TW201302446A - 連桿式沖床 - Google Patents

Abstract

一種連桿式沖床，係以動力源驅動一旋轉軸旋轉，該旋轉軸之兩側分別設有二組偏心輪機構，該二組偏心輪機構並分別樞設具滑塊之軸桿，而以曲柄滑體組的運動方式，由單一動力源驅動軸桿作往復的直線升降運動，另於該軸桿上分別連結有相同之二組多連桿機構，該二組多連桿機構係分別於軸桿上向兩外側樞接槓桿式連桿組，並使各槓桿式連桿組樞接沖床滑體之升降導桿，使得軸桿作往復的直線升降運動時，可利用二組多連桿機構分別帶動兩外側之槓桿式連桿組，而連動滑體之四支導桿同步升降作動，進而以四點出力的方式提昇抗偏心負荷能力，另於機台上設有可使平衡塊與沖床滑體保持在相反運動方向之平行四連桿動平衡機構，進而在滑體進行沖壓作業時，可達到動態平衡及有效確保機台作業精度之效益。

Description

連桿式沖床

本發明係提供一種可連動沖床滑體之四支導桿同步升降作動，進而以四點出力的方式提昇抗偏心負荷能力，達到有效確保機台作業精度及大幅提昇產品沖壓品質之連桿式沖床。

按，早期較小型的沖床因受限於空間較小，因此動力源僅帶動單一組的曲柄滑體組作動，再以該曲柄滑體組帶動沖床之滑體作往復的直線升降運動，而以單點出力的方式進行沖壓作業，該單點出力的方式不僅作動行程短，且抗偏心負荷能力差，對於連續沖壓成型之產品也容易因負荷分配不均，而導致無法有效提高產品精度；為了改善上述的情形，現有的沖床即設計以二點出力的方式進行沖壓作業，請參閱第1圖，其係為台灣申請第92209468號『多連桿式沖床之沖壓機構』專利案，其包含有一引導座10、一組偏心裝置11、二支搖臂12、二支擺臂13、二支連動臂14、二支作動臂15及一上模具16，該引導座10的上方具有滑槽101，該滑槽101套設於一固定於機架上的導柱102外部，該引導座10的下方亦設有一滑槽103，且該滑槽103套設於另一固定於機架上的導柱104外部，使得引導座10可沿著導柱102、104上、下直線運動；偏心裝置11係包含有一偏心轉輪111與一傳動臂112，該偏心轉輪111係樞接於傳動臂112下端，而傳動臂112上端則樞接有一連桿113，該連桿113的二端並連結於引導座10上，進而可利用偏心轉輪111帶動傳動臂112，並透過連桿113的連結，而使引導座10沿著導柱102、104作往復的直線升降運動；另二支搖臂12係各自於一端樞接於連桿113的端部，另端則各自樞接於擺臂13的一端，該二擺臂13係於近中間的位置樞設於機架上，而使二擺臂13可作槓桿式擺動，各擺臂13之另端則樞接有連動臂14，該二連動臂14的另端則分別樞接二連結於上模具16之作動臂15。請參閱第2圖，當偏心裝置11之偏心轉輪111作動而使引導座10向上直線位移時，可利用二搖臂12分別推抵擺臂13作槓桿式擺動，而帶動連動臂14擺動並推動作動臂15向下位移，使該得上模具16向下沖壓工作物，而連續往復的進行沖壓作業。

請繼續參閱第2圖，上模具16向下沖壓工作物時，該上模具16係由左、右兩側之連動臂14帶動作動臂15向下施力，而以左、右兩側兩點出力的方式進行沖壓作業，該沖床如採用左、右方向入出料的方式，相較於傳統單點出力的沖床，將可有效提高左、右方向的抗偏心負荷能力，惟該沖床如採用前、後方向入出料的方式或是成型負荷分配不均(如沖壓形狀前、後方向不對等或為連續模)時，其抗偏心負荷的能力較差，而無法使上模具16保持在相同的平行度進行沖壓作業，進而影響沖壓作業的精度；尤其現今電子產品的零組件講求微小化，相對的對於精度的要求也日益嚴苛，而現今兩點出力的沖床終將無法滿足日後沖壓作業的需求。

