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电动冲压机

阅读：1083发布：2020-11-14

IPRDB可以提供电动冲压机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种电动冲压机，其抑制第二载荷传感器的破损并扩大载荷测量范围。电动冲压机包括：第一载荷传感器；第二载荷传感器，额定载荷设定为比第一载荷传感器的额定载荷低；切换机构，连结第一载荷传感器及第二载荷传感器，并通过工作使第二载荷传感器切换到：相对于第一载荷传感器的下端向下方侧突出的突出位置、或者相对于第一载荷传感器的下端向上方侧退避的退避位置，当利用切换机构将第二载荷传感器配置于退避位置时，利用第一载荷传感器测量对工件施加的载荷，当利用切换机构将第二载荷传感器配置于突出位置时，利用第二载荷传感器测量对工件施加的载荷。，下面是电动冲压机专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种电动冲压机，其特征在于，包括：

第一载荷传感器，设置于在上下方向延伸的冲头的下端部，并测量对工件施加的载荷；

第二载荷传感器，与所述第一载荷传感器连结，并测量对所述工件施加的载荷，并且额定载荷设定为比所述第一载荷传感器的额定载荷低；

切换机构，连结所述第一载荷传感器及所述第二载荷传感器，并通过工作使所述第二载荷传感器切换到相对于所述第一载荷传感器的下端向下方侧突出的突出位置、或者相对于所述第一载荷传感器的下端向上方侧退避的退避位置，当利用所述切换机构使所述第二载荷传感器配置于所述退避位置时，利用所述第一载荷传感器测量对所述工件施加的载荷，当利用所述切换机构使所述第二载荷传感器配置于所述突出位置时，利用所述第二载荷传感器测量对所述工件施加的载荷。

2.根据权利要求1所述的电动冲压机，其特征在于，所述第一载荷传感器形成为向下方侧开口的筒状，所述第二载荷传感器配置于所述第一载荷传感器的内部。

3.根据权利要求1所述的电动冲压机，其特征在于，所述第二载荷传感器形成为环状，并且从下方侧观察配置在所述第一载荷传感器的外侧。

4.根据权利要求2或3所述的电动冲压机，其特征在于，所述切换机构包括：

倾斜孔部，形成在所述第一载荷传感器的外周部，并在所述第一载荷传感器的周向延伸，并且随着朝向所述第一载荷传感器的周向一侧而向上侧倾斜；

连结销，能够滑动地插入所述倾斜孔部，并构成为能够与所述第二载荷传感器一体移动，通过将所述连结销配置在所述倾斜孔部的一端部，所述第二载荷传感器配置在所述突出位置，通过将所述连结销配置在所述倾斜孔部的另一端部，所述第二载荷传感器配置在所述退避位置。

5.根据权利要求4所述的电动冲压机，其特征在于，在所述第一载荷传感器形成有与所述倾斜孔部的一端部连通且能够使所述连结销穿过的一端侧孔部，所述一端侧孔部从所述倾斜孔部的一端部向上方侧延伸。

6.根据权利要求5所述的电动冲压机，其特征在于，在所述第一载荷传感器具有与所述倾斜孔部的另一端部连通且能够使所述连结销穿过的另一端侧孔部，所述另一端侧孔部从所述倾斜孔部的另一端部向下方侧或向所述第一载荷传感器的周向一侧延伸。

7.根据权利要求5所述的电动冲压机，其特征在于，还包括用于驱动所述切换机构的驱动部，

通过驱动所述驱动部，使所述连结销在所述倾斜孔部内滑动，将所述第二载荷传感器的位置切换到所述突出位置或所述退避位置。

8.根据权利要求7所述的电动冲压机，其特征在于，所述驱动部是以上下方向为轴向且沿所述第一载荷传感器的周向对所述第二载荷传感器施加旋转力的马达，所述马达在所述第一载荷传感器的内部配置为相对于所述第一载荷传感器能够向上下方向相对移动。

9.根据权利要求8所述的电动冲压机，其特征在于，在所述第一载荷传感器形成有在上下方向延伸的竖孔，在所述马达设有规制销，所述规制销以能够在所述竖孔中向上下方向滑动的方式插入所述竖孔，利用所述规制销来限制所述马达在所述第一载荷传感器周向的移动。

10.根据权利要求1所述的电动冲压机，其特征在于，所述第二载荷传感器的额定载荷设定为所述第一载荷传感器的额定载荷的20％。

说明书全文

电动冲压机

技术领域

[0001] 本发明涉及电动冲压机。

背景技术

[0002] 电动冲压机中包括用于在冲压加工时测量对工件施加的载荷的负载元件(载荷传感器)。例如，在下述专利文献1中记载的电动冲压机中，在冲头的下端部固定有负载元件，在冲压加工时，利用负载元件测量对工件施加的载荷。由此，例如能够判别是否良好地实施了冲压加工。

[0003] 现有技术文献

[0004] 专利文献1：日本专利公开平05-329690号公报

[0005] 需要说明的是，已知在负载元件中，负载元件的额定输出相对于额定载荷的特性为，对于额定载荷的10％以下的载荷为非线性，对于额定载荷的10％～100％的载荷为线性。因此，电动冲压机中能够有效测量的载荷测量范围变窄。由此，在测量相对于电动冲压机上组装的负载元件的额定载荷在10％以下的载荷时，需要使用组装有额定载荷低的负载元件的另外的电动冲压机来进行载荷测量。因此，存在使用者必需准备多个电动冲压机的问题。

[0006] 对此，为了扩大电动冲压机的载荷测量范围，考虑将额定载荷比较高的高载荷用负载元件(第一载荷传感器)和额定载荷比高载荷用负载元件低的低载荷用负载元件(第二载荷传感器)组装在冲头上的构造。

