专利名称：粉末供给装置及其粉末成型装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过由冲模和上、下冲头组件组成的金属模对陶瓷或食品、药品等的粉末原料进行加压成形用的粉末成型装置。
背景技术：
作为这种粉末成型装置例如有特许公报第2695757号的提案。这种粉末成型装置通过凸轮从动件及导轨对配设有多个金属模的回转盘按照粉末供给部、压缩成形部、制品取出部的顺序进行搬运。采用这种装置，可进行成形体的连续生产，可提高生产性。
又，在所述粉末成型装置中，作为金属模的夹持机构，以往，为了在手动和自动的场合都不使安装部产生游隙，有时采用沿与加压驱动方向相同的方向回转的回转夹持机构。
另一方面，在将所述金属模按照粉末供给部、压缩成形部、制品取出部的顺序进行搬运时，通常是在上下金属模固定在同一基板上的状态下进行搬运的。因此，上下金属模的位置不受运送精度等的影响，只由安装精度来决定。
但是，在所述粉末成型装置中，为了进一步提高生产性，考虑过加快所述回转盘在各工位间的搬运速度。然而，一旦加快回转盘的回转速度，则有可能会因作用于成形体的惯性力等造成成形体倾倒或错位，不能适应搬运速度高速化。
又，在所述传统的粉末成型装置中，因是用凸轮从动件和导轨来限制金属模位置，故成形工序由所述导轨决定，无论安装什么样的金属模，也都是以完全相同的曲线运动。为此，金属模设计必须符合导轨，存在着成形工序的自由度差的问题。
在所述传统的金属模的夹持机构中，在将加压驱动方向和夹持方向作为同一方向的场合，往往会产生以下不良的现象，例如，在加压后的脱模工序中，当成形品与金属模难以脱模时，金属模的夹持部会产生松弛，不能脱模，或者成形品在脱模时损坏等。
并且，在将所述上下金属模固定在同一基板上后搬运的结构很容易成为将上下金属模一体搬运的庞大结构。为此，考虑过搬运上下金属模中某一方的方法，但在此场合，在每次搬运时必须进行上下金属模的定位，需要相应的措施。
发明内容
本发明鉴于上述状况，其目的在于，提供一种不仅能防止搬运时的成形体倾倒或错位、可适应搬运速度的高速化、而且还可提高成形工序的自由度、进而可消除脱模时的破损等问题的粉末成型装置。
本发明的第7技术方案是一种粉末成型装置，包括由具有粉末成形空间的冲模和上、下冲头组件组成的金属模以及通过各自独立驱动所述上、下冲头组件进行加压成形的加压驱动机构，其特征在于，设有将所述上、下冲头组件定位在冲模上的冲头定位装置。
本发明的第8技术方案是在第7技术方案中，其特征在于，所述冲头定位装置由安装在所述上、下冲头组件中至少一方的锥状块和在所述冲模上形成的锥状部构成，通过将所述锥状块与该锥状部嵌合进行定位。
本发明的第9技术方案是在第8技术方案中，其特征在于，所述锥状块采用与所述上、下冲头组件独立驱动的结构。
本发明的第10技术方案是在第7技术方案中，其特征在于，所述冲头定位装置由在所述冲模上形成的定位孔以及在所述上、下冲头组件中至少一方形成且具有尖部的导销构成，通过将该尖部与所述定位孔配合进行定位。
本发明的第11技术方案是在第8或第9技术方案中，其特征在于，在所述冲模或锥状块上，设有通过吸引粉末成形空间内的空气进行减压的减压装置。
本发明的第12技术方案是在第11技术方案中，其特征在于，所述减压装置由在所述冲模或锥状块上形成的与所述粉末成形空间连通的减压通路以及与该减压通路连接的真空发生源构成。
本发明的第13技术方案是在第11技术方案中，其特征在于，所述锥状块形成将所述冲模的粉末成形空间及其周围气密地围住的状态，在该锥状块上形成所述减压通路。
本发明的第14技术方案是在第11至第13任一项技术方案中，其特征在于，所述减压装置在将粉末向所述粉末成形空间供给时开始减压，并将该减压状态至少维持到进行加压成形之时。
本发明第15技术方案的粉末成型装置，包括由具有粉末成形空间的冲模和上、下冲头组件组成的金属模；将该金属模至少在粉末供给工位、加压成形工位、成形体取出工位间进行搬运的金属模搬运机构；以及在所述加压成形工位中通过各自独立驱动所述上、下冲头组件进行加压成形的加压驱动机构，其特征在于，设置有通过沿与所述上、下冲头组件的加压移动方向正交的方向移动而将上、下冲头组件中至少一方可拆卸地与所述加压驱动机构连接的连接装置。
本发明的第16技术方案是在第15技术方案中，其特征在于，所述连接装置由配置固定在所述加压驱动机构上的夹具本体、支承在该夹具本体上可沿所述正交方向移动的滑动爪、以及在将所述冲头组件与加压驱动机构连接的连接位置和解除该连接的非连接位置之间对该滑动爪进行驱动的滑动驱动机构构成。
本发明的第17技术方案是在第16技术方案中，其特征在于，所述滑动爪具有与所述冲头组件嵌合的锥状部。
本发明的第18技术方案是在第16或第17技术方案中，其特征在于，所述滑动驱动机构采用直线驱动所述滑动爪的结构。
本发明的第19技术方案是在第16或17技术方案中，其特征在于，所述滑动驱动机构采用使所述滑动爪回转驱动的结构。
本发明的第20技术方案是在与第15技术方案相同的粉末成型装置中，其特征在于，具有当在所述各工位间进行搬运时将所述下冲头组件保持在冲模上、且在搬运至所述任一工位后解除所述保持的组件保持装置。
本发明的第21技术方案是在第20技术方案中，其特征在于，所述组件保持装置具有可沿加压方向移动地支承所述下冲头组件的导向机构以及将所述下冲头组件的固定保持在所述导向机构上或解除保持的保持机构。
本发明的第22技术方案是在第21技术方案中，其特征在于，所述保持机构具有通过回转轴被轴支承在所述下冲头组件上的钩接杆以及通过以回转轴为中心转动施力、使该钩接杆与所述导向机构面接触而将所述下冲头组件固定保持的施力构件，通过使所述钩接杆向反施力方向转动来解除所述固定保持。
本发明的第23技术方案是在第22技术方案中，其特征在于，在所述钩接杆上，配设有增强与所述导向机构间的固定力的永久磁铁或电磁铁。
本发明的第24技术方案是在第21技术方案中，其特征在于，所述保持机构具有通过回转轴被轴支承在所述下冲头组件上的钩接杆；利用磁力使该钩接杆与所述导向机构面接触、将所述下冲头组件吸附保持的永久磁铁；以及利用通电解除所述永久磁铁的磁力、以减小吸附力的电磁铁。
本发明的第25技术方案是在第21技术方案中，其特征在于，所述保持机构具有可移动地被支承在所述下冲头组件上的凸轮构件以及利用该凸轮构件与所述导向机构的线接触所产生的磨擦力、将所述下冲头组件推压固定的推压构件，通过使所述凸轮构件向反推压方向移动来解除所述推压固定。
本发明的第26技术方案是在第25技术方案中，其特征在于，所述凸轮构件由通过回转对偶而可转动地支承在所述下冲头组件上的回转凸轮构成。
本发明的第27技术方案是在第25技术方案中，其特征在于，所述凸轮构件由通过直动对偶而可移动地支承在所述下冲头组件上的直线运动凸轮构成。
采用本发明第1技术方案的粉末成型装置，由于由成形体保持装置对从冲模脱模后的成形体进行保持，因此，在搬运成形体时，可防止该成形体倾倒或错位，进而可适应搬运速度的高速化。
采用本发明的第2技术方案，由于通过将下冲头组件与成形体配合来进行保持，因此，可使下冲头组件对应于成形体的形状，例如，可通过与成形体的凹部和凸部嵌装而牢固地进行保持，与设置另外的保持机构的场合相比，可避免成本上升。
采用本发明的第3技术方案，由于将配设在冲模上的配合片与成形体配合来进行保持，因此，可防止在搬运中倾倒或偏位，在此场合，也能适应搬运速度的高速化。
采用本发明的第4技术方案，由于由导向构件将成形体围住地进行保持，因此，可进行不依赖于重力的搬运，与上述一样，可适应搬运速度的高速化。
采用本发明的第5技术方案，由于由推压机构将成形体推压保持，因此，可进行不依存于重力的搬运，可适应搬运速度的进一步高速化。
采用本发明的第6技术方案，由于由流体压力发生机构将成形体保持，因此，例如通过加压空气或真空吸引将成形体保持，就可与上述一样，适应搬运速度的高速化。
采用本发明的第7技术方案，由于设置了将上、下冲头组件定位在冲模上的冲头定位装置，因此，例如在将下冲头组件与冲模一起搬运时可精确地进行上冲头组件与冲模的定位，可确保成形体的产品质量和尺寸精度。
采用本发明的第8技术方案，由于在将锥状块插入上冲头组件的同时，将该锥状块与冲模上形成的锥状部进行嵌合，因此，可用简单的结构精确地进行定位。
采用本发明的第9技术方案，由于对所述锥状块与上冲头组件分别独立进行驱动，因此，在将锥状块预先定位在冲模上的状态下，通过对上、下冲头组件进行加压驱动，就可防止金属模的破损等问题，可确保成形体的产品质量和尺寸精度。
采用本发明的第10技术方案，由于将在上冲头组件上形成的导销的尖部与在冲模上形成的定位孔配合来进行定位，因此，与技术方案7一样，能可靠定位，可确保成形体的产品质量和尺寸精度。
采用本发明的第11技术方案，由于对由冲模和上、下冲头组件形成的粉末成形空间内的空气进行了吸引减压，因此，可减小充填在冲模内的粉末的空隙，可防止粉末密度不均匀，同时可缩短加压成形时间。
采用本发明的第12技术方案，由于在所述冲模或锥状块上形成减压通路，该减压通路与真空发生源连接，因此，可用简单的结构构成减压装置，可抑制成本上升。
采用本发明的第13技术方案，由于锥状块形成了将冲模的粉末成形空间及其周围围住的状态，因此，可防止粉末向冲模周围飞散。
采用本发明的第14技术方案，由于是在向冲模充填粉末时开始减压，且将该减压状态维持到进行加压成形之时，因此，可提高向所述冲模供给粉末时的充填速度，同时可防止充填时的粉末飞散，并且可不作加压时的减压，进而可缩短加压成形时间。
采用本发明的第15技术方案，由于通过由连接装置沿与加压方向正交的方向移动而将下冲头组件可装拆地与加压驱动机构连接，因此，加压力不会作用于连接方向，进而可使连接装置小型化。即，在以往将连接方向设定为与加压方向相同的方向时，在加压成形后的脱模工序中，难以顺利地进行金属模与成形体的脱模，有可能会损伤成形体。为此，必须增大连接装置及其周围部件的强度，造成结构复杂化，本发明就是为了解决这一问题。
采用本发明的第16技术方案，由于连接装置由配置固定在加压驱动机构上的夹具本体、可移动地配设在该夹具本体上的滑动爪、以及对该滑动爪进行移动驱动的滑动驱动机构构成，因此，可用一种使滑动爪从夹具本体进退驱动的简单结构来进行连接或连接解除操作。
采用本发明的第17技术方案，由于在滑动爪上形成了与下冲头组件作锥状嵌合的锥状部，因此，可牢固地进行上冲头组件与加压驱动机构的连接，并可提高定位精度。
采用本发明的第18技术方案，由于是使滑动爪直线移动来进行连接或解除连接，因此，可提高连接力。
采用本发明的第19技术方案，由于使滑动爪回转来进行连接或解除连接，因此，可减小滑动爪的回转力，可使驱动部小型化。