有鑑於此，本發明人遂以其多年從事相關行業的研發與製作經驗，針對目前所面臨之問題深入研究，經過長期努力之研究與試作，終究研創出一種四點出力的沖床，以有效確保機台作業精度及大幅提昇產品沖壓品質，並藉以大幅改善習式之缺弊，此即為本發明之設計宗旨。

本發明之目的一，係提供一種連桿式沖床，其係以一動力源驅動一旋轉軸旋轉，該旋轉軸之兩側分別設有二組偏心輪機構，該二組偏心輪機構並分別樞接具滑塊之軸桿，而以曲柄滑體組的運動方式，由動力源驅動軸桿作往復的直線升降運動，另於該軸桿上分別連結有相同之二組多連桿機構，該二組多連桿機構係分別於軸桿上向兩外側樞接槓桿式連桿組，並使各槓桿式連桿組樞接沖床滑體之升降導桿，使得軸桿作往復的直線升降運動時，可利用二組多連桿機構分別帶動兩外側之槓桿式連桿組，而連動沖床滑體之四支導桿同步升降作動，進而以四點出力的方式提昇抗偏心負荷能力，達到有效確保機台作業精度及大幅提昇產品沖壓品質之效益。

本發明之目的二，係提供一種連桿式沖床，其係於旋轉軸之二組偏心輪機構間設有架置座，該架置座係固設於機架上，並設有一軸承套供穿伸架置旋轉軸，以減少旋轉軸的負荷長度，而降低旋轉軸受到兩側雙邊負荷的撓曲量，進而提昇沖壓作業時下死點的位置精度。

本發明之目的三，係提供一種連桿式沖床，其係於機台上更包含設有平行四連桿動平衡機構，該平行四連桿動平衡機構係使平衡塊與沖床之滑體保持在相反的運動方向，進而在滑體進行沖壓作業時，可有效消除運動時的慣性力及機台震動，達到動態平衡及有效確保機台作業精度之效益。

本發明之目的四，係提供一種連桿式沖床，其係以一動力源驅動一旋轉軸旋轉，該旋轉軸之兩側分別設有二組偏心輪機構，該二組偏心輪機構並分別樞接具滑塊之軸桿，而以曲柄滑塊組的運動方式，由動力源驅動軸桿作往復的直線升降運動，另於該軸桿上分別連結有相同之二組多連桿機構，該二組多連桿機構係樞接一滑體組，該滑體組之運動特性可藉由該二組多連桿機構的第一搖臂、第二搖臂、第一擺臂、第二擺臂、第三擺臂以及第四擺臂的長度尺寸設計而達成，提供較大的設計彈性。