[0007] 但是，例如，在将高载荷用负载元件和低载荷用负载元件在冲头的轴向上串联配置的情况下，在每次进行冲压加工时，来自工件的载荷作用于低载荷用负载元件及高载荷用负载元件。因此，在测量比低载荷用负载元件的额定载荷高的载荷时，在每次进行冲压加工时，低载荷用负载元件上都作用有超过额定载荷的载荷。因此，低载荷用负载元件有可能发生破损。

发明内容

[0008] 本发明考虑到上述问题，目的在于提供一种能够抑制第二载荷传感器的破损，并能够扩大载荷测量范围的电动冲压机。

[0009] 本发明的一个或多个实施方式是一种电动冲压机，包括：第一载荷传感器，设置于在上下方向延伸的冲头的下端部，并测量对工件施加的载荷；第二载荷传感器，与所述第一载荷传感器连结，并测量对所述工件施加的载荷，并且额定载荷设定为比所述第一载荷传感器的额定载荷低；切换机构，连结所述第一载荷传感器及所述第二载荷传感器，并通过工作使所述第二载荷传感器切换到相对于所述第一载荷传感器的下端向下方侧突出的突出位置、或者相对于所述第一载荷传感器的下端向上方侧退避的退避位置，当利用所述切换机构使所述第二载荷传感器配置于所述退避位置时，利用所述第一载荷传感器测量对所述工件施加的载荷，当利用所述切换机构使所述第二载荷传感器配置于所述突出位置时，利用所述第二载荷传感器测量对所述工件施加的载荷。

[0010] 本发明的一个或多个实施方式是一种电动冲压机，其中，所述第一载荷传感器形成为向下方侧开口的筒状，所述第二载荷传感器配置于所述第一载荷传感器的内部。

[0011] 本发明的一个或多个实施方式是一种电动冲压机，其中，所述第二载荷传感器形成为环状，并且从下方侧观察配置在所述第一载荷传感器的外侧。

[0012] 本发明的一个或多个实施方式是一种电动冲压机，其中，所述切换机构包括：倾斜孔部，形成在所述第一载荷传感器的外周部，并在所述第一载荷传感器的周向延伸，并且随着朝向所述第一载荷传感器的周向一侧而向上侧倾斜；连结销，能够滑动地插入所述倾斜孔部，并构成为能够与所述第二载荷传感器一体移动，通过将所述连结销配置在所述倾斜孔部的一端部，所述第二载荷传感器配置在所述突出位置，通过将所述连结销配置在所述倾斜孔部的另一端部，所述第二载荷传感器配置在所述退避位置。

[0013] 本发明的一个或多个实施方式是一种电动冲压机，其中，在所述第一载荷传感器形成有与所述倾斜孔部的一端部连通且能够使所述连结销穿过的一端侧孔部，所述一端侧孔部从所述倾斜孔部的一端部向上方侧延伸。

[0014] 本发明的一个或多个实施方式是一种电动冲压机，其中，在所述第一载荷传感器具有与所述倾斜孔部的另一端部连通且能够使所述连结销穿过的另一端侧孔部，所述另一端侧孔部从所述倾斜孔部的另一端部向下方侧或向所述第一载荷传感器的周向一侧延伸。

[0015] 本发明的一个或多个实施方式是一种电动冲压机，其中，还包括用于驱动所述切换机构的驱动部，通过驱动所述驱动部，使所述连结销在所述倾斜孔部内滑动，将所述第二载荷传感器的位置切换到所述突出位置或所述退避位置。

[0016] 本发明的一个或多个实施方式是一种电动冲压机，其中，所述驱动部是以上下方向为轴向且沿所述第一载荷传感器的周向对所述第二载荷传感器施加旋转力的马达，所述马达在所述第一载荷传感器的内部配置为相对于所述第一载荷传感器能够向上下方向相对移动。

[0017] 本发明的一个或多个实施方式是一种电动冲压机，其中，在所述第一载荷传感器形成有在上下方向延伸的竖孔，在所述马达设有规制销，所述规制销以能够在所述竖孔中向上下方向滑动的方式插入所述竖孔，利用所述规制销来限制所述马达在所述第一载荷传感器周向的移动。

[0018] 本发明的一个或多个实施方式是一种电动冲压机，其中，所述第二载荷传感器的额定载荷设定为所述第一载荷传感器的额定载荷的20％。

[0019] 根据上述构成的电动冲压机，能够抑制第二载荷传感器的破损并扩大载荷测量范围。

附图说明

[0020] 图1的(A)是表示第一实施方式涉及的电动冲压机中使用的载荷传感器单元的立体图，图1的(B)是表示将图1的(A)所示的低载荷用负载元件从高载荷用负载元件卸下后的状态的分解立体图。

[0021] 图2是表示第一实施方式涉及的电动冲压机的侧视图。

[0022] 图3的(A)是表示图1的(A)所示的低载荷用负载元件配置在突出位置的状态的立体图，图3的(B)是表示利用切换机构的工作使低载荷用负载元件从图3的(A)所示的状态向上方侧位移的状态的立体图，图3的(C)是表示利用切换机构的工作使低载荷用负载元件从图3的(B)的状态向上方侧位移而配置于退避位置的状态的立体图，图3的(D)是表示低载荷用负载元件从图3的(A)状态向上方侧位移而迁移到能够利用低载荷用负载元件进行载荷测量状态的状态立体图。