采用本发明的第20技术方案，由于在进行各工位间的搬运时将下冲头组件保持在冲模上，且在搬运至某一工位后解除保持，因此，可防止搬运中的下冲头组件移动或脱落。并且，由于在搬运至工位后解除下冲头组件的保持，因此，可无障碍地进行下冲头组件的驱动。
采用本发明的第21技术方案，由于通过导向机构，沿加压方向可移动地对下冲头组件进行支承，且通过保持机构在导向机构上进行下冲头组件的固定保持或解除保持，因此，可用简单的结构将下冲头组件保持或解除保持，可抑制成本的上升。
采用本发明的第22技术方案，由于通过施力构件使轴支承在下冲头组件上的钩接杆与导向机构面接触，以将下冲头组件固定保持，因此，可用简单的结构并用最少的零件对下冲头组件进行保持。
采用本发明的第23技术方案，由于在钩接杆上配设了增强与导向机构间的固定力用的永久磁铁和电磁铁，因此，可更加牢固地将下冲头组件固定保持。
采用本发明的第24技术方案，由于利用永久磁铁的磁力使钩接杆与导向机构面接触以进行吸附保持，在解除该保持时，通过向电磁铁通电来减小所述永久磁铁的吸附力，因此，可电气性地进行保持或解除保持。
采用本发明的第25技术方案，由于利用导向机构与可移动地支承在下冲头组件上的凸轮构件的线接触产生的磨擦力对所述下冲头组件进行推压固定，因此，可利用凸轮构件的楔状效果增大与导向机构间的线接触压力，可牢固地将下冲头组件保持。由此，即使在凸轮构件与导向机构的加工精度和组装精度方面出现了偏差时，也能将该偏差吸收而获得充分的接触力，可防止下冲头组件的位置偏移。
采用本发明的第26技术方案，由于是用回转凸轮构成凸轮构件，因此，可用简单的结构并用最少零件将下冲头组件牢固地固定保持。
采用本发明的第27技术方案，由于是用直线运动凸轮构成凸轮构件，因此，可进一步增大与导向机构的接触压力，可更加牢固地将下冲头组件保持。
采用本发明的第28技术方案，由于由成形体保持装置对从冲模脱模后的成形体进行保持，因此，可防止搬运成形体时该成形体倾倒或错位，进而可适应搬运速度的高速化，可提高生产能力。另外，由于设置了将上、下冲头组件定位在冲模上的冲头定位装置，因此，例如在将下冲头组件与冲模一起搬运时，可精确地进行上冲头组件与冲模的定位，可确保成形体的产品质量和尺寸精度。并且，通过用连接装置沿与加压方向正交的方向移动，可将下冲头组件可装拆地与加压驱动机构连接，因此，加压力不会作用于连接方向，从而可使连接装置小型化。又由于在将所述下冲头组件在各工位间搬运时保持在冲模上，并在搬运至某一工位后解除保持，故可防止搬运中的下冲头组件移动或脱落。另外，由于在搬运至工位后解除下冲头组件的保持，因此，可无障碍地进行下冲头组件的驱动。
采用本发明的第29技术方案，由于通过导向机构，可沿加压方向移动地对下冲头组件进行支承，将下冲头组件固定保持在与该导向机构分别独立设置的制动构件上，因此，可防止例如在将下冲头组件固定在导向机构上时因将该下冲头组件固定保持而造成的导向机构的磨损，可提高导向机构的寿命以及下冲头组件的支承精度。并且，可采用不同于导向机构的结构和材质来构成制动构件，可选择磨擦系数大而又成本低的材料。
采用本发明的第30技术方案，由于通过施力构件使轴支承在下冲头组件上的钩接杆与制动构件面接触而将下冲头组件固定保持，因此，可用简单的结构对下冲头组件进行保持或解除保持，可抑制成本的上升。
采用本发明的第31技术方案，由于在钩接杆上配设了增强与制动构件间的固定力的永久磁铁和电磁铁，因此，可更加牢固地将下冲头组件固定保持。
采用本发明的第32技术方案，由于利用永久磁铁的磁力使钩接杆与制动构件作面接触来进行吸附保持，且在解除该保持时，通过向电磁铁通电来减小所述永久磁铁的吸附力，因此，可电气性地进行保持或解除保持。
采用本发明的第33技术方案，由于利用了制动构件与可移动地支承在下冲头组件上的凸轮构件作线接触产生的磨擦力对所述下冲头组件进行推压固定，因此，可利用凸轮构件的楔状效果增大与制动构件的线接触压力，可牢固地将下冲头组件保持，获得与技术方案25的发明同样的效果。
采用本发明的第34技术方案，由于用回转凸轮构成凸轮构件，因此，可用简单的结构并用最少的零件将下冲头组件牢固地固定保持。
采用本发明的第35技术方案，由于用直线运动凸轮构成凸轮构件，因此，可更加牢固地将下冲头组件保持。
采用本发明第36技术方案的粉末成型装置，由于使第1、第2冲头以只容许加压方向移动的状态与冲模连接，并将该冲模连同第1、第2冲头一起安装固定在模组上，因此，在进行金属模更换时，只要将冲模从模组取出，即可同时将第1、第2冲头取出。并且，在组装新的金属模时，只要将冲模安装固定在模组上即可完成，与以往将每个模组一一取出或组装、或者将金属模分解的场合相比，可缩短金属模的更换时间，可提高作业性。由此，在进行多品种小批量的生产时，可容易地进行金属模的更换，可提高生产效率。
采用本发明的第37技术方案，由于使各第1、第2冲头夹具的凹槽与冲模和第1冲头夹具的卡合销滑动自如地配合，因此，可用简单的结构、不脱落地将第1、第2冲头与冲模连接。并且，通过使凹槽的槽宽度大体与卡合销的横向宽度一致，可阻止冲头夹具围绕轴回转。
采用本发明的第38技术方案，由于用固定套筒使冲模与模组作锥状嵌合，因此，只要将固定套筒安装在模组上，即可进行冲模的定位固定，不仅可提高定位精度，还可进一步提高作业性。
采用本发明的第39技术方案，由于由作动器通过推压构件将冲模推压固定在模组上，因此，可自动地进行金属模更换作业，可进一步提高作业性。
采用本发明的第40技术方案，由于是利用流体压力对冲模和模组进行推压固定，因此，可用简单的结构将冲模安装固定，可进一步缩短金属模更换时间，可提高作业性。并且，由于利用流体压力使固定套筒沿半径方向(内外)均匀地膨胀，因此，可根据模组的位置对冲模进行高精度的定位。
采用本发明的第41技术方案，由于将各第1、第2冲头一并可装拆地与驱动轴钩接，因此，在更换金属模时，可简单地将冲头组件从驱动轴取下，可缩短金属模更换时间，提高作业性。
采用本发明的第42技术方案，由于在各驱动轴的加压滑块上竖立形成爪构件，且使各冲头夹具的卡合销与所述爪构件配合进行钩接，因此，可用简单的结构进行装拆作业，从这一点出发也可提高作业性。
采用本发明的第43技术方案，由于用作动器将冲头夹具与加压滑块钩接，因此，可自动地进行金属模更换作业，可进一步提高作业性。
采用本发明的第44技术方案，由于在各工位间搬运金属模，因此，不仅可适应多品种小批量生产，而且还可适应连续生产。
采用本发明的第45技术方案，由于以只容许沿加压方向移动的状态使第1、第2冲头与冲模连接，且将该冲模连同第1、第2冲头一起安装固定在模组上，因此，在更换金属模时，只要将冲模从模组取出，即可将第1、第2冲头同时取出，可获得与技术方案1相同的效果。并且，由于将所述第1、第2冲头一并与驱动轴可装拆地钩接，因此，在更换金属模时，可简单地将冲头组件从驱动轴取下，可缩短金属模更换时间，可提高作业性。
采用本发明的第46技术方案，由于在各自独立驱动上、下冲头组件的各驱动轴中的1个驱动轴上装载剩下的驱动轴，且使该剩下的驱动轴与所述1个驱动轴的移动进行同步移动，因此，在加压成形时，可通过各驱动轴独立驱动上、下冲头组件而将粉末原料压缩成形，在脱模时，可通过驱动1个驱动轴而将上、下冲头组件在保持冲头间距离的状态下移动，可在冲模固定的状态下进行成形体的脱模。结果是可使所述的粉末供给和成形体取出装置的结构简单化，可抑制成本的上升。
采用本发明的第47技术方案，由于所述冲模相对上、下冲头组件固定，所述上。下冲头组件分别具有第1、第2冲头，并将所述剩下的驱动轴装载在由所述1个驱动轴进行移动驱动的驱动基台上，通过移动该驱动基台使所述第1、第2上冲头和第1、第2下冲头同时移动，因此，可将各第1、第2冲头在保持冲头间距离的状态下进行成形体的脱模，可获得与技术方案1相同的效果。
采用本发明的第48技术方案，由于将所述冲模配置在搬运工作台上，且使该搬运工作台在粉末供给工位、粉末加压工位、成形体取出工位间移动，因此，可进行成形体的高速连续生产，可提高生产性。
采用本发明的第49技术方案，由于由1个基盘对驱动上、下冲头的各驱动轴进行支承，同时将各驱动源集中配置在该基盘上，因此，只要在基盘上设置安装各驱动轴以及各驱动源用的基准面即可，容易确保驱动部的安装精度，可容易地进行安装作业和维护保养作业。
又由于将驱动源和驱动轴的重量物集中在基盘上，因此，通过提高基盘本身的刚性，可缓和整个装置的刚性，不仅可对小型化作出贡献，而且可降低成本。
采用本发明的第50技术方案，由于将基盘配置在冲模的下方，且在该基盘上延伸形成供冲模配置固定的框架部，因此，可在刚性高的基盘上对冲模进行支承固定，可确保加压压缩时的刚性。
采用本发明的第51技术方案，由于将基盘配置在冲模的下方，且将该冲模配置固定在搬运工作台上，并使该搬运工作台在各工位间移动，因此，可适应成形体的高速连续生产，可提高生产性。
采用本发明的第52技术方案，由于在通过驱动轴使安装在上冲头上的上金属模支承板下降的同时，通过驱动轴使安装在下冲头上的下金属模支承板上升，由此来进行加压成形，因此，与以往将驱动部配置在冲模板的上方和下方的场合相比，可减小装置的高度尺寸，进而对小型化作出贡献。
采用本发明的第53技术方案，由于是由伺服电机通过卷绕在滚珠螺杆上的同步皮带驱动上、下冲头，因此，不仅能提高各冲头的行程精度，而且还可避免间隙，进而可提高成形体的产品质量和尺寸精度。
采用本发明的第54技术方案，由于驱动各冲头的第1、第2驱动轴采用了可相对移动地将内筒插入中空外筒的结构，因此，可缩小驱动轴的配置空间，可对整个装置的小型化作出贡献。又由于驱动冲头的驱动轴是一种将内筒插入中空外筒的同心结构，因此，可配合内筒的位置提高中空外筒的位置精度，可提高加工冲头本身的位置精度。
采用本发明的第55技术方案，由于是由第1、第2驱动源通过第1、第2金属模支承板各自独立地驱动内筒和中空外筒，因此，不仅可提高对于成形体形状等的自由度，而且还可使成形体的密度均匀。
采用本发明的第56技术方案，由于是由伺服电机通过与滚珠螺杆连接的同步皮带驱动中空外筒轴和内筒，因此，不仅能提高各冲头的行程精度，而且还可避免间隙，进而可提高成形体的产品质量和尺寸精度。
采用本发明的第57技术方案，由于将中空外筒支承于可动基台，将内筒支承固定基台，同时将冲模配置固定于在该固定基台上一体延伸形成的框架部上，因此，可用刚性高的固定基台支承内筒和冲模，可确保加压压缩时的刚性。
采用本发明的第58技术方案，是将中空外筒和内筒支承于共用的可动基台，且将冲模配置固定在与可动基台分开配设的搬运工作台上，并使该搬运工作台在各工位间移动，因此，可适应成形体的高速连续生产，可提高生产性。
采用本发明第59技术方案的粉末成型装置，由于在粉末储存部的底壁上形成粉末注入孔，并设有将露出粉末成形空间外的粉末原料割除、同时将所述粉末注入孔封关闭的铲刀，因此，只要移动铲刀，即可同时割除多余粉末原料和封闭粉末注入孔，不必进行以往的粉末供给箱整体移动或始终与冲模滑动接触，既适合滑动面积小的冲模使用，也适合连续成形机使用。