為使對本發明有更進一步之瞭解，茲舉一較佳實施例並配合圖式，詳述如后：

請參閱第3、4、5、6圖，本發明之連桿式沖床，其係包括有一組動力傳輸機構20、二組偏心輪機構30、40、二組多連桿機構50、60、滑體組70及平行四連桿動平衡機構80；動力傳輸機構20係以動力源驅動一旋轉軸旋轉，於本實施例中，動力傳輸機構20係於機架上方架設馬達21，一旋轉軸22係架設於機架上，旋轉軸22一端並裝設有飛輪23，馬達21經由皮帶24帶動飛輪23，而可驅動旋轉軸22旋轉。二組偏心輪機構30、40，其係分別於旋轉軸22之兩側固設有第一偏心輪31及第二偏心輪41，第一偏心輪31及第二偏心輪41上並分別樞設有曲柄滑體組，於本實施例中，該曲柄滑體組係於第一偏心輪31及第二偏心輪41上並分別樞設有第一作動桿32及第二作動桿42，第一作動桿32及第二作動桿42的另端則樞設一可於機架上直線升降滑移之第一滑塊43，於本實施例中，該第一作動桿32及第二作動桿42的另端係共同穿設於一軸桿33，該軸桿33一端並樞設有第一滑塊43，第一滑塊43係滑設於機架之直向滑槽內，使得當旋轉軸22帶動第一偏心輪31及第二偏心輪41作動時，可經由第一作動桿32及第二作動桿42以曲柄滑體組的運動方式，帶動軸桿33及第一滑塊43作直線的升降滑移，而由單一動力源驅動第一作動桿32及第二作動桿42上之軸桿33作往復的直線升降運動。由於旋轉軸22之兩側係分別設有二組偏心輪機構30、40，為了使旋轉軸22減少負荷長度，於本實施例中，係於二組偏心輪機構30、40間設有架置座25，該架置座25係固設於上方機架，並設有一軸承套26供穿伸架置旋轉軸22，以減少旋轉軸22的負荷長度，而降低旋轉軸22受到兩側偏心輪機構30、40雙邊負荷的撓曲量，進而提昇沖壓作業時下死點的位置精度。二組多連桿機構50、60係分別樞接於第一作動桿32及第二作動桿42另端之軸桿33上，該多連桿機構50、60係分別於軸桿33上向兩外側樞接槓桿式連桿組，並使各槓桿式連桿組樞接於沖床滑體組70之四支升降導桿71、72、73、74，使得軸桿33作往復的直線升降運動時，可利用二組多連桿機構50、60分別帶動兩外側之槓桿式連桿組，而連動沖床滑體組70之四支導桿71、72、73、74同步升降作動，進而以四點出力的方式提昇抗偏心負荷能力，於本實施例中，該二組多連桿機構50、60於軸桿33上向兩外側樞接之槓桿式連桿組，係包括有樞設於軸桿33兩外側之第一搖臂51、61及第二搖臂52、62，第一搖臂51、61及第二搖臂52、62之另端部係分別樞接有第一擺臂53、63及第二擺臂54、64，第一擺臂53、63及第二擺臂54、64係樞設於機架上，於本實施例中，該第一擺臂53、63及第二擺臂54、64係分別樞接於固定在機架上之第一固定件55、65及第二固定件56、66；另第一搖臂51、61及第二搖臂52、62於軸桿33與第一擺臂53、63及第二擺臂54、64間係分別樞設有第三擺臂57、67及第四擺臂58、68，各第三擺臂57、67及第四擺臂58、68係分別樞接於滑體組70之四支導桿71、72、73、74上，而可以四點出力的方式帶動滑體組70升降位移，於本實施例中，該滑體組70係包括滑設於機架上之滑體75，滑體75之上方則固設有樞接於第三擺臂57、67及第四擺臂58、68之四支導桿71、72、73、74，當軸桿33作往復的直線升降運動時，即可利用二組多連桿機構50、60兩外側之槓桿式連桿組，而連動滑體組70之四支導桿71、72、73、74同步升降作動，進而可於滑體75之頂面以四點出力的方式提昇抗偏心負荷能力。為了提升四支導桿71、72、73、74的剛性拘束，於本實施例中，二導桿71、73及導桿72、74間係連結有第一連結桿76及第二連結桿77，並於第一連結桿76及第二連結桿77間連結樞桿78，以於滑體75進行沖壓作業受到偏心負荷的影響時，可以提升四支導桿71、72、73、74的剛性拘束，而更加確保滑體75保持在相同的平行度進行沖壓作業。特別要說明的是，多連桿機構50(或多連桿機構60)與滑體組70相樞接後即形成一八連桿機構，沖床滑體75之運動特性可藉由第一搖臂51(61)、第二搖臂52(62)、第一擺臂53(63)、第二擺臂54(64)、第三擺臂57(67)及第四擺臂58(68)的長度尺寸設計而達成，提供較大的設計彈性。此外，為了有效消除運動時的慣性力及機台震動，本發明更包含設有平行四連桿動平衡機構80，於本實施例中，該平行四連桿動平衡機構80係於平衡塊81上向下樞接第一桿件82及第二桿件83，第一桿件82及第二桿件83另端再樞接第三桿件84及第四桿件85，第三桿件84及第四桿件85並分別樞接於作直線升降運動之軸桿33或樞桿78上，於本實施例中，第三桿件84及第四桿件85係並分別樞接於樞桿78上，另第一桿件82及第三桿件84間之樞接點係共同樞接於可水平滑移之第二滑塊86上，而第二桿件83及第四桿件85間之樞接點則共同樞接於可水平滑移之第三滑塊87上，而使平衡塊81可與沖床之滑體75保持在相反的運動方向，進而在滑體75進行沖壓作業時，可有效消除運動時的慣性力及機台震動。