[0023] 图4的(A)是表示第二实施方式的电动冲压机所使用的载荷传感器单元的立体图，图4的(B)是表示图4的(A)所示的低载荷用负载元件及驱动机构的立体图。

[0024] 图5的(A)是表示图1的(A)所示的凸轮孔的变形例的一例的展开图，图5的(B)是表示凸轮孔的变形例的其他例的展开图。

[0025] 附图标记说明

[0026] 10 电动冲压机

[0027] 10A 载置台

[0028] 12 伺服马达

[0029] 12A 输出轴

[0030] 12B 马达主体

[0031] 14 滚珠丝杠

[0032] 14A 丝杠轴

[0033] 14B 螺母

[0034] 16 轴承

[0035] 18 同步带

[0036] 20 冲头

[0037] 22 控制部

[0038] 30 载荷传感器单元

[0039] 40 高载荷用负载元件(第一载荷传感器)

[0040] 42 负载元件主体

[0041] 42A 小径部

[0042] 44 载荷承受部

[0043] 44A 收纳部

[0044] 50 低载荷用负载元件(第二载荷传感器)

[0045] 52 负载元件主体

[0046] 52A 小径部

[0047] 54 载荷承受部

[0048] 60 切换机构

[0049] 62 凸轮孔

[0050] 62A 倾斜孔部

[0051] 62B 一端侧孔部

[0052] 62C 另一端侧孔部

[0053] 64 连结销

[0054] 70 驱动机构

[0055] 72 马达(驱动部)

[0056] 72A 输出轴

[0057] 72B 马达主体

[0058] 74 竖孔

[0059] 76 规制销

[0060] 100 电动冲压机

[0061] 110 载荷传感器单元

[0062] 120 低载荷用负载元件(第二载荷传感器)

[0063] 120A 连结孔

[0064] 130 切换机构

[0065] 132 旋转体

[0066] 134 连结销

[0067] W 工件

具体实施方式

[0068] ＜第一实施方式＞

[0069] 下面，参照图1～图3，对第一实施方式涉及的电动冲压机10进行说明。另外，图面中适当表示的箭头UP、箭头FR分别表示电动冲压机10的上方侧、前方侧，下面在使用上下、前后方向进行说明的情况下，表示电动冲压机10的上下方向、前后方向。

[0070] (关于电动冲压机10的整体构造)

[0071] 如图2所示，电动冲压机10在侧视下作为整体形成为向前方侧敞开的大致C字形状。而且，电动冲压机10的下部设为用于载置作为冲压对象物的工件W的载置台10A。此外，电动冲压机10包括：伺服马达12、滚珠丝杠14、同步带18、冲头20及载荷传感器单元30，上述部件配置在电动冲压机10的上部。

[0072] 伺服马达12在电动冲压机10的上部将上下方向作为轴向配置，伺服马达12的输出轴12A从伺服马达12的马达主体12B向上方侧延伸。此外，伺服马达12与电动冲压机10的控制部22电连接。滚珠丝杠14在伺服马达12的前方侧在上下方向延伸，滚珠丝杠14中的丝杠轴14A的上部由轴承16支承为能够旋转。而且，丝杠轴14A的上端部通过同步带18与伺服马达12的输出轴12A连结。

[0073] 冲头20形成为将上下方向设为轴向的大致圆筒状，并且被电动冲压机10的主体部支承，能够沿上下方向相对移动。此外，冲头20配置在滚珠丝杠14的丝杠轴14A的径向外侧，并且配置在与丝杠轴14A同一轴上。而且，在冲头20的上端部内固定有滚珠丝杠14的螺母14B。由此，通过驱动伺服马达12，伺服马达12的旋转力借助同步带18传递到滚珠丝杠14的丝杠轴14A，使丝杠轴14A旋转。其结果，构成为冲头20与螺母14B一同在上下方向往复移动。

[0074] 载荷传感器单元30固定于冲头20的下端部(轴向一侧的端部)。由此，通过冲头20下降，载荷传感器单元30按压工件W，对工件W实施冲压加工。此外，在对工件W进行冲压加工时，利用载荷传感器单元30来测量施加于工件W的载荷。

[0075] (关于载荷传感器单元30)

[0076] 下面对本发明的主要部分即载荷传感器单元30的结构进行说明。

[0077] 如图1的(A)及(B)所示，载荷传感器单元30包括：作为第一载荷传感器的高载荷用负载元件40、作为第二载荷传感器的低载荷用负载元件50。此外，载荷传感器单元30包括：切换机构60，连结高载荷用负载元件40及低载荷用负载元件50且对上下方向上的低载荷用负载元件50相对于高载荷用负载元件40的相对位置进行切换；驱动机构70，使切换机构60工作。下面对载荷传感器单元30的各结构进行说明。

[0078] (关于高载荷用负载元件40)

[0079] 高载荷用负载元件40作为整体形成为向下侧敞开的大致圆筒状。具体来说，高载荷用负载元件40包括：构成高载荷用负载元件40的上端部的负载元件主体42、构成高载荷用负载元件40的下侧部分的载荷承受部44。

[0080] 负载元件主体42形成为以上下方向为轴向的大致圆盘状，负载元件主体42的外径尺寸与冲头20的下端部的内径尺寸相比设定为稍小。而且，负载元件主体42插入到冲头20的下端部内，并利用压板(未图示)固定于冲头20(参照图2)。

[0081] 此外，负载元件主体42具有比负载元件主体42更小径的大致圆柱状的小径部42A，小径部42A从负载元件主体42的轴心部向下侧延伸。

[0082] 载荷承受部44形成为向下侧敞开的大致圆筒状，并且配置在与负载元件主体42同一轴上，并与小径部42A连结。此外，载荷承受部44的外径尺寸设定为与负载元件主体42的外径尺寸大致相同，载荷承受部44的下端部相对于冲头20的下表面(下端)向下侧突出(参照图2)。而且，在对工件W进行冲压加工时，载荷承受部44承受来自工件W的反作用力，高载荷用负载元件40将该反作用力作为对工件W施加的载荷来测量。而且，载荷承受部44的内部设为收纳部44A，收纳部44A内收纳后述的低载荷用负载元件50。