采用本发明的第60技术方案，由于铲刀的刀尖相对冲模滑动面形成锐角，因此，可将粉末成形空间外的多余粉末原料在不飞散的情况下顺利地割除取出，可使粉末原料研磨面的平面度均匀，防止粉末的充填密度和供给量的误差。
采用本发明的第61技术方案，由于铲刀由陶瓷形成，因此，即使反复进行研磨，也可抑制刀尖的磨损，与以往贴附毛毡的场合相比，可延长使用寿命。
采用本发明的第62技术方案，由于将粉末供给管偏置在粉末注入孔的侧方，因此，料斗内的残量变化引起的粉末压力不会直接作用于粉末注入孔，可防止粉末储存部内的粉末密度不均匀，进而可防止充填密度的不均匀。
又由于将所述粉末供给管从粉末储存部的顶壁插入内部，可使粉末储存部内留出空间，因此，可抑制料斗内的残量变化引起的粉末储存部中的粉末密度变化，在此场合还可防止充填密度的不均匀。
并且，由于将粉末供给管偏置在粉末注入孔的侧方且从粉末储存部的顶壁插入内部，因此，可使注入的粉末原料从粉末储存部的底壁堆积至上部的粉末供给管(桥状态)，不会超量供给粉末，而只供给所需的粉末原料。
采用本发明的第63技术方案，由于在粉末注入孔的边缘部形成了与铲刀的刀尖配合的锥状部，因此在由铲刀将粉末注入孔封闭时，可使两者间无间隙，防止粉末原料的散落。
采用本发明的第64技术方案，由于铲刀与粉末储存部分别独立设置，且从粉末储存部的外部驱动该铲刀，因此，可减小因设置铲刀造成的粉末储存部内的容积变化，可保持粉末储存部内的粉末储存量。
采用本发明的第65技术方案，由于在用搬运工作台按照粉末供给工位、粉末加压工位、成形体取出工位的顺序对金属模进行搬运、以形成成形体的粉末成形机上使用了所述粉末供给装置，因此，可在粉末供给工位顺利地进行粉末供给，不会有粉末向周围飞散的情况，可适应连续生产。
附图的简单说明图1为技术方案1、2、7、8、9、11、12、14、15、16、17、20、20、22、25的发明的第1实施形态的粉末成型装置概略结构图。
图2为所述粉末成型装置的立体图。
图3为表示所述粉末成型装置的搬运工作台的动作的俯视图。
图4表示所述粉末成型装置的粉末注入机构的动作。
图5为所述粉末成型装置的金属模的成形体定位装置的剖视图。
图6为所述成形体定位装置的剖视图。
图7为所述粉末成型装置的锥块的升降驱动机构的剖视图。
图8为所述粉末成型装置的连接装置的分解立体图。
图9为所述连接装置的立体图。
图10为所述连接装置的剖视图。
图11为所述粉末成型装置的组件保持装置的剖视图。
图12为所述组件保持装置的俯视图。
图13表示用所述粉末成型装置的下冲头组件(成形体保持装置)保持成形体的状态。
图14表示用所述下冲头组件保持成形体的状态。
图15表示用所述下冲头组件保持成形体的状态。
图16表示技术方案3、4、5、6的发明的一实施形态的成形体保持装置。
图17表示所述成形体保持装置的又一实施形态。
图18表示技术方案10的发明的一实施形态的冲头定位装置。
图19表示技术方案17的发明的一实施形态的连接装置。
图20表示所述滑动爪的变形例。
图21表示技术方案19的发明的一实施形态的连接装置。
图22表示技术方案23的发明的一实施形态的组件保持装置。
图23表示技术方案24的发明的一实施形态的组件保持装置。
图24为表示本发明第2实施形态的粉末成型装置的下冲头组件的连接固定状态的剖视图。
图25为所述下冲头组件的立体图。
图26为所述下冲头组件的加压滑块的俯视图。
图27表示所述下冲头组件的钩接状态。
图28表示所述下冲头组件的钩接状态。
图29为表示所述粉末成型装置动作的概略图。
图30表示所述粉末成型装置的搬运工作台的动作。
图31为表示技术方案25、26的发明的一实施形态的保持机构的俯视图。
图32表示所述保持机构又一实施形态的推压构件。
图33表示技术方案27的发明的一实施形态的直线运动凸轮构件。
图34表示又一实施形态的直线运动凸轮。
图35表示上述实施形态的导向机构又一实施形态的直线引导。
图36表示所述导向机构又一实施形态的直线引导。
图37表示技术方案28、32、33的发明的一实施形态的组件保持装置·保持机构。
图38表示所述保持机构的又一实施形态。
图39表示技术方案34的发明的一实施形态的保持机构的直线运动凸轮构件。
图40表示又一实施形态的直线运动凸轮构件。
图41表示上述实施形态的导向机构又一实施形态的直线引导。
图42表示所述导向机构又一实施形态的直线引导。
图43为表示技术方案38的发明的一实施形态的固定装置的剖视图。
图44表示技术方案39的发明的一实施形态的固定装置。
图45为表示技术方案40的发明的一实施形态的固定装置的剖视图。
图46为所述固定装置的固定套筒的剖视图。
图47为技术方案46、47的发明的实施形态的粉末成型装置的概略结构图。
图48为技术方案48的发明的实施形态的粉末成型装置的概略结构图。
图49为本发明的一实施形态中的粉末成型装置的概略结构图。
图50为技术方案49、50、52、53的发明的实施形态的粉末成型装置的概略结构图。
图51为技术方案51的发明的实施形态的粉末成型装置的概略结构图。
图52为技术方案54、55、56、57的发明的实施形态的粉末成型装置的概略结构图。
图53为技术方案54、55、56、57的发明的实施形态的粉末成型装置的概略结构图。
图54为技术方案58的发明的实施形态的粉末成型装置的概略结构图。
图55为表示所述粉末成型装置的搬运工作台的动作的俯视图。
具体实施例方式
下面，参照
本发明的实施形态。
图1至图15为技术方案1、2、7、8、9、11、12、14、15、16、17、20、20、22、28的发明的第1实施形态的粉末成型装置，图1和图2为粉末成型装置的概略图和立体图，图3为表示搬运工作台回转动作的俯视图，图4为表示粉末注入机构动作的图，图5和图6为金属模的成形体定位装置的剖视图，图7为锥状块的升降机构的剖视图，图8、图9和图10为连接装置的分解立体图、立体图和剖视图，图11和图12为组件保持装置的剖视图和俯视图，图13、图14和图15分别表示用下冲头组件保持成形体的状态。
在图中，1是通过对陶瓷粉末原料进行加压成形来制造陶瓷电子元件的粉末成形装置。该粉末成形装置1包括由具有粉末成形空间的冲模5和上、下冲头组件6、7组成的金属模2；在粉末供给工位A、加压成形工位B、机械加工工位C、成形体取出工位D间2搬运该金属模的圆板状搬运工作台(金属模搬运机构)8；对所述陶瓷粉末原料进行加压成形的加压驱动机构3；在所述各工位A～D的所定位置上、将下冲头组件7可装拆地与加压驱动机构3连接的连接装置9；将所述下冲头组件7可装拆地保持在搬运工作台8上的组件保持装置4；以及在所述粉末供给工位A上向金属模2注入粉末原料的粉末注入机构100。
所述冲模5每隔90度角度配置固定在搬运工作台8的外周部上。所述上冲头组件6是将由中心销构成的第2上冲头6b可相对移动地插入圆筒状的第1上冲头6a内，又，所述下冲头组件7与上述一样，是将由中心销构成的第2下冲头7b可相对移动地插入圆筒状的第1下冲头7a内。所述上冲头组件6只配设在加压成形工位B上，所述下冲头组件7配设在搬运工作台8的各冲模5的下方。
所述搬运工作台8被外装的回转驱动机构(未图示)作回转驱动，按照粉末供给工位A、粉末加压工位B、机械加工工位C、成形体取出工位D的顺序连续搬运所述金属模2。
如图3所示，一旦通过后述的粉末注入机构100将陶瓷粉末原料充填入冲模5内，所述搬运工作台8就会沿箭头a方向回转90度。由此，可将充填有陶瓷粉末原料的金属模2搬运至粉末加压工位B，在此，由上、下冲头组件6、7进行加压成形。此时，在已搬运至所述粉末供给工位A的下一个冲模5内进行粉末原料充填。
在加压成形结束后，搬运工作台8回转90度，加压成形后的成形体被搬运至机械加工工位C，在此，进行切削、钻孔或去毛刺等的机械加工。此时，在所述粉末加压工位B上，进行后一个陶瓷粉末的加压成形，在所述粉末供给工位A上，在再后一个的冲模5内进行陶瓷粉末的充填。
接着，一旦在机械加工工位C上结束所定的机械加工，则搬运工作台8回转90度，将加工后的成形体搬运至成形体取出工位D，在此，向外部取出成形体，回收到所定的位置。其后，空出的冲模5再次搬运至粉末供给工位A。这样，通过搬运工作台8依次回转，进行成形体的连续生产。
所述粉末注入机构100具有可升降地配置在搬运工作台8上方的大致密闭箱状的粉末储存部101；向该粉末储存部101内供给粉末原料105的粉末供给管102；在所述粉末储存部101的底壁101a中心部形成、向所述冲模5内注入粉末原料105的粉末注入孔101b；以及对该粉末注入孔101b进行开闭的铲刀103。
所述粉末供给管102被偏置在面对所述粉末注入孔101b的位置的侧方，并且贯通顶壁101c而插入到粉末储存部101内的上下中间部分的位置。另外，在所述粉末供给管102的上游侧连接着料斗(未图示)。
所述铲刀103采用陶瓷制的材料，前端刀刃刃103a形成锐角。该铲刀103通过支承构件106与配置在粉末储存部101外侧的作动器107连接，由该作动器107在封闭所述粉末注入孔101b的封闭位置与打开该铲刀注入孔101b的开位置之间进行开闭驱动。所述支承构件106通过在粉末储存部101的侧壁101d上形成的切缝108与所述作动器107连接。
又，在所述粉末注入孔101b的边缘部形成与所述铲刀103的前端刀刃103a配合的锥状部109。一旦所述铲刀103从开位置向闭位置移动，则前端刀刃103a与锥状部109抵接而稍微搭在其上。
所述粉末注入机构100如图4(a)～图4(d)所示，一旦将冲模5搬运至粉末供给工位A，处于待机位置的粉末储存部101就会下降至底壁101a与冲模5的上面抵接的位置。在该下降位置上，粉末注入孔101b与冲模5的模穴一致。
一旦通过所述作动器107使铲刀103向后方移动，则粉末注入孔101b打开，粉末原料105从该粉末注入孔101b流出，注入冲模5的模穴内。
然后，一旦由作动器107使铲刀103向前方移动，则前端刀刃103a一边与冲模5的上面滑动接触一边将从模穴露出的多余粉末原料105铲除，一边返回至粉末储存部101内一边将粉末注入孔101b封闭。此时，前端刀刃103a稍微搭在锥状部109上，将注入孔101b封闭。其后，粉末储存部101上升至所述待机位置。
所述加压驱动机构3采用了以下的结构。在所述搬运工作台8的下方配置可上下移动的驱动基台10，在该驱动基台10的下方，配置固定着不能移动的固定基台11。在该固定基台11上，通过轴承13、13回转自如地支承构成驱动轴的一方的第1上滚珠螺杆12、12，该各轴承13安装固定在固定基台11上。在所述各第1上滚珠螺杆12上，螺接着安装固定在所述驱动基台10上的螺母14、14。
