動力驅(qū)動源相對應(yīng)，所述動力驅(qū)動源均具有一根驅(qū)動軸，該驅(qū)動軸用于對所述配合部件施加壓力，來使得滑動板發(fā)生一定的位移，和用于測定滑動板位移量的位移測定裝置，這些位移測定裝置被設(shè)置在各個配合部件的附近，所述控制裝置包括有在預(yù)模壓操作的各個操作步驟中利用位移測定裝置對整個滑動板的期望位移量進(jìn)行測定的裝置，和提取出對應(yīng)于所述動力驅(qū)動源的控制數(shù)據(jù)的裝置，用以將整個滑動板保持在所需的移動位置處。
19.如權(quán)利要求1中所述的壓制成形機(jī)，其特征在于所述位移測定裝置用于測定滑動板與一基準(zhǔn)板之間的位移量，所述基準(zhǔn)板被支撐和固定在下部支撐臺上。
全文摘要
一種壓制成形機(jī),具有一利用多個動力驅(qū)動源來對其上具有一可動模具的滑動板施加壓力的控制裝置。對應(yīng)于動力驅(qū)動源的配合部件被設(shè)置在滑動板上,用于測定滑動板位移量的位移測定單元被設(shè)置在配合部件附近。控制裝置包括:在模壓操作的各個操作步驟中利用位移測定裝置對各個動力驅(qū)動源的位移量進(jìn)行測定的裝置;在各個步驟中對整個滑動板的所需位移進(jìn)行檢測的裝置;提取出對應(yīng)于所述動力驅(qū)動源的控制數(shù)據(jù)的裝置;將控制數(shù)據(jù)存儲在存儲器中的裝置;將控制數(shù)據(jù)供送到所述動力驅(qū)動源中的裝置;以及對所述動力驅(qū)動源進(jìn)行獨(dú)立驅(qū)動的裝置。利用在預(yù)模壓操作中生成的控制數(shù)據(jù)可以進(jìn)行實際的模壓操作。
文檔編號B30B1/00GK1376576SQ0210751
公開日2002年10月30日 申請日期2002年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月15日
發(fā)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