[0083] (关于低载荷用负载元件50)

[0084] 低载荷用负载元件50作为整体形成为以上下方向为轴向的大致圆柱状。具体来说，低载荷用负载元件50包括：构成低载荷用负载元件50的上端部的负载元件主体52、构成低载荷用负载元件50的下侧部分的载荷承受部54。

[0085] 负载元件主体52形成为以上下方向为轴向的大致圆盘状，且负载元件主体52的外径尺寸与高载荷用负载元件40的收纳部44A的内径尺寸相比设定为稍小。此外，负载元件主体52具有比负载元件主体52更小径的大致圆柱状的小径部52A，小径部52A从负载元件主体52的轴心部向下侧突出。

[0086] 载荷承受部54形成为以上下方向为轴向的大致圆柱状，并且配置在与负载元件主体52同一轴上，并与小径部52A连结。此外，载荷承受部54的外径尺寸设定为与负载元件主体52的外径尺寸相同。而且，低载荷用负载元件50以能够旋转且能够沿上下方向移动的方式收纳在高载荷用负载元件40的收纳部44A的下端部内。

[0087] 此外，低载荷用负载元件50利用后述的切换机构60连结于高载荷用负载元件40，并通过切换机构60工作，对上下方向上的低载荷用负载元件50相对于高载荷用负载元件40的相对位置进行切换。

[0088] 具体来说，根据施加于工件W的载荷值，低载荷用负载元件50的位置能够切换至如下任一位置：低载荷用负载元件50的整体相对于高载荷用负载元件40(载荷承受部44)的下表面(下端)配置于上方侧的位置(图3的(C)所示的位置，以下将该位置称为“退避位置”)，低载荷用负载元件50的载荷承受部54(的下端部)相对于高载荷用负载元件40(载荷承受部44)的下表面向下方侧突出的位置(图3的(A)所示的位置，以下将该位置称为“突出位置”)。

[0089] 而且，高载荷用负载元件40及低载荷用负载元件50与电动冲压机10的控制部22电连接(参照图2)，并在冲压加工时测量对工件W施加的载荷，并将该测量载荷向控制部22输出。详细来说，当低载荷用负载元件50配置于退避位置时，利用高载荷用负载元件40来测量对工件W施加的载荷，当低载荷用负载元件50配置于突出位置时，利用低载荷用负载元件50来测量对工件W施加的载荷。

[0090] 此外，在本实施方式中，低载荷用负载元件50的测量载荷最大值(额定载荷)设定为高载荷用负载元件40的测量载荷最大值(额定载荷)的20％。

[0091] (关于切换机构60)

[0092] 切换机构60包括：形成于高载荷用负载元件40的凸轮孔62、设置于低载荷用负载元件50的连结销64。

[0093] 凸轮孔62贯通形成于高载荷用负载元件40的载荷承受部44的下部的外周部，且作为整体在载荷承受部44的周向上延伸。具体来说，凸轮孔62包括：构成除了凸轮孔62一端部以外的部分的倾斜孔部62A、和构成凸轮孔62一端部的一端侧孔部62B。

[0094] 倾斜孔部62A随着朝向高载荷用负载元件40(载荷承受部44)的周向一侧(图1的箭头A方向侧)而向上方侧(与高载荷用负载元件40的轴向一侧相反的一侧)倾斜，并且以直线状延伸。换言之，对于倾斜孔部62A来说，一端部相对于另一端部配置于下侧。另一方面，一端侧孔部62B从倾斜孔部62A的一端部(下端部)向上方侧以直线状延伸。另外，倾斜孔部62A及一端侧孔部62B的宽度尺寸设定为相同尺寸。

[0095] 连结销64形成为以低载荷用负载元件50的径向为轴向的大致圆柱状，从低载荷用负载元件50中的负载元件主体52的外周部向径向外侧突出。由此，连结销64与低载荷用负载元件50构成为能够一体移动。此外，连结销64的直径尺寸与凸轮孔62的宽度尺寸相比设定为稍小，连结销64能够滑动地插入到凸轮孔62内。由此，低载荷用负载元件50利用切换机构60连结于高载荷用负载元件40。另外，连结销64的高度尺寸设定为使连结销64的前端面与高载荷用负载元件40的外周面成为大致同一面。

[0096] 而且设定为，通过连结销64配置于倾斜孔部62A的一端部，使低载荷用负载元件50配置于突出位置(参照图3的(A))，通过连结销64配置于倾斜孔部62A的另一端部，使低载荷用负载元件50配置于退避位置(参照图3的(C))。

[0097] 在此，在连结销64配置于倾斜孔部62A的一端部的状态下，若对低载荷用负载元件50作用有向上方侧的载荷，则低载荷用负载元件50及连结销64向上方侧位移，连结销64插入到一端侧孔部62B内。此外，连结销64与一端侧孔部62B的上端抵接，从而限制低载荷用负载元件50向上方侧的位移(参照图1的(A))。而且，在本实施方式中设定为，即使在连结销64与一端侧孔部62B的上端抵接的状态下，也维持低载荷用负载元件50(载荷承受部54)的下端部从高载荷用负载元件40(载荷承受部44)的下表面突出的突出状态。也就是说，本发明中的“突出位置”包括在上下方向具有规定的幅度的突出位置。

[0098] (关于驱动机构70)