在所述驱动基台10上，安装固定着呈向下コ字状的支承台17，在该支承台17的上面，竖立设置构成驱动轴另一方的圆筒状的第1上支柱18、18。在该各支柱18的上端间，横跨固定着第1金属模支承板19，在该第1金属模支承板19的下面，安装固定着所述第1上冲头6a。随着所述各第1上滚珠螺杆12的回转，第1上冲头6a与驱动基台10、两个第1上支柱18一起进行上下移动。
通过轴承22、22，将第2上滚珠螺杆21、21回转自如地支承在所述驱动基台10上，该各轴承22安装固定在驱动基台10上。该各第2上滚珠螺杆21插入滑动自如地支承在所述支承台17上的第2上支柱16、16内，与插入固定于该第2上支柱16下端部的螺母23螺接。又，在所述第2上支柱16、16的上端部间，横跨固定着第2上金属模支承板20，在该金属模支承板20的下面，安装固定着所述第2上冲头6b。随着所述各第2上滚珠螺杆21的回转，第2上冲头6b与两个第2上支柱16一起进行上下移动。
又，所述各第1上支柱18、18采用中空圆筒状的结构，在该各第1上支柱18内，插入同一轴心的、可相对移动的所述第2上支柱16、16。由于这样在第1上支柱18内插入与其为同一轴心的第2上支柱16，因此，与将各支柱并列配置的场合相比，可减小驱动基台10的横向宽度尺寸，可对装置整体的小型化作出贡献。
在所述驱动基台10上，通过轴承26、26回转自如地支承第1下滚珠螺杆25、25，该各轴承26安装固定在驱动基台10上。将该各第1下滚珠螺杆25插入可滑动地支承于支承台17的第1下支柱27、27内，与插入固定于该第1下支柱27下端部的螺母28、28螺接。
又，所述各第1下支柱27的上端间通过所述连接装置9而可装拆地与第1下金属模支承板29连接，在该第1下金属模支承板29的上面，安装固定着所述第1下冲头7a。由此，随着所述各第1下滚珠螺杆25的回转，第1下冲头7a与两个第1下支柱27一起进行上下移动。
在所述驱动基台10的各第1下滚珠螺杆25之间，通过轴承31回转自如地支承第2下滚珠螺杆30，该轴承31安装固定在驱动基台10上。该各第2下滚珠螺杆30插入滑动自如地支承在支承台17上的第2下支柱32内，与插入固定于该第2下支柱32下端部的螺母33螺接。
又，在第2下支柱32的上端部，通过所述连接装置9连接着拆卸的第2下金属模支承板34，在该第2下金属模支承板34的上面，安装固定着所述第2下冲头7b。随着所述第2下滚珠螺杆30的回转，第2下冲头7b与第2下支柱32一起进行上下移动。这样将所有的滚珠螺杆12、21、25、30集中配置在驱动基台10上。
所述第2上滚珠螺杆21、21和第1、第2下滚珠螺杆25、25、30插通驱动基台10而向下伸出，在该各伸出部上，分别装有从动皮带轮37、44、44、45。
在所述各第2上滚珠螺杆21的从动皮带轮37上，卷绕着第2上同步皮带38，该同步皮带38卷绕在安装于第2上伺服电机39的驱动皮带轮40上。由此，一旦第2上伺服电机39回转，第2上冲头6b就与两个第2上支柱16一起进行上下移动。
在所述各第1下滚珠螺杆25的从动皮带轮44上，卷绕着第1下同步皮带46，该同步皮带46卷绕在安装于第1下伺服电机47的驱动皮带轮48上。一旦该第1下伺服电机47回转，第1下冲头7a就与两个第1下支柱27一起进行上下移动。
在所述第2下滚珠螺杆30的从动皮带轮45上，卷绕着第2下同步皮带49，该同步皮带49卷绕在安装于第2下伺服电机50的驱动皮带轮51上。一旦该第2下伺服电机50回转，第2下冲头7b就与第2下支柱32一起进行上下移动。
所述各第1上滚珠螺杆12插通固定基台11而向下方伸出，在该各伸出部上装有从动皮带轮43、43。在该各从动皮带轮同43上卷绕着第1上同步皮带52，该同步皮带52卷绕在安装于第1上伺服电机53的驱动皮带轮54上。
所述各伺服电机53、39、47、50被集中配置在驱动基台10的周围，通过托架等，分别将第1上伺服电机53安装固定在固定基台11上，将第1上伺服电机39和第1、第2下伺服电机47、50安装固定在驱动基台10上。
通过由所述各伺服电机53、39、47、50各自独立地驱动第1、第2上冲头6a、6b和第1、第2下冲头7a、7b，可进行例如圆筒状、圆柱状、纵剖面H状或纵剖面十字状成形体的加工。即，由第1、第2上滚珠螺杆12、21的送进动作使第1、第2上冲头6a、6b下降，由第1、第2下滚珠螺杆25、30的送进动作使第1、第2下冲头7a、7b上升，由此来进行压缩成形。在此场合，通过使第1、第2下滚珠螺杆25、30的送进量大于第1上滚珠螺杆12的送进量，来吸收随着驱动基台10的下降而造成的第1、第2下冲头7a、7b的下降。
又，在所述第2上伺服电机39和第1、第2下伺服电机47、50的回转停止的状态下，一旦第1上伺服电机53回转，则第1、第2上冲头6a、6b和第1、第2下冲头7a、7b就与驱动基台10一起进行同步上下移动。这样，就可在保持冲头间距离的状态下从搬运工作台8进行成形体的脱模。即，在加压成形工序结束后，第2上伺服电机39和第1、第2下伺服电机47、50停止回转，由此将第2上滚珠螺杆21和第1、第2下滚珠螺杆25、30固定。在此状态下，通过第1上伺服电机53使各第1上滚珠螺杆12回转。这样一来，第1、第2上冲头6a、6b和第1、第2下冲头7a、7b分别在保持冲头间距离的状态下，随着驱动基台10的上升而上升。
在所述金属模2上配设有冲头定位装置，用于在搬运至加压成形工位B的冲模5上将上冲头组件6定位。该定位装置如图5～图7所示，由插入有上冲头组件6的第1冲头6a的锥状块60以及与所述冲模5的上开口部一体形成的锥状部5a构成，在所述锥状块60的下部内周面，形成直径大于第1上冲头6a的凹锥状面60a。
所述冲模5的锥状部5a从搬运工作台8的上面伸出，在该锥状部5a的外周面上，形成与所述凹锥状面60a嵌合的凸锥状面5b。又，所述锥状块60受升降驱动机构58驱动而与上冲头组件6分开独立地进行升降。该升降驱动机构58采用一种将锥状块60插入气缸58a内、同时由安装固定在该锥状块60上的活塞58b将所述气缸58a内区分为两室的结构，通过向气缸58a内的各室供给压缩空气来使锥状块60升降。
在所述锥状块60上，设有吸引粉末成形空间内的空气进行减压的减压装置。该减压装置由在所述锥状块60上形成的减压通路60b以及通过吸引软管61而与该减压通路60b连通的真空泵(未图示)构成。又，所述减压装置如下构成在粉末供给工位A上，当向冲模5充填粉末原料时，开始对粉末成形空间内进行减压，将这一减压维持到在后一个加压成形工位B进行加压成形之时。
所述下冲头组件7具有成形体保持装置的功能。如上所述，该下冲头组件7的第1、第2冲头7a、7b分别由第1、第2下滚珠螺杆25、30独立驱动，通过使该第1、第2下冲头7a、7b配合成形体的形状来保持成形体。
例如图13(a)和(b)所示，在成形体1A为纵剖面H形状的场合，将成形体1A从冲模5脱模后，通过将第2下冲头7b嵌装在成形体1A的凹部进行保持。并且在此状态下搬运至成形体取出工位D，在该工位D使第2下冲头7b下降，由此将成形体1A取出。
又如图14(a)和(b)所示，在成形体1B为纵剖面十字形状的场合，通过将第1下冲头7a嵌装在成形体1B的凸部进行保持。另外，如图15(a)和(b)所示，在成形体1C为圆柱状的场合，脱模后使成形体1C的一部分后退至冲模5内，由该冲模5和下冲头组件7进行保持。
所述连接装置9配置在各工位A～D上，一旦所述第1、第2下金属模支承板29、34被搬运，就与第1、第2下支柱27、32连接，并在搬运期间解除上述连接。
所述连接装置9如图8～图10所示，具有固定在各第1下支柱27的上端面的夹具本体63、可沿水平方向(与加压方向正交的方向)进退地支承在该夹具本体63上的滑动爪64、以及对该滑动爪64进行移动驱动的气缸机构(滑动驱动机构)65。在所述夹具本体63上，阶梯状地形成支承第1下金属模支承板29下面的座面63a。
所述气缸机构65的结构是，活塞杆65b插入气缸本体65a内且可进退，在该活塞杆65b上，通过第1、第2连杆66、67连接着滑动爪64。
一旦所述活塞杆65b收缩，第1、第2连杆66、67即沿逆时针方向转动，使滑动爪64伸出，由该滑动爪64和座面63a将第1下金属模支承板29夹持，由此而用两个第1下支柱27对第1下冲头7a进行定位固定。一旦所述活塞杆65b伸长，第1、第2连杆66、67就沿顺时针方向转动，滑动爪64后退，由此解除第1下金属模支承板29的夹持。
又，在所述第2下支柱32的上端面，互为相对地配置固定着一对夹具本体(未图示)，由配设在该各夹具本体上的各滑动爪(未图示)对第2下金属模支承板34进行夹持或解除夹持，基本结构与上述大致相同。
所述组件保持装置4的结构如下在搬运工作台8的移动过程中，将下冲头组件7的第1、第2下金属模支承板29、34保持在不能脱落的状态，在各工位A～D的所定位置上，解除对第1、第2下金属模支承板29、34的保持，容许第1、第2下冲头7a、7b进行上下移动。
所述组件保持装置4如图11和图12所示，具有以围住各冲模5的外周部的状态插入固定在搬运工作台8下面的多个导向柱(导向机构)70、可上下移动地插入该导向柱70的第1、第2下金属模支承板29、34、以及将各金属模支承板29、34固定保持在所述导向柱70上的保持机构。在所述第1、第2下金属模支承板29、34上，形成供各导向柱70插通的插入孔29a、34a。
所述保持机构具有被回转轴72可摆动地轴支承在金属模支承板29、34上的钩接杆73、及将该钩接杆73向导向柱70推压施力的弹簧74，利用该弹簧74使钩接杆73与导向柱70作面接触，由此将下冲头组件7固定保持。所述钩接杆73由沿导向柱70的外周面弯曲形成的把持部73a以及连接在该把持部73a后面、与所述滑动爪64互为相对地延伸的支臂部73b构成，通过将所述滑动爪64伸出，使支臂部73b向反施力方向转动，以此解除与所述导向柱70的钩接。
以下说明所述组件保持装置4和连接装置9的动作。一旦将由组件保持装置4固定保持的第1、第2下金属模支承板29、34例如从粉末供给工位A搬运至加压成形工位B，则第1、第2下支柱27、32上升，第1、第2下金属模支承板29、34与夹具本体63的座面63a抵接。接着，滑动爪64伸出，由该滑动爪64和夹具本体63将各金属模支承板29、34夹持进行定位固定。与此同时，滑动爪64使钩接杆73转动，把持部73a与导向柱70分离而解除钩接。由此，第1、第2下冲头7a、7b可上下移动地与第1、第2下支柱27、32连接。在此状态下，上、下冲头组件6、7上下移动进行上述的加压成形。
加压成形结束后，滑动爪64后退，在解除夹持的同时解除对钩接杆73的推压，钩接杆73因弹簧74的施力而与导向柱70钩接。由此，在解除连接的同时，第1、第2下冲头7a、7b被保持在搬运工作台8上。在此状态下搬运至下一个机械加工工位C。