請參閱第7圖，本發明之連桿式沖床於旋轉軸22帶動兩側之第一偏心輪31及第二偏心輪41轉動，並使第一作動桿32及第二作動桿42另端之軸桿33下降時，該軸桿33將壓抵兩外側之第一搖臂51、61及第二搖臂52、62的一端，並以第一固定件55、65及第二固定件56、66作為支點，而使第一搖臂51、61及第二搖臂52、62以槓桿的方式向下樞轉，此時第三擺臂57、67及第四擺臂58、68即帶動滑體75上之四支導桿71、72、73、74下降至下死點的位置，使得滑體75可以四點出力的方式下降進行沖壓作業，本發明由於在滑體75上四點出力，而形成『面構成』的方式平均出力於滑體75，進而提昇滑體75的抗偏心負荷能力，達到有效確保機台作業精度及大幅提昇產品沖壓品質之效益。此外，當四支導桿71、73、72、74帶動第一連結桿76及第二連結桿77間之樞桿78下降時，樞桿78將連動第三桿件84及第四桿件85向下樞轉，並使第二滑塊86及第三滑塊87向機台內側水平滑移，而使第一桿件82及第二桿件83向上樞轉，即可帶動平衡塊81向上頂升，而與滑體75保持在相反的運動方向，進而在滑體75進行沖壓作業時，可有效消除運動時的慣性力及機台震動，達到動態平衡及有效確保機台作業精度之效益。

據此，本發明不僅可提昇抗偏心負荷能力，且可有效消除運動時的慣性力及機台震動，達到確保機台作業精度及大幅提昇產品沖壓品質之效益，實為一深具實用性及進步性之設計，然未見有相同之產品及刊物公開，從而允符發明專利申請要件，爰依法提出申請。

習式部份：

10．．．引導座

101．．．滑槽

102．．．導柱

103．．．滑槽

104．．．導柱

11．．．偏心裝置

111．．．偏心轉輪

112．．．傳動臂

113．．．連桿

12．．．搖臂

13．．．擺臂

14．．．連動臂

15．．．作動臂

16．．．上模具

本發明部份：

20．．．動力傳輸機構

21．．．馬達

22．．．旋轉軸

23．．．飛輪

24．．．皮帶

25．．．架置座

26．．．軸承套

30．．．偏心輪機構

31．．．第一偏心輪

32．．．第一作動桿

33．．．軸桿

40．．．偏心輪機構

41．．．第二偏心輪

42．．．第二作動桿

43．．．第一滑塊

50．．．多連桿機構

51．．．第一搖臂

52．．．第二搖臂

53．．．第一擺臂

54．．．第二擺臂

55．．．第一固定件

56．．．第二固定件

57．．．第三擺臂

58．．．第四擺臂

60．．．多連桿機構

61．．．第一搖臂

62．．．第二搖臂

63．．．第一擺臂

64．．．第二擺臂

65．．．第一固定件

66．．．第二固定件

67．．．第三擺臂

68．．．第四擺臂

70．．．滑體組

71．．．導桿

72．．．導桿

73．．．導桿

74．．．導桿

75．．．滑體

76．．．第一連結桿

77．．．第二連結桿

78．．．樞桿

80．．．平行四連桿動平衡機構

81．．．平衡塊

82．．．第一桿件

83．．．第二桿件

84．．．第三桿件

85．．．第四桿件

86．．．第二滑塊

87．．．第三滑塊

第1圖：習式台灣專利申請第92209468號專利案之示意圖(一)。

第2圖：習式台灣專利申請第92209468號專利案之示意圖(二)。

第3圖：本發明之外觀示意圖。

第4圖：本發明之局部零件示意圖。

第5圖：本發明第一方向之剖視圖。

第6圖：本發明第二方向之剖視圖。

第7圖：本發明之作動示意圖。

20．．．動力傳輸機構

21．．．馬達

22．．．旋轉軸

25．．．架置座

26．．．軸承套

31．．．第一偏心輪

32．．．第一作動桿

33．．．軸桿

41．．．第二偏心輪

42．．．第二作動桿

43．．．第一滑塊

51．．．第一搖臂

52．．．第二搖臂

53．．．第一擺臂

54．．．第二擺臂

55．．．第一固定件

56．．．第二固定件

57．．．第三擺臂

58．．．第四擺臂

61．．．第一搖臂

62．．．第二搖臂

63．．．第一擺臂

64．．．第二擺臂

65．．．第一固定件

66．．．第二固定件

67．．．第三擺臂

68．．．第四擺臂

70．．．滑體組

71．．．導桿

72．．．導桿

73．．．導桿

74．．．導桿

75．．．滑體

76．．．第一連結桿

77．．．第二連結桿

78．．．樞桿

80．．．平行四連桿動平衡機構

81．．．平衡塊

82．．．第一桿件

83．．．第二桿件

84．．．第三桿件

85．．．第四桿件

86．．．第二滑塊

87．．．第三滑塊

Claims (10)