[0099] 驱动机构70包括：作为驱动部的马达72、形成于高载荷用负载元件40的一对竖孔74、和设置于马达72的一对规制销76。

[0100] 马达72以上下方向为轴向收纳在高载荷用负载元件40的收纳部44A内，并且在低载荷用负载元件50的上侧配置在与高载荷用负载元件40同一轴上。此外，在马达72收纳在收纳部44A的收纳状态下，马达72相对于高载荷用负载元件40能够沿上下方向相对移动。

[0101] 马达72的输出轴72A从呈大致圆柱状的马达主体72B向下侧延伸，输出轴72A的下端部(前端部)固定于低载荷用负载元件50的负载元件主体52的上表面。由此，在上下方向上，马达72能够与低载荷用负载元件50一体移动。

[0102] 此外，马达72与电动冲压机10的控制部22电连接(参照图2)，利用控制部22使马达72驱动。由此，通过驱动马达72，来自输出轴72A的旋转力传递到低载荷用负载元件50，低载荷用负载元件50绕轴旋转。

[0103] 一对竖孔74贯通形成于高载荷用负载元件40的载荷承受部44的外周部。该竖孔74形成为在上下方向延伸的长孔状，并且相对于上述凸轮孔62配置在上方侧。此外，一对竖孔74相对于载荷承受部44的轴线配置在成点对称的位置。也就是说，一对竖孔74在载荷承受部44的周向上配置在相隔180度的位置。而且，一对竖孔74中的一个配置在上述凸轮孔62的一端侧孔部62B的正上方。

[0104] 一对规制销76形成为以马达72的径向为轴向的大致圆柱状，并从马达主体72B的外周部向径向外侧突出。此外，规制销76的直径尺寸设定为比竖孔74的宽度尺寸稍小，一对规制销76配置在与一对竖孔74对应的位置。而且，规制销76以能够在上下方向滑动的方式插入竖孔74的内部。由此构成为，允许马达72相对于高载荷用负载元件40在上下方向的相对移动，并限制(规制)马达72(马达主体72B)相对于高载荷用负载元件40的相对旋转。另外，规制销76的高度尺寸设定为使规制销76的前端面与高载荷用负载元件40的外周面成为大致同一面。

[0105] 此外设定为，在马达72与低载荷用负载元件50一同配置在退避位置的状态下，规制销76不与竖孔74的上端抵接，在马达72与低载荷用负载元件50一同配置于突出位置的状态下，规制销76不与竖孔74的下端抵接。

[0106] 下面，对第一实施方式的作用及效果进行说明。

[0107] (在工件W上施加的载荷为高载荷(相对于高载荷用负载元件40的额定载荷为大于10％且100％以下的载荷)的情况)

[0108] 如图3的(A)所示，在电动冲压机10的初始状态下，由于驱动机构70的马达72未驱动，连结销64利用低载荷用负载元件50及马达72的自重，配置在凸轮孔62中倾斜孔部62A的一端部。由此，低载荷用负载元件50配置在突出位置。此外，在该状态下，马达72的规制销76配置在竖孔74的下端侧的部分。

[0109] 而且，在施加于工件W的载荷为高载荷的情况下，利用控制部使驱动机构70的马达72驱动，使切换机构60工作，并且利用切换机构60使低载荷用负载元件50配置于退避位置。

[0110] 具体来说，使马达72的输出轴72A正转(向图3的(A)的箭头A方向侧旋转)。此时，由于在马达72(马达主体72B)设有向高载荷用负载元件40的竖孔74插入的规制销76，因此在限制马达主体72B相对于高载荷用负载元件40的相对旋转的状态下，向低载荷用负载元件50输入马达72的旋转力。此外，由于连结销64配置于凸轮孔62中倾斜孔部62A的一端部，因此利用输入到低载荷用负载元件50的旋转力，使连结销64从倾斜孔部62A的一端部向另一端侧滑动。此时，由于倾斜孔部62A随着从一端部朝向另一端侧而向上方侧倾斜，因此如图3的(B)所示，低载荷用负载元件50绕轴而向一侧(图3的(B)的箭头A方向侧)旋转，且相对于高载荷用负载元件40向上方侧位移。此外，此时马达72的规制销76在高载荷用负载元件40的竖孔74内向上方侧滑动，且马达72与低载荷用负载元件50一同向上方侧位移。

[0111] 而且，如图3的(C)所示，当连结销64到达倾斜孔部62A的另一端部时，低载荷用负载元件50配置在退避位置，低载荷用负载元件50整体收纳在高载荷用负载元件40的收纳部44A内。由此，低载荷用负载元件50的下表面配置为相对于高载荷用负载元件40的下表面向上方侧离开，成为能够利用高载荷用负载元件40进行载荷测量的状态。

[0112] 在该状态下，驱动伺服马达12，使冲头20下降。由此，冲头20接近工件W。而且，当高载荷用负载元件40的下表面与工件W的上表面抵接时，向下方侧的载荷施加于工件W，开始对工件W的冲压加工。此外，此时由于从工件W对高载荷用负载元件40作用向上方侧的反作用力，因此高载荷用负载元件40测量该反作用力作为工件W上施加的载荷，并向控制部22输出。

[0113] (在工件W上施加的载荷为低载荷(相对于高载荷用负载元件40的额定载荷为10％以下的载荷)的情况)

[0114] 在施加于工件W的载荷为低载荷的情况下，利用控制部22使驱动机构70的马达72驱动，并利用切换机构60将低载荷用负载元件50的位置从退避位置切换到突出位置。