下面说明本实施形态的作用效果。
采用本实施形态的粉末成形装置1，由于是将在加压成形工位B加压成形的成形体1A在由下冲头组件7保持的状态下搬运至机械加工工位C和成形体取出工位D，因此，可防止搬运中的成形体1A倾倒或错位，进而可适应搬运速度的高速化，可提高生产能力。又，由于是根据成形体1A～1C的形状来嵌装第1、第2下冲头7a、7b，故可容易地进行牢固保持，与设置另外的保持机构的场合相比，可避免成本的上升。
不过，上述实施形态是使用第1、第2下冲头7a、7b对成形体进行保持，但本发明的成形体保持装置不限定于此。
图16(a)～图16(f)表示技术方案3、4、5、6的发明的一实施形态的成形体保持装置，图中，与图13～图15相同的符号表示同一或相当部分。
图16(a)是通过将可出没地配置在冲模5上的配合片80与成形体1D的外周面配合进行保持的一个示例。图16(b)是使用将成形体1D的外表面围住的导向构件81进行保持的一个示例。
图16(c)是使用一对推压构件(推压机构)82、82沿水平方向夹持成形体1D进行保持的一个示例。图16(d)是从成形体1D的上方推压推压构件(推压机构)83进行保持的一个示例。
图16(e)是在第1下冲头7a和搬运工作台8上形成与粉末成形空间内连通的吸引通路(流体压力发生机构)84、用吸引泵通过吸引通路84吸引粉末成形空间内的空气来保持成形体1D的一个示例。图16(f)是通过用空气压力供给构件85向成形体1D施加加压空气进行保持的一个示例。在上述所有的示例中，均可防止搬运中的成形体1A倾倒或错位，可适应搬运速度的高速化。
并且，在本发明中，如图17(a)～图17(f)所示，通过将所述下冲头组件7与配合片80、导向构件81等进行组合，也能保持成形体。例如，图17(a)是用第1下冲头7a、配合片80和导向构件81保持成形体1E的一个示例，图17(b)是用第1、第2下冲头7a、7b和导向构件81保持成形体1E的一个示例。图17(c)是用第2下冲头7b和一对推压构件82、82保持成形体1E的一个示例，图17(d)是用第2下冲头7b和推压构件83保持的一个示例。图17(e)是用配合片80和吸引通路84保持成形体1E的一个示例，图17(f)是用第1下冲头7a和空气压力供给构件85保持成形体1E的一个示例。以上所有场合与前述一样，可适应搬运速度的高速化，总之，可根椐成形体的形状和搬运速度等单独或组合使用。
采用本实施形态，由于是在将锥状块60插在第1上冲头6a上的同时，将该锥状块60的凹锥状面60a与冲模5的凸锥状面5b作锥状嵌合定位，因此，可用简单的结构精确地实现搬运工作台8在各工位A～D间搬运下冲头组件7时与上冲头组件6间的定位，可确保成形体的产品质量和尺寸精度。
又，由于所述锥状块60与第1、第2上冲头6a、6b分别独立地进行升降驱动，因此可在将锥状块60预先定位在冲模5上后对上、下冲头组件6、7进行加压驱动，可防止金属模的破损等问题，可提高成形体的产品质量和尺寸精度。
另外，上述实施形态是通过锥状块60将下冲头组件7与冲模5进行锥状嵌合，但本发明的冲头定位装置不限定于此。例如图18所示，也可将形成有尖部88a的导销固定在固定有第1上冲头6a的第1金属模支承板19上，并在搬运工作台8或冲模5上形成与所述尖部88a配合的定位孔89。这种结构就是技术方案10的发明。在此场合，也可与上述实施形态一样精确地进行定位。
在本实施形态中，由于在所述锥状块60上形成与冲模5的粉末成形空间连通的减压通路60b，该减压通路60b通过吸引软管61与真空泵连接，使所述粉末成形空间内的空气减压，因此，可用简单的结构减小充填在冲模5内的粉末的空隙，不仅可防止粉末密度的误差，而且还可缩短加压成形时间。
又，由于在粉末供给工位A，在向冲模5充填粉末时开始减压，并将该减压维持到在加压成形工位B进行加压成形之时，因此，不仅可提高在向所述冲模5供给粉末时的充填速度，还可防止充填时的粉末飞散。并且不再需要进行加压时的减压，可相应缩短加压时间。
不过，上述实施形态是在定位用的锥状块60上形成减压通路，但本发明不限定于此。例如，也可在将冲模的粉末成形空间及围住其周围形成的箱状块连续形成减压通路，这种结构就是技术方案13的发明。在此场合，可防止粉末向冲模周围飞散。
采用本实施形态，可装拆地将下冲头组件7与驱动部即、第1、第2下支柱27、32连接的连接装置9是由配置固定在各支柱27、32上的夹具本体63、可沿与加压方向正交的方向移动地支承在该夹具本体63上的滑动爪64、以及对该滑动爪64进行进退驱动的气缸机构65构成，因此，不会在对滑动爪64作进退驱动的气缸机构65上施加加压成形时的加压力，加压力可由机械结构承受。这样，可使气缸机构65的驱动部小型化。即，在使所述滑动爪64沿与加压方向相同的方向移动的场合，例如在加压成形后的脱模工序中，难以将金属模与成形体顺利脱模，有可能会损伤成形体。为此必须提高气缸机构65及其周围零件的强度，会产生结构复杂化的问题。
通过减小所述夹具本体63与滑动爪64的间隙，可在金属模支承板29、34不松动的情况下进行夹持，可提高定位清度。
又，由于通过第1、第2连杆66、67对所述滑动爪64进行进退驱动，因此，可用小的力驱动滑动爪64，可使气缸机构65小型化。
在此，如图19所示，也可在所述滑动爪64上形成锥状部64a，并使该锥状部64a与金属模支承板29的锥状面进行锥状嵌合，这种结构就是技术方案17的发明。在此场合，可高精度而又牢固地将金属模支承板29夹持。
上述实施形态是用滑动爪64和夹具本体63的座面63a将金属模支承板29、34夹持，但本发明不限定于此。例如图20(a)所示，也可通过对コ字状的滑动爪90进行进退驱动来把持金属模支承板29，或者如图20(b)所示，通过对具有凸起部91a的滑动爪91进行进退驱动而与金属模支承板29的凹部29a嵌合，在此场合，也可获得与上述实施形态相同的效果。
又，在上述实施形态中，是通过使各滑动爪64、90、91直线移动来进行连接或解除连接，但本发明也可通过对所述各滑动爪作回转驱动来进行连接或解除连接，这种结构就是技术方案19的发明。例如，如图21(a)和(b)所示，也可通过回转连杆机构93将左右一对コ字状的滑动爪90与1个作动器94连接，并通过对所述各滑动爪90作回转驱动来对金属模支承板29进行连接或解除连接。在此场合，可用1个作动器94对多个滑动爪90进行同步驱动，不仅可实现小型化，而且还可降低成本。
采用本实施形态，由于设置了在将下冲头组件7在各工位A～D间搬运时进行保持、在将下冲头组件7搬运至某一工位A～D后解除上述保持的组件保持装置4，也就是说，在将下冲头组件7与加压驱动机构3的各支柱27、32连接时解除保持，容许下冲头组件7上下移动，在解除上述的连接后，将下冲头组件7保持在搬运工作台8上，因此，可在保持冲头位置的状态下搬运下冲头组件7，又可防止搬运中的下冲头组件7移动或脱落。这样，与以往由凸轮从动件和导轨对金属模进行搬运保持的场合相比，不仅可实现省空间化，而且还可降低成本。
又，由于所述组件保持装置4由固定在搬运工作台8上的多个导向柱70、可上下移动地插在该导向柱70上的第1、第2下金属模支承板29、34、以及将该金属模支承板29、34固定保持在所述导向柱70上的钩接杆73构成，因此，可用简单的结构对下冲头组件7进行保持或解除保持，可抑制成本上升。
并且，由于利用弹簧74对所述钩接杆73施力、由此将导向杆70固定，因此可用简单的结构并用最少的零件将下冲头组件7保持，可抑制成本上升。
在本实施形态中，由于是与连接装置9的滑动爪64的进退动作连动而对所述钩接杆73进行转动操作，因此不再需要别的机构来进行保持或解除保持，可抑制成本上升。又，可在将下冲头组件7保持在所述连接位置的状态下搬运至后一个工位，可确保下冲头组件7的位置精度。
另外，上述实施形态是利用弹簧74的施力使钩接杆73与导向柱70作面接触，由此进行固定，但本发明也可如图22所示，在钩接杆73的把持部73a上配置永久磁铁95，利用该永久磁铁95来增强钩接力，这种结构就是技术方案23的发明。在此场合，可更加牢固地将下冲头组件7保持。
又，如图23所示，也可将永久磁铁95配置在钩接杆73的把持部73a上，同时将电磁铁96配设在钩接杆73上，利用所述永久磁铁95将下冲头组件7吸附保持在导向柱70上，在解除该保持时，通过向所述电磁铁96通电来解除永久磁铁95的磁力，这种结构就是技术方案24的发明。
上述各实施形态是利用弹簧74和永久磁铁95等将钩接杆73固定在导向柱70上，但本发明虽未图示，但也在导向柱之外另设独立的圆柱状制动构件，通过使钩接杆与该制动构件作面接触，对金属模支承板进行固定保持，这种结构就是技术方案28、29、30、31的发明。
当在导向柱之外另设独立的圆柱状制动构件、且将钩接杆固定在该制动构件上来保持金属模支承板时，与将钩接杆固定在导向柱上的场合相比，可防止该导向柱的磨损，延长导向柱的寿命和提高金属模支承板的支承精度。又，可采用与导向柱不同的材质来构成制动构件，可用磨擦系数大、成本低的材料。
图31为技术方案25、26的发明的一实施形态的保持机构，图中，与图12相同的符号表示同一或相当部分。
本实施形态的保持机构由被回转轴300可转动地支承在金属模支承板29上的回转凸轮构件301以及将该回转凸轮构件301向导向柱70推压施力的弹簧(推压构件)302构成，利用由该弹簧302使回转凸轮构件301的回转凸轮301a与导向柱70作线接触而产生的磨擦力进行推压固定。又，通过使滑动爪64伸出，使回转凸轮构件301向反施力方向回转，来解除与所述导向柱70间的固定。
采用本实施形态，可利用回转凸轮构件301的楔状效果，增大与导向柱70的线接触压力，可牢固地将下冲头组件7保持。由此，即使在回转凸轮构件301与导向柱70的加工精度、组装精度方面产生了误差，也可吸收该误差，获得充分的接触力，可防止搬运时的下冲头组件7错位。
又，由于所述保持机构由回转凸轮构件301和弹簧302构成，因此，可用简单的结构并用最少的零件将下冲头组件7牢固地固定保持。
不过，上述实施形态是利用弹簧302对回转凸轮构件301进行推压固定，并用滑动爪64解除推压固定，但本发明也可如图32(a)和(b)所示，将驱动电机305直接与固定在圆板状回转凸轮303上的回转轴304连接，通过该驱动电机305对回转凸轮303进行回转驱动。在此场合，也可获得与上述实施形态大致相同的效果。
又，上述实施形态是通过使回转凸轮构件301转动而向导向柱70推压，但本发明也可如图33所示，通过使直线运动凸轮构件306作直线移动而向导向柱70推压，这种结构就是技术方案27的发明。在此场合，可进一步增大与导向柱70的接触压力，可更加牢固地将下冲头组件7保持。