1. 一種連桿式沖床，其係包括有：一組動力傳輸機構：其係以一動力源驅動一旋轉軸旋轉；至少二組偏心輪機構：其係分別於旋轉軸上固設至少二偏心輪，於各偏心輪上並分別樞設有曲柄滑體組，而帶動曲柄滑體組之第一滑塊作直線的升降滑移，於該第一滑塊連接有一軸桿；至少二組多連桿機構：係分別樞接於各偏心輪機構之軸桿上，各多連桿機構係分別於軸桿上向兩外側樞接槓桿式連桿組；一滑體組：係於一滑體之上方固設有至少四支導桿，各導桿並樞接各多連桿機構之槓桿式連桿組，以帶動滑體作往復的直線升降運動。
2. 依申請專利範圍第1項所述之連桿式沖床，其中，該動力傳輸機構係於機架上方架設馬達，旋轉軸則架設於機架上，該旋轉軸一端並裝設有飛輪，該馬達經由皮帶帶動飛輪，而驅動旋轉軸旋轉。
3. 依申請專利範圍第1項所述之連桿式沖床，其中，該動力傳輸機構更包含於旋轉軸上之各偏心輪間設有架置座，該架置座係固設於上方機架，並設有一軸承套供穿伸架置旋轉軸。
4. 依申請專利範圍第1項所述之連桿式沖床，其中，該二組偏心輪機構係分別於旋轉軸之兩側固設第一偏心輪及第二偏心輪，並於第一偏心輪及第二偏心輪分別樞設曲柄滑體組，該曲柄滑體組係於第一偏心輪及第二偏心輪上分別樞設有第一作動桿及第二作動桿，該第一作動桿及第二作動桿另端係共同穿設於該軸桿，該軸桿一端連接滑設於機架上之第一滑塊，而帶動軸桿作往復的直線升降運動。
5. 依申請專利範圍第4項所述之連桿式沖床，其中，該二組多連桿機構於軸桿上向兩外側樞接之槓桿式連桿組，係包括有樞設於軸桿兩外側之第一搖臂及第二搖臂，第一搖臂及第二搖臂之另端部係分別樞接有樞設於機架上之第一擺臂及第二擺臂，另第一搖臂及第二搖臂於軸桿與第一擺臂及第二擺臂間係分別樞設有第三擺臂及第四擺臂，第三擺臂及第四擺臂則分別樞接於滑體組之四支導桿上。
6. 依申請專利範圍第5項所述之連桿式沖床，其中，該第一擺臂及第二擺臂係分別樞接於固定在機架上之第一固定件及第二固定件。
7. 依申請專利範圍第6項所述之連桿式沖床，其中，該滑體組之滑體係滑設於機架上。
8. 依申請專利範圍第7項所述之連桿式沖床，其中，該滑體組更包含於各二導桿間連結有第一連結桿及第二連結桿，該第一連結桿及第二連結桿間並連結有樞桿，以提升各導桿間的剛性拘束。
9. 依申請專利範圍第1項所述之連桿式沖床，其中，更包含設有平行四連桿動平衡機構，以使平衡塊與沖床之滑體保持在相反的運動方向。
10. 依申請專利範圍第9項所述之連桿式沖床，其中，該平行四連桿動平衡機構係於平衡塊上向下樞接第一桿件及第二桿件，第一桿件及第二桿件另端再樞接第三桿件及第四桿件，該第三桿件及第四桿件並分別樞接於滑體組，另第一桿件及第三桿件間之樞接點係共同樞接於水平滑移之第二滑塊，而第二桿件及第四桿件間之樞接點則共同樞接於水平滑移之第三滑塊上，而使平衡塊可與沖床之滑體保持在相反的運動方向。