[0115] 具体来说，使马达72的输出轴72A逆转(向图3的(C)的箭头B方向侧旋转)。由此，与上述同样地，在限制马达72的马达主体72B相对于高载荷用负载元件40的相对旋转的状态下，向低载荷用负载元件50输入旋转力，利用该旋转力，低载荷用负载元件50的连结销64从倾斜孔部62A的另一端部向一端侧滑动。因此，低载荷用负载元件50绕轴而向另一侧旋转，低载荷用负载元件50及马达72从退避位置向下方侧位移。而且，在连结销64到达倾斜孔部62A的一端部的时刻，停止利用控制部22对马达72进行的驱动。由此，低载荷用负载元件50配置在突出位置，低载荷用负载元件50中的载荷承受部54的下端部从高载荷用负载元件40的下端部向下侧突出(成为图3的(A)所示的状态)。

[0116] 另外，当将低载荷用负载元件50的位置从退避位置向突出位置切换时，也可在低载荷用负载元件50配置在退避位置的状态下，停止马达72的驱动。在该情况下，也是利用低载荷用负载元件50及马达72的自重使连结销64从倾斜孔部62A的另一端部向一端侧滑动，低载荷用负载元件50配置在突出位置。

[0117] 而且，在该状态下，驱动伺服马达12，使冲头20下降。由此，冲头20接近工件W。而且，当低载荷用负载元件50的下表面与工件W的上表面抵接时，从工件W对低载荷用负载元件50作用向上方侧的反作用力。此时，凸轮孔62中，由于一端侧孔部62B从倾斜孔部62A的一端部向上方侧延伸，因此未限制连结销64向上方侧的位移。也就是说，未限制低载荷用负载元件50及马达72向上方侧的位移。因此，当对低载荷用负载元件50作用向上方侧的反作用力时，连结销64、低载荷用负载元件50及马达72向上方侧位移，连结销64插入一端侧孔部62B。而且，如图3的(D)所示，通过使连结销64与一端侧孔部62B的上端抵接，限制连结销64(即，低载荷用负载元件50的负载元件主体52及马达72)向上方侧的位移。由此，成为能够利用低载荷用负载元件50进行载荷测量的状态。

[0118] 在该状态下，当使冲头20进一步下降时，对工件W施加向下方侧的载荷，开始对工件W进行冲压加工。而且，此时从工件W通过低载荷用负载元件50的载荷承受部54向负载元件主体52作用向上方侧的反作用力。因此，低载荷用负载元件50测量该反作用力作为工件W上施加的载荷并向控制部22输出。

[0119] 如以上说明那样，根据本实施方式的电动冲压机10，在冲头20的下端部设有载荷传感器单元30，且载荷传感器单元30包括高载荷用负载元件40及低载荷用负载元件50。此外，低载荷用负载元件50利用切换机构60与高载荷用负载元件40连结，且低载荷用负载元件50的位置利用切换机构60切换为退避位置或突出位置。

[0120] 而且，在对工件W施加的载荷为高载荷的情况下，利用切换机构60使低载荷用负载元件50配置于退避位置，从而能够利用高载荷用负载元件40来测量施加于工件W的载荷。此外，此时，由于低载荷用负载元件50配置在退避位置，因此工件W不与低载荷用负载元件50直接接触。因此，在每次对工件W进行冲压加工时，能够避免从工件W向载荷传感器单元30作用的向上方侧的反作用力直接作用于低载荷用负载元件50。

[0121] 另一方面，在对工件W施加的载荷为低载荷的情况下，利用切换机构60使低载荷用负载元件50配置在突出位置，从而能够利用低载荷用负载元件50来测量施加于工件W的载荷。由此，与在载荷传感器单元30中省略了低载荷用负载元件50的比较例相比，能够扩大电动冲压机10中的载荷测量范围。也就是说，如上述那样，已知在负载元件中对于额定载荷的10％以下的载荷来说，额定输出相对于额定载荷的特性为非线性。因此，在比较例中，对于电动冲压机中额定载荷的10％以下的载荷无法进行有效的载荷测量。对此，在本实施方式的电动冲压机10中，由于载荷传感器单元30除了高载荷用负载元件40以外还具有低载荷用负载元件50，因此能够利用低载荷用负载元件50来进行高载荷用负载元件40的额定载荷的
10％以下的载荷测量。其结果，与上述比较例相比，能够扩大电动冲压机10中的载荷测量范围。

[0122] 由以上可知，抑制低载荷用负载元件50的破损，并能够扩大电动冲压机10中的可测量载荷范围。

[0123] 而且，如上所述，在对工件W施加的载荷为高载荷的情况下，由于低载荷用负载元件50配置在退避位置，因此每次对工件W进行冲压加工时，从工件W作用于载荷传感器单元30的反作用力不会直接作用于低载荷用负载元件50。由此，能够有助于载荷传感器单元30(低载荷用负载元件50)的耐久性提高。

[0124] 此外，在载荷传感器单元30中，低载荷用负载元件50收纳在高载荷用负载元件40的收纳部44A内。因此，能够抑制载荷传感器单元30的径向大型化，进而能够抑制冲头20的下端部周边的大型化。

[0125] 而且，载荷传感器单元30中的切换机构60包括：形成于高载荷用负载元件40的凸轮孔62、和设置于低载荷用负载元件50的连结销64，连结销64能够滑动地插入凸轮孔62。此外，凸轮孔62的倾斜孔部62A随着朝向高载荷用负载元件40的周向一侧而向上方侧倾斜。而且，通过使连结销64配置在倾斜孔部62A的一端部，低载荷用负载元件50配置在突出位置，通过使连结销64配置在倾斜孔部62A的另一端部，低载荷用负载元件50配置在退避位置。由此，能够以简单的结构，将低载荷用负载元件50与高载荷用负载元件40连结为能够在上下方向相对移动，并将低载荷用负载元件50切换到退避位置或突出位置。