又，图34是使楔状的直线运动凸轮构件307沿上下方向滑动而向导向柱70推压，在此场合，也可进一步增大与导向柱70的接触压力。
上述实施形态是通过导向柱70而可沿加压方向移动地支承金属模支承板29，但本发明的导向机构不限定于此。例如图35所示，也可通过直线引导器301可沿加压方向移动地支承金属模支承板29，并通过圆形的回转凸轮311，将该金属模支承板29推压固定在直线引导器310上。在此场合，可通过直线引导器310高精度地将金属模支承板29保持。
图36是通过直线引导器301可沿加压方向移动地支承金属模支承板29、同时通过椭圆形的回转凸轮312将该金属模支承板29推压固定在直线引导器310上的一个示例。
图37是技术方案28、32、33的发明的一实施形态的组件保持装置和保持机构，图中，与图31相同的符号表示同一或相当部分。
本实施形态的组件保持装置由回转凸轮构件301、四角柱状的制动构件350以及弹簧(推压构件)302构成，所述回转凸轮构件301通过回转轴300而可转动地支承在被导向柱170可沿加压方向移动地支承的金属模支承板29上，所述制动构件350与导向柱70分开地独立配设在所述金属模支承板29的外侧，所述弹簧(推压构件)302利用所述回转凸轮构件301与制动构件350的线接触产生的磨擦力进行推压固定。
在本实施形态中，可利用回转凸轮构件301的楔状效果增大与制动构件350的线接触压力，牢固地保持下冲头组件7。可获得与上述实施形态相同的效果。
又，在本实施形态中，由于将所述制动构件350与导向柱70分开地独立配设在所述金属模支承板29的外侧，并将回转凸轮构件301推压固定在该制动构件350上，因此弹簧302的推压力不会作用于导向柱70，可防止导向柱70的磨损。结果是可延长导向柱70的寿命和提高金属模支承板29的支承精度。又，所述制动构件350可用不同于导向柱70的材质构成，可用磨擦系数大、成本低的材料。
不过，上述实施形态是利用弹簧302对回转凸轮构件301进行推压，但本发明也可如图38所示，将驱动电机353与圆板状的回转凸轮351的回转轴352连接，通过该驱动电机353对回转凸轮351进行驱动，向制动构件350推压固定。在此场合，也可获得与上述实施形态相同的效果。
上述实施形态是通过使回转凸轮构件301转动向制动构件350进行推压固定，但本发明也可如图39所示，通过使直线运动凸轮构件355作直线往复运动向圆柱状的制动构件356推压固定，这种结构就是技术方案34的发明。在此场合，可进一步增大与制动构件356的接触压力，更加牢固地保持下冲头组件7。
又，如图40所示，也可在金属模支承板29与制动构件358间配设楔状的直线运动凸轮构件357，通过使该直线运动凸轮构件357沿上下方向滑动，将金属模支承板29推压固定在制动构件357上。在此场合，也可增大与制动构件358的接触压力。
上述实施形态是用导向柱70可沿加压方向移动地支承金属模支承板29，但本发明也可如图41所示，用直线引导器360可沿加压方向移动地支承金属模支承板29，并由圆形的回转凸轮361将金属模支承板29推压固定在制动构件362上。在此场合，可对金属模支承板29进行高精度支承。
又，图42是通过直线引导器360可移动地支承金属模支承板29，同时由椭圆形的回转凸轮363将金属模支承板29推压固定在制动构件362上的一个示例，可获得与上述实施形态相同的效果。
采用本实施形态的粉末注入机构100，由于在储存有粉末原料105的粉末储存部101的底壁101a上形成粉末注入孔101b，并且配置开闭该粉末注入孔101b的铲刀103，通过用该铲 103的前端刀刃103a铲除从冲模5露出的多余粉末原料而返回粉末储存部101，因此，粉末原料105不会在冲模5的周围飞散，可将定量的粉末充填在冲模5内。
又由于是用所述铲刀103将多余的粉末原料105铲除，因此，可提高铲除面的平面度，使粉末的供给量和充填密度均匀。
由于所述铲刀103由陶瓷形成，因此，可抑制因反复进行铲除操作造成的前端刀刃103a磨损，可提高使用寿命。
在本实施形态中，由于将粉末供给管102偏置在面向粉末注入孔101b的位置的侧方，因此可防止由粉末供给管102供给的粉末原料直接从粉末注入孔101b注入。
又，由于将所述粉末供给管102贯通粉末储存部101的顶壁101c而插入内部，因此，在向粉末储存部102内供给粉末原料105时可留出空间，可抑制因料斗内的粉体残余量的变化引起粉末储存部101内的粉末密度变化，可防止向冲模5的充填密度的误差。
在本实施形态中，由于在所述粉末注入孔101b的边缘部形成与前端刀刃103a配合的锥状部109，因此，通过前端刀刃103a搭在锥状部109上，能可靠地将注入孔101b关闭，防止粉末原料105散落。
又，在本实施形态中，由于在所述粉末储存部101的侧壁101d上形成切缝108，并经由该切缝103、通过外侧的作动器107对铲刀103进行开闭驱动，因此，可增大粉末储存部101的粉末储存部容积。
采用本实施形态，由于通过第1上支柱18、18将第1上冲头6a固定在由第1上滚珠螺杆12、12可上下移动地支承的驱动基台10上，并将第2上滚珠螺杆21和第1、第2下滚珠螺杆25、30装载在该驱动基台10上，并通过该各滚珠螺杆21、25、30，各自独立地对第2上冲头6b和第1、第2下冲头7a、7b进行驱动，因此，在加压成形时，如上所述，可经由各滚珠螺杆12、21、25、30、并用第1、第2上冲头6a、6b和第1、第2下冲头7a、7b将陶瓷粉末原料压缩成形，形成压缩密度均匀的成形体。
又，在脱模时，可通过在将第2上滚珠螺杆21和第1、第2下滚珠螺杆25、30固定的状态下经由第1上滚珠螺杆12而使驱动基台10上升，使第1、第2上冲头6a、6b和第1、第2下冲头7a、7b同时上升，并在保持冲头间距离的状态下从冲模5作成形体的脱模。由此，可使供给粉末或取出成形体的装置结构简单化，可相应地抑制成本上升。
在本实施形态中，由于将各滚珠螺杆12、21、25、30集中配置在驱动基台10上，同时将各伺服电机53、39、47、50集中配置在驱动基台10和固定基台11的周围，因此，可通过在驱动基台10上设置基准面来提高各滚珠螺杆12、21、25、30和各伺服电机53、39、47、50的安装精度，可容易地进行组装作业及其维护保养作业。又由于将加压驱动系统集中配置在搬运工作台8下方的驱动基台10上，因此，可缩小整个装置的高度尺寸，有利于小型化。
图24至图30表示本发明第2实施形态的粉末成形装置，图中，与图1、图4～图7相同的符号表示同一或相当部分。本实施形态的粉末成形装置200包括由具有粉末成形空间的冲模5和上、下冲头组件6、7组成的金属模2；在粉末供给工位A、加压成形工位B、机械加工工位C、成形体取出工位D之间搬运该金属模2的圆板状搬运工作台(模组)8；以及独立驱动所述上、下冲头组件、对陶瓷粉末原料进行加压成形的加压驱动机构201，基本性结构大致与第1实施形态相同。
所述上冲头组件6是将第2、第3上冲头6b、6c各自可互为相对移动地插入第1上冲头6a，所述下冲头组件7与上述一样，是将第2、第3下冲头7b、7c各自可互为相对移动地插入第1下冲头7a。所述上冲头组件6配设在加压成形工位B的上方，所述下冲头组件7通过后述的连接支承装置与搬运工作台8的各冲模5连接。
所述加压驱动机构201包括通过伺服电机并经由未图示的滚珠螺杆而分别独立地对第1、第2、第3上驱动轴210、211、212进行升降驱动的上驱动部203a、以及通过伺服电机并经未图示的滚珠螺杆分别独立地对第1、第2、第3下驱动轴213、214、215进行升降驱动的下驱动部203b，该上、下驱动部203a、203b配置在共用的驱动基台(未图示)上。
在所述各第1、第2、第3上驱动轴210、211、212的上端间分别连接着圆板状的第1、第2、第3上加压滑块218、219、220，在各第1、第2、第3下驱动轴213、214、215的上端间分别连接着圆板状的第1、第2、第3下加压滑块221、222、223。在各加压滑块218～223上，经由后述的钩接装置钩接着所述第1～第3上冲头6a～6c和第1～第3下冲头7a～7c。这样，通过所述伺服电机并经由滚珠螺杆各自独立地对第1～第3上冲头6a～6c和第1～第3下冲头7a～7c进行驱动，就可进行例如圆筒状、圆柱状、纵剖面H状或纵剖面十字状的成形体加工。
所述第1、第2、第3上冲头6a、6b、6c分别与第1、第2、第3上冲头夹具225、226、227连接，第1、第2、第3下冲头7a、7b、7c分别与第1、第2、第3下冲头夹具228、229、230连接。
所述各上、下冲头夹具225～227、228～230相互间通过连接支承装置可互为相对移动地进行连接。该连接支承装置上下均采用同一结构，故只对下冲头组件7的连接支承装置进行说明。
如图24所示，第1下冲头夹具228是在滑动自如地插入冲模5内的圆柱状上夹具部228a上一体形成向下方延伸的圆筒状下夹具部228b，在所述上夹具部228a的外壁上，沿周向以所定的间隔形成沿轴心方向(加压方向)延伸的多个凹槽228c。
又，在所述冲模5的下端部插入固定有卡合销232、232，各卡合销232可滑动地与所述凹槽228c卡合。将该凹槽228c上下的长度稍大于加压行程，槽宽稍大于所述卡合销232的直径(参照图27的箭头A)。由此，第1下冲头夹具228可回转但不会脱落地、并且升降自如地被冲模5支承。
第2下冲头夹具229是在滑动自如地插入所述第1下冲头夹具228的下夹具部228b内的圆柱状上夹具部229a上一体形成向下方延伸的圆筒状下夹具部229b，在所述上夹具部229a的外壁上，沿周向以所定间隔形成沿轴心方向延伸的多个凹槽229c。插入固定在所述第1冲头夹具228的下夹具部228b上的卡合销233可滑动地与该各凹槽228c卡合，该卡合销233的一部分从下夹具部228b向直径方向外方伸出。
又，所述第3冲头夹具230是在滑动自如地插入所述第2下冲头夹具229的下夹具部229b内的圆柱状夹具本体230a上沿周向以所定间隔形成沿轴向延伸的多个凹槽230c，插入固定在所述第2冲头夹具229的下夹具部229b上的卡合销234可滑动地与该各凹槽230c卡合，基本结构与上述大致相同。又，在所述夹具本体230a的下部，插入固定有两端部向直径方向外方伸出的卡合销235。
在所述冲模5上，装有作为固定装置的固定套筒237。该固定套筒237是在已插入所述冲模5的圆筒体237a的上缘部一体形成固定凸缘237b，该固定套筒237b与所述冲模5一起被2个螺栓238固定在搬运工作台8上。
所述各上、下冲头夹具225～227、228～230通过钩接装置而可装拆地与所述上、第1～第3下加压滑块218～220、221～223钩接。该钩接装置的上下均采用同一的结构，故只对第3下加压滑块223的钩接装置进行说明。
在所述第3下加压滑块223的上面形成圆形的爪构件239。该爪构件239是由纵壁239a和从该纵壁239a的上端向内侧弯曲的上壁239b构成的纵剖面钩状结构，在上壁239b上形成在直径方向互为相对的切口部239c。所述爪构件239的内径可供所述第3下冲头夹具230插入，所述上壁239b随着从切口部239c起沿周向延伸，其高度越来越小。
并且，在将第3下加压滑块230插入爪构件239内的同时，将卡合销235从所述切口部239c插入爪构件239内，在此状态下使冲头夹具230回转。这样一来，利用磨擦力将卡合销235钩接固定在上壁239b的内面。
下面说明本实施形态的作用效果。
在将下冲头组件7安装在搬运工作台8上时，首先，预先将第1～第3冲头7a～7c与冲模5连接成组件。接着，将所述冲模5插入于固定套筒237的圆筒体237a内，并将固定套筒237插入搬运工作台8的安装孔8a。在此状态下，如上所述，将第1～第3下冲头夹具228、229、230一并与第1下加压滑块221、222、223钩接。在此场合，各冲头夹具228～230因与各凹槽228c～230c卡合的卡合销232～234的作用而不能相互回转，因此可将各冲头夹具228～230一并同时与加压滑块221～223钩接。然后，用各螺栓238将冲模5与固定套筒237一起紧固在搬运工作台8上。又，按照与以上同样的顺序，将第1～第3上冲头夹具225～227一并与第1～第3上加压滑块218～220钩接。
在更换所述金属模2时，松开各螺栓238后取下，使第1～第3下冲头夹具228～230回转后一起从第1～第3下加压滑块221～223取出，在此状态下，将固定套筒237从搬运工作台8取出。由此同时将冲模5和下冲头组件7取出。在上冲头组件6也可采用同样方法将第1～第3上冲头夹具225～227一起从第1～第3上加压滑块218～220取出。
采用本实施形态，由于第1～第3下冲头夹具228～230与冲模5连接且可互为相对移动而不会脱落和回转，且将所述冲模5插入固定套筒237，将该固定套筒237和冲模5一起紧固在搬运工作台8上，因此，在更换金属模时，只要将各螺栓238取下，并从第1～第3下加压滑块221～223取出第1～第3下冲头夹具228～230，即可从搬运工作台8上取出冲模5和下冲头组件7。而在组装新的金属模时，只要将固定套筒237插入搬运工作台8的安装孔8a，并将第1～第3下冲头夹具228～230与各加压滑块221～223钩接，然后用螺栓将冲模5固定即可，可迅速容易地进行金属模的更换，提高作业效率。由此，在进行多品种小批量的生产时，可轻而易举地更换金属模，可提高生产效率。
在本实施形态中，由于在各第1～第3下冲头夹具228～230上形成凹槽228c～230c，且使冲模5、第1、第2冲头夹具228、229的卡合销232～234分别与各凹槽228c～230c卡合，因此，可用简单的结构使第1～第3冲头夹具228～230相互间不能回转、不会脱落地进行连接。又，由于上冲头组件6也是采用与所述下冲头组件7同样的结构进行连接，因此，在此场合，也可用简单的结构实现不会回转和脱落的连接。
采用本实施形态，由于在第1～第3上加压滑块218～220和第1～第3下加压滑块221～223上分别形成爪构件239，通过将第1～第3上冲头夹具225～227和第1～第3下冲头夹具228～230的各卡合销233～235与该各爪构件239卡合而进行钩接，因此可将各冲头夹具225～227及228～230在各驱动轴210～212和213～215上一并进行装拆，可短时间并容易地进行金属模的更换，可获得与上述相同的效果。
又，由于将各冲头夹具的卡合销233～235插入由纵壁239a和上壁239b构成的钩状爪构件239后使之回转来进行钩接，因此，可用简单的结构进行装拆作业。
如图49所示，所述粉末成形装置100具有可升降地配置在粉末供给工位A的搬运工作台8上方的大致呈密闭箱状的粉末储存部101、向该粉末储存部101内供给粉末原料的粉末供给管102、在所述粉末储存部101的底壁101a的面向所述粉末成形空间500a的部分形成的粉末注入孔101b、以及开闭该粉末注入孔101b的铲刀103。
所述粉末供给管102按照以下方法配置将粉末供给口102a偏置在所述粉末注入孔101b中心的侧方，偏离距离为t，沿粉末供给管102的轴线方向看，粉末供给口102a不与粉末注入孔101b重叠。
又，所述粉末供给管102贯通顶壁101c而插入粉末储存部101内，该粉末供给口102a位于粉末储存部101的上下方向大致中间部。在此，从所述顶壁101c起的粉末供给注口102a的插入长度L根椐粉末原料的材质和特性等设定。例如，当粉末原料的磨擦系数较大时减小插入长度L，磨擦系数较小时加大插入长度L。又，所述粉末供给管102的上流端与充填有粉末原料的料斗(未图示)连接。从该料斗供给的粉末依靠粉末原料的自重而自然供给。
所述铲刀103由氧化锆等陶瓷制品构成，其刀尖103a相对冲模5的上面形成锐角。该铲刀103a通过支承构件106而与配置在所述粉末储存部101外侧的气缸机构等作动器107连接，并受该作动器107驱动而在关闭所述粉末注入孔103b的关闭位置和打开该注入孔101b的打开位置之间移动。所述支承构件106插通在粉末储存部101的侧壁101d上形成的切缝108而与所述作动器107连接。
在所述粉末注入孔101b的边缘部形成与所述铲刀103的刀尖103a配合的锥状部109。又，在所述支承构件106上插入摆动轴110，使该支承构件106可沿上下方向摆动。所述支承构件106具有阶梯面106b，一旦支承构件106前进，该阶梯面106b就与凸轮111的阶梯面111a配合。所述凸轮111被未图示的弹簧构件向冲模5的上面方向施力，在支承构件106后退时，弹簧构件使所述支承构件106的上面106a与凸轮111的底面111a卡合。
通过所述支承构件106前进，使所述铲刀103将多余的粉末原料铲除，同时，所述阶梯面106b与所述凸轮111的阶梯面111b卡合，支承构件106以摆动轴110为中心回转，将铲刀103稍许向上方抬起，由此使刀尖103a搭在锥状部109上。所述支承构件106继续前进，使所述阶梯面106b与所述阶梯面111b重叠，将铲刀103定位保持在关闭位置。
采用本实施形态的粉末注入机构100，由于在大致呈密闭箱状的粉末储存部101的底壁101a上形成粉末注入孔101b，并设置了在将露出粉末成形空间500a外的粉末原料105铲除的大致同时将所述粉末注入孔101b并闭的铲刀103，因此，只要使该铲刀103作开闭移动，就可大致同时地铲除多余粉末原料105和关闭粉末注入孔101b，不必如以往那样使粉末供给箱整体移动或始终与冲模5滑动接触，不仅可用于滑动面积小的冲模，而且可适应连续生产。
又，由于所述铲刀103的刀尖103a相对冲模滑动面形成锐角，因此，可将粉末成形空间500a外的多余粉末原料105在不飞散的情况下顺利铲除，可使粉末原料105的铲除面的平面度均匀，防止粉末的充填密度和供给量误差。
并且，由于所述铲刀103由氧化锆等构成的陶瓷所形成，因此，即使连续生产，也可抑制刀尖103a磨损，与以往贴附毛毡的场合相比，可提高使用寿命。
在本实施形态中，由于将所述粉末供给管102偏置在粉末注入孔101b中心的侧方，且偏离距离为t，因此因料斗内的粉体残余量变化引起的粉末压力不会直接作用于粉末注入孔101b，可防止粉末储存部101内的粉末密度误差，进而可防止向冲模5的充填密度误差。
又，由于将所述粉末供给管102从粉末储存部101的顶壁101c插入内部，因此可在粉末储存部101内留出空间，可抑制因所述料斗的残余量变化引起的粉末储存部101内的粉末密度变化，从这一点来看，也可防止充填密度误差。
在本实施形态中，由于在粉末注入孔101b的边缘部形成有与铲刀103的刀尖103a卡合的锥状部109，因此，在由铲刀103将粉末注入孔101b关闭的同时，刀尖103a搭在锥状部109上，由此能可靠地消除101b、103两者间的间隙，可防止粉末原料105落下。
又由于将所述铲刀103与粉末储存部101分开设置，并由作动器107通过支承构件106从粉末储存部101的外侧对该铲刀103进行开闭驱动，因此可最大限度地减小因设置铲刀103造成的粉末储存部101内的容积变化，可稳定地保持粉末储存部101内的粉末储存量。
并且，由于通过搬运工作台8将所述冲模5依次搬运至粉末供给工位A、粉末加压工位B、机械加工工位C、成形体取出工位D，因此，可在粉末供给工位A上在不向周围飞散的情况下顺利地进行进行粉末供给，可适应连续生产。
另外，上述实施形态的粉末成形机是由搬运工作台8将冲模5搬运到各工位A～D上，由此进行连续生产，但本发明的粉末供给装置不限定于这种连续生产型的粉末成形机，也适用于在金属模固定为不能移动的状态下进行加压成形的成形机。
不过，上述实施形态是使用螺栓238将固定套筒237与冲模5一起紧固在搬运工作台8上，但本发明不限定于此。
图43表示技术方案38的发明的一实施形态的固定装置。本实施形态的固定装置是在固定套筒400的内周面形成凹锥状部400a，同时在冲模5的外周面形成凸锥状部500a，通过将两锥状部500a、400a嵌合而将冲模5固定在搬运工作台8上。在此场合，不仅可精确地将冲模5定位，而且很容易将所述冲模5安装固定，不需要用螺栓紧固，可进一步缩短金属模更换时间。
图44(a)和(b)表示技术方案39的发明的一实施形态的固定装置。是气缸或油压缸等作动器420通过推压板410将冲模5推压固定在搬运工作台8上。在此场合，可自动进行冲模5的固定，可提高作业性。
图45和图46表示技术方案49的发明的一实施形态的固定装置。该固定装置是在固定套筒(流体压力固定构件)450上形成充填有作动油460的油套管450a，同时与对该套管450a内的作动油加压的芯棒470可进退地螺合。并且，一旦将芯棒470拧入，油压就使油套管450a膨胀，由此使固定套筒450沿半径方向均匀膨胀，将冲模5推压固定在搬运工作台8上，可提高冲模5相对搬运工作台8的位置精度。在本实施形态中，只要将芯棒470拧入，就可将冲模5固定，可进一步缩短金属模的更换时间。
又，在所述冲模5的凸缘5c上插着定位销480，通过将该定位销480插入搬运工作台8的定位孔8c，就可限制冲模5的安装位置和安装方向。
另外，上述实施形态是通过回转使第1～第3上、下冲头夹具225～227、228～230的各卡合销233～235与各加压滑块218～220、221～223的爪构件39进行钩接，但本发明也可用作动器、例如气缸、油压缸等将各冲头夹具与加压滑块进行钩接，这种结构就是技术方案8的发明。在此场合，可自动进行金属模更换作业，可进一步提高作业性。
又，上述实施形态是以具有第1、第2、第3冲头的结构为例、对上，下冲头组件作了说明，但本发明不限定于此，当然也适用具有2个或4个以上冲头的冲头组件。
图47为技术方案46、47的发明的一实施形态的粉末成形装置概略结构图。