[0126] 此外，在切换机构60的凸轮孔62中，构成凸轮孔62一端部的一端侧孔部62B从倾斜孔部62A的一端部向上方侧延伸。由此，能够利用低载荷用负载元件50稳定地测量施加于工件W的载荷。也就是说，如上所述，当能够利用低载荷用负载元件50进行载荷测量的状态时，连结销64插入一端侧孔部62B，并且与一端侧孔部62B的上端抵接。由此，连结销64向高载荷用负载元件40的周向的移动被一端侧孔部62B限制。也就是说，一端侧孔部62B作为止转件发挥作用，能够限制(规制)低载荷用负载元件50相对于高载荷用负载元件40的周向的相对旋转。因此，能够利用低载荷用负载元件50稳定地测量施加于工件W的载荷。

[0127] 而且，载荷传感器单元30具有驱动机构70，且通过使驱动机构70驱动，切换机构60工作，低载荷用负载元件50的位置切换到退避位置或突出位置。由此，能够将低载荷用负载元件50的位置自动地切换到退避位置或突出位置。因此，能够提高使用者的便利性。

[0128] 此外，驱动机构70具有用于使切换机构60工作的马达72，马达72收纳在高载荷用负载元件40的收纳部44A内。因此，能够抑制载荷传感器单元30的径向大型化，并能够将低载荷用负载元件50的位置自动地切换到退避位置或突出位置。

[0129] 另外，在上述说明中，在测量相对于高载荷用负载元件40的额定载荷为10％以下的载荷时，使用低载荷用负载元件50，但在测量相对于高载荷用负载元件40的额定载荷为20％以下的载荷时，也可使用低载荷用负载元件50。

[0130] 尤其是，在本实施方式中，低载荷用负载元件50的额定载荷设定为高载荷用负载元件40的额定载荷的20％。因此，在测量相对于高载荷用负载元件40的额定载荷为10％附近的载荷时，可以使用低载荷用负载元件50中额定输出相对于额定载荷的特性为线性的区域。因此，在测量相对于高载荷用负载元件40的额定载荷为10％附近的载荷时，能够良好地测量施加于工件W的载荷。

[0131] ＜第二实施方式＞

[0132] 下面，使用图4的(A)及(B)对第二实施方式的电动冲压机100进行说明。在第二实施方式中，除了载荷传感器单元110中低载荷用负载元件120及切换机构130以外，构成为与第一实施方式相同。另外，在以下的说明中，对于与第一实施方式相同构成的部件标注相同的符号。

[0133] 在第二实施方式中，低载荷用负载元件120构成为所谓圆柱型的负载元件。具体来说，低载荷用负载元件120形成为大致圆筒状(圆环状)，并且在高载荷用负载元件40中的载荷承受部44的径向外侧，与高载荷用负载元件40配置在同一轴上。此外，低载荷用负载元件120的内径尺寸与载荷承受部44的外径尺寸相比设定为稍大，低载荷用负载元件120构成为能够相对于载荷承受部44相对旋转且在上下方向能够相对移动。此外，在低载荷用负载元件120的上部形成有圆形状的连结孔120A，连结孔120A在低载荷用负载元件120的径向上贯通。

[0134] 切换机构130包括：形成于高载荷用负载元件40的凸轮孔62、旋转体132、连结销134。

[0135] 旋转体132形成为以上下方向为轴向的大致圆盘状，旋转体132的外径尺寸与高载荷用负载元件40的收纳部44A的内径尺寸相比设定为稍小。而且，旋转体132在马达72的下侧位置收纳在收纳部44A内，并且构成为相对于高载荷用负载元件40能够相对旋转且在上下方向能够相对移动。而且，马达72的输出轴72A的前端部与旋转体132的轴心部连结。

[0136] 连结销134形成为以旋转体132的径向为轴向的大致圆柱状。而且，连结销134的基端部通过螺纹结合等固定于旋转体132的外周部，连结销134从旋转体132的外周部向径向外侧突出。此外，连结销134能够滑动地插入切换机构130的凸轮孔62内。而且，连结销134的前端部从高载荷用负载元件40的载荷承受部44的外周部向径向外侧突出，且能够一体移动地插入低载荷用负载元件120的连结孔120A内。由此构成为，当马达72进行驱动时，马达72的旋转力通过旋转体132输入到连结销134，低载荷用负载元件120绕轴旋转。此外设定为，此时连结销134在倾斜孔部62A内滑动，并配置在倾斜孔部62A的一端部或另一端侧，从而低载荷用负载元件120配置在突出位置或退避位置。

[0137] 而且构成为，在低载荷用负载元件120配置在突出位置的状态下，低载荷用负载元件120的下表面相对于高载荷用负载元件40的下表面配置于下侧，在低载荷用负载元件120配置于退避位置的状态下，低载荷用负载元件120的下表面相对于高载荷用负载元件40的下表面配置于上侧。由此，在对工件W施加的载荷为低载荷的情况下，通过将低载荷用负载元件120配置在突出位置，能够利用低载荷用负载元件120来测量施加于工件W的载荷。另一方面，在对工件W施加的载荷为高载荷的情况下，通过将低载荷用负载元件120配置于退避位置，能够利用高载荷用负载元件40来测量施加于工件W的载荷。因此，在第二实施方式中，也与第一实施方式同样地抑制低载荷用负载元件120的破损，并能够扩大电动冲压机100中的可测量载荷范围。

[0138] 此外，在第二实施方式中，低载荷用负载元件120形成为大致圆筒状(圆环状)，并配置在高载荷用负载元件40的径向外侧。也就是说，构成为在低载荷用负载元件120的内部收纳高载荷用负载元件40的下端部。因此，即使在低载荷用负载元件120形成为大致圆筒状(圆环状)的情况下，也能够抑制低载荷用负载元件120的破损，并扩大电动冲压机100中的可测量载荷范围。

[0139] 另外，在第二实施方式中，低载荷用负载元件120配置在高载荷用负载元件40的径向外侧。因此，也可构成为堵塞高载荷用负载元件40的载荷承受部44的开口端部。例如，也可将大致圆盘状的盖嵌入载荷承受部44的开口端部，并将该盖作为高载荷用负载元件40的下端部。由此，在利用高载荷用负载元件40对工件W进行冲压加工时，能够增大高载荷用负载元件40中与工件W接触的接触面积。其结果，能够利用高载荷用负载元件40对工件W良好地进行冲压加工。

[0140] 此外，在第一及第二实施方式中，构成为电动冲压机10、100包括驱动机构70，但在电动冲压机10、100中也可构成为省略驱动机构70。也就是说，也可通过手动来使切换机构60、130工作，将低载荷用负载元件50、120的位置切换到突出位置或退避位置。

[0141] 在该情况下，例如，在第一实施方式中，也可将连结销64的轴向的长度设定为，使切换机构60的连结销64向高载荷用负载元件40的径向外侧突出。由此，使用者握持连结销64的前端部，并使连结销64沿凸轮孔62的长边方向滑动，从而能够手动地使切换机构60工作。

[0142] 此外，例如，也可在低载荷用负载元件50的载荷承受部54的下表面的中央部形成呈剖面正六边形的凹部。由此，例如，将六角扳手等工具插入该凹部内，通过使工具绕低载荷用负载元件50的轴旋转，能够手动地使切换机构60工作。

[0143] 此外，在手动使切换机构60工作的情况下，也可改变切换机构60的凸轮孔62的形状。例如，如图5的(A)所示，也可将与倾斜孔部62A的另一端部连通的另一端侧孔部62C形成于高载荷用负载元件40。而且，在该图所示的例子中，另一端侧孔部62C从倾斜孔部62A的另一端部向下侧延伸。由此，连结销64、134插入另一端侧孔部62C内，能够有效地保持配置在退避位置的低载荷用负载元件50、120。

[0144] 此外，在第一及第二实施方式中，凸轮孔62包括倾斜孔部62A和一端侧孔部62B，但凸轮孔62的形状或结构并不限定于此。例如，如图5的(B)所示，也可将一端侧孔部62B从倾斜孔部62A的一端部向载荷承受部44(高载荷用负载元件40)的周向另一侧(图5的(B)的箭头B方向侧)延伸。此外，与上述同样，也可形成用于构成凸轮孔62的另一端部的另一端侧孔部62C，并将另一端侧孔部62C从倾斜孔部62A的另一端部向载荷承受部44(高载荷用负载元件40)的周向一侧(图5的(B)的箭头A方向侧)延伸。

[0145] 此外，在第一及第二实施方式中，构成为将驱动机构70的马达72收纳于高载荷用负载元件40的收纳部44A内，但也可构成为将马达72配置于高载荷用负载元件40的外侧。在该情况下，例如，与第一及第二实施方式相比，将连结销64、134向高载荷用负载元件40的径向外侧突出。此外，也可设置用于连结该连结销64、134和马达72的连结机构，且构成为利用马达72的驱动来使该连结机构工作，从而能够使连结销64、134在凸轮孔62内滑动。

[0146] 此外，在第一及第二实施方式中，切换机构60(130)的凸轮孔62在高载荷用负载元件40形成在一个部位，但也可将一对凸轮孔62形成于高载荷用负载元件40。在该情况下，也可与一对凸轮孔62对应地将一对连结销64(134)设置于低载荷用负载元件50(120)，并将一对凸轮孔62相对于高载荷用负载元件40的轴心配置在点对称的位置。

[0147] 由此，利用切换机构60(130)，能够使低载荷用负载元件50(120)与高载荷用负载元件40连结的连结状态稳定化。

[0148] 此外，能够利用低载荷用负载元件50(120)进行准确的载荷测量。也就是说，在将切换机构60(130)的凸轮孔62形成于高载荷用负载元件40的一个部位的情况下，当连结销64(134)与一端侧孔部62B的上端抵接时，有可能低载荷用负载元件50(120)在高载荷用负载元件40内倾斜，无法准确测量载荷。对此，通过将一对凸轮孔62形成于高载荷用负载元件
40，能够使一对连结销64(134)抵接于一对一端侧孔部62B的上端。由此，在利用低载荷用负载元件50(120)进行载荷测量时，能够抑制低载荷用负载元件50(120)相对于高载荷用负载元件40的倾斜，并能够使低载荷用负载元件50(120)的姿势稳定。其结果，能够利用低载荷用负载元件50(120)进行准确的载荷测量。

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一种冲压工艺-专利编号CN111085587A	2020-05-11	577
冲压机-专利编号CN103328198B	2020-05-11	353
冲压导向装置-专利编号CN103769484A	2020-05-12	457
冲压成型装置-专利编号CN103328195A	2020-05-12	331
定位冲压模具-专利编号CN102357586A	2020-05-13	286
一种冲压模具-专利编号CN105935721A	2020-05-11	755
冲压成型系统-专利编号CN103347624A	2020-05-12	710
冲压机-专利编号CN103328198A	2020-05-11	215
定位冲压模具-专利编号CN102357586B	2020-05-13	869
冲压打孔模具-专利编号CN102294709A	2020-05-13	657

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