图中，1’表示通过将陶瓷粉末原料加压成形来制造陶瓷电子元件的粉末成形装置。该粉末成形装置1’主要有充填陶瓷粉末的金属模2和通过该金属模2对陶瓷粉末原料进行压缩成形的上、下驱动部300、304。该上驱动部300配置在金属模2的上方，下驱动部304配置在金属模2的下方。
所述金属模2由配置有冲模5的冲模板900和隔着该冲模5互为相对地插入配置的上冲头组件6及下冲头组件7构成，其中被所述冲模5和上、下冲头组件6、7围住的部分成为粉末成形空间2a。所述冲模板900固定在不能移动的状态。
所述上冲头组件6是将销状的第1上冲头6b可相对移动地插入圆筒状的第1上冲头6a内，下冲头组件7同样是将销状的第2下冲头7b可相对移动地插入圆筒状的第1下冲头7a内。通过各自独立地驱动各冲头组件6、7，可形成具有均匀密度的各种成形体，可进行例如圆筒状、圆柱状、剖面H状或剖面十字状的成形体加工。
在所述冲模板900的下方，配置可上下移动的驱动基台10，在该驱动基台10的下方，固定着不能移动的固定基台11。该固定基台11上通过轴承13、13，支承着回转自如的第1上滚珠螺杆12、12，该各轴承13安装固定在固定基台11上。在所述各第1上滚珠螺杆12上螺接安装着被安装固定在所述驱动基台10上的螺母14、14。
在所述驱动基台10上，安装固定着呈向下コ字状的支承台17，在该支承台17的上面，竖立有被冲模板9可滑动地支承的第1上支柱18、18。该各支柱18的上端部插通冲模板9而位于上方。在该各支柱18的上端间，横跨固定着第1金属模支承板19，在该第1金属模支承板19的下面，安装固定着所述第1上冲头6a。这样，随着所述各第1上滚珠螺杆12的回转，第1上冲头6a与驱动基台10、两个第1上支柱18一起进行上下移动。
在所述第1金属模支承板19的上方，配设有可上下移动的第2上金属模支承板20，在该第2上金属模支承板20的下面，安装固定着所述第2上冲头6b。所述第1金属模支承板19通过轴承22、22支承回转自如的第2上滚珠螺杆21、21，该各轴承22安装固定在上述金属模支承板19上。在第2上金属模支承板20上螺接着被安装在所述各第2上滚珠螺杆21上的螺母23、23，随着该第2上滚珠螺杆21的回转，第2上冲头6b与第2上金属模支承板20一起上下移动。
在所述驱动基台10上，通过轴承26、26支承回转自如的第1下滚珠螺杆25、25，该各轴承26被安装固定在驱动基台10上。将该各第1下滚珠螺杆25插入滑动自如地支承于支承台17的第1下支柱27、27内，与已插入固定于该第1下支柱27下端部的螺母28、28螺接。又，在所述第1下支柱27的上端间，横跨固定着第1下金属模支承板29，在该金属模支承板29的上面，安装固定着所述第1下冲头7a。由此，随着各第1下滚珠螺杆25的回转，第1下冲头7b与两个第1下支柱27一起进行上下移动。
在所述驱动基台10的各第1下滚珠螺杆25间，通过轴承31回转自如地支承第2下滚珠螺杆30，该轴承31被安装固定在驱动基台10上。该第2下滚珠螺杆30插入滑动自如地支承于支承台17的第2下支柱32内，与已插入固定于该第2下支柱32下端部的螺母33螺接。又，所述各第2下支柱32的上端部与第2下金属模支承板34连接，在该第2下金属模支承板34的上面安装固定着所述第2下冲头7b。随着所述各第2下滚珠螺杆30的回转，第2下冲头7b与第2下金属模支承板34、第2下支柱32一起进行上下移动。
所述各第2上滚珠螺杆21插通第2上金属模支承板20而向上方伸出，在该各伸出部上，安装着从动皮带轮37、37。在该各从动皮带轮37上卷绕着第2上同步皮带38，该同步皮带38卷绕在安装于第2上伺服电机39上的驱动皮带轮40上。由此，一旦第2上伺服电机39回转，则第2上冲头6b与所述第2上金属模支承板20一起进行上下移动。
所述第1、第2下滚珠螺杆25、25、30插通驱动基台10而向下方伸出，在该各伸出部上，分别安装着从动皮带轮44、44、45。
在所述各第1下滚珠螺杆25的从动皮带轮44上，卷绕着第1下同步皮带46，该同步皮带46卷绕在安装于第1下伺服电机47上的驱动皮带轮48上。由此，一旦第1下伺服电机47回转，则第1下冲头7a与两个第1下支柱27一起进行上下移动。
在所述第2下滚珠螺杆30的从动皮带轮45上，卷绕着第2下同步皮带49，该同步皮带49卷绕在安装于第2下伺服电机50上的驱动皮带轮51上。一旦该第2下伺服电机50回转，则第2下冲头7b与第2下支柱32一起进行上下移动。
所述各第1上滚珠螺杆12插通固定基台11而向下伸出，在该各伸出部上，安装着从动皮带轮43、43。在该各从动皮带轮43上卷绕着第1上同步皮带52，该同步皮带52卷绕在安装于第1上伺服电机53上的驱动皮带轮54上。
并且，在所述第2上伺服电机39和第1、第2下伺服电机47、50停止的状态下，一旦第1上伺服电机53回转，则第1、第2上冲头6a、6b和第1、第2下冲头7a、7b与驱动基台10同步进行上下移动。
下面说明本实施形态的作用效果。
采用本实施形态的粉末成形装置1’制造陶瓷成形体时，将上冲头组件6置于冲模5上方的所定位置待机，同时用下冲头组件7将冲模5的下面关闭，将陶瓷粉末原料充填在粉末成形空间2a内。在此状态下，由各伺服电机53、39、47、50各自独立地对各冲头6a、6b、7a、7b进行升降驱动。由此，对陶瓷粉末原料进行加压，形成所定形状的陶瓷成形体。即，通过第1、第2上冲头12、21的送进动作，使第1、第2上冲头6a、6b下降，通过第1、第2下冲头25、30的送进动作，使第1、第2下冲头7a、7b上升，由此进行压缩成形。在此场合，随着驱动基台10下降的第1、第2下冲头7a、7b的下降将第1、第2下滚珠螺杆25、30的送进添加到压缩成形所必需的送进量中，且通过按第1上滚珠螺杆12的送进量上升而被吸收。
并且，一旦所定的加压成形结束，则第2上伺服电机和第1、第2下伺服电机47、50停止，由此，将第2上滚珠螺杆21和第1、第2下滚珠螺杆25、30固定。在此状态下，通过第1上伺服电机53使各第1上滚珠螺杆12回转。这样一来，驱动基台10上升，第1、第2上冲头6a、6b和第1、第2下冲头7a、7b随之分别在保持冲头间距离的状态下上升，由此，从冲模5进行成形体的脱模，然后，取出成形体。
本实施形态是通过第1上支柱18、18，将第1上冲头固定在由第1上滚珠螺杆12、12可上下移动地支承的驱动基台10上，并将第2上滚珠螺杆21和第1、第2下滚珠螺杆25、30装载在该驱动基台10上，同时由该各滚珠螺杆21、25、30各自独立地驱动第2上冲头6b和第1、第2下冲头7a、7b，因此，在加压成形时，如上所述，可通过各滚珠螺杆12、21、25、30，由第1、第2上冲头6a、6b和第1、第2下冲头7a、7b对陶瓷粉末原料进行压缩成形，可形成具有均匀压缩密度的成形体。
又，脱模时，在将第2上滚珠螺杆21和第1、第2下滚珠螺杆25、30固定的状态下，通过第1上滚珠螺杆12使驱动基台10上升，由此使第1、第2上冲头6a、6b和第1、第2下冲头7a、7b同时上升，在保持冲头间距离的状态下，可从冲模5进行成形体的脱模。由此，可简化供给粉末或取出成形体的装置的结构，可抑制成本上升。
采用本实施形态，是通过卷绕在滚珠螺杆12、21、25、30上的同步皮带52、38、46、49，由伺服电机53、39、47、50各自独立地对上、下冲头组件6、7进行驱动，因此，不仅可使成形体的密度均匀化，而且可提高形状上的自由度，又可减小驱动时的磨擦阻力，同时可抑制游隙，进而可提高成形体的产品质量和尺寸精度。
图48和图3表示技术方案48的发明的一实施形态的粉末成形装置，图48为粉末成形装置的概略结构图，图3为表示搬运工作台的动作的俯视图。图中，与图47相同的符号表示同一或相当部分。省略对重复符号的说明。
本实施形态的粉末成形装置160的结构是由第1上滚珠螺杆、12可上下移动地支承驱动基台10，将第2上滚珠螺杆21和第1、第2下滚珠螺杆25、30装载在该驱动基台10上，随着该驱动基台10的上下移动，第1、第2上冲头6a、6b和第1、第2下冲头7a、7b同时进行上下移动，基本结构大致与第1实施形态相同。
所述第2上滚珠螺杆21、21通过轴承22支承于驱动基台10上，由此在驱动基台10上集中配置所有的滚珠螺杆12、21、25、30，同时集中配置各伺服电机53、39、47、50。又，所述第2上滚珠螺杆21与已插入固定在第2上支柱61、61上的螺母23、23螺接，在横跨固定在该各第2上支柱61上端间的第2上金属模支承板20上安装固定着第2上冲头6b。
并且，冲模5配设在搬运工作台8上。该搬运工作台8呈圆板状，在该搬运工作台8的外周部，每隔90度角度间隔插入固定着所述各冲模5。又，在所述搬运工作台8的各冲模5上，配设下冲头组件7和第1、第2下金属模支承板29、34。
如图3所示，所述搬运工作台8与另外安装的回转驱动机构(未图示)连接，通过该回转驱动机构使搬运工作台8依次旋转到粉末供给工位A、粉末加压工位B、机械加工工位C、成形体取出工位D(沿图3的箭头a方向)。
在所述各工位A～D上配设有夹持机构(未图示)，用于夹持所述第1、第2下金属模支承板29、34，将其定位在该工位A～D的所定位置，且在搬运时解除夹持。又，在所述搬运工作台8上，配设有保持机构(未图示)，其作用是在搬运中对第1、第2下金属模支承板29、34进行保持以防止脱落，在各工位A～D的所定位置上解除对下冲头组件7的保持，容许其上下移动。
下面说明所述粉末成形装置160的动作。
一旦向位于粉末供给工位A的冲模5内供给陶瓷粉末原料，则搬运工作台8沿箭头a方向90度回转。由此，将充填有陶瓷粉末原料的冲模5和下冲头组件7搬运至粉末加压工位B，在此，由上、下冲头组件6、7进行加压成形。此时，向已被搬运至所述粉末供给工位A的下一个冲模5内供给陶瓷粉末原料。
一旦加压成形结束，搬运工作台8回转90度，加压成形后的成形体被搬运至机械加工工位C，在此，根椐需要进行切削、钻孔等机械加工。此时，在所述粉末加压工位B上进行下一个陶瓷粉末加压成形，并在所述粉末供给工位A上向再下一个的冲模5供给陶瓷粉末。
并且，一旦在机械加工工位C上结束所定的加工，则搬运工作台8回转90度，将加工好的成形体搬运至成形体取出工位D，并在此取出成形体。这样，通过使搬运工作台8依次回转，可高速连续生产成形体。
采用本实施形态，是由第1上滚珠螺杆12、12可上下移动地支承驱动基台10，并将第2上滚珠螺杆21和第1、第2下滚珠螺杆25、30装载在该驱动基台10上，随着该驱动基台10的上下移动，第1、第2上冲头6a、6b和第1、第2下冲头7a、7b同时进行上下移动，因此，可在保持冲头间距离的状态下，从冲模5进行成形体的脱模，可获得与上述第1实施形态同样的效果。
又，在本实施形态中，是将各滚珠螺杆12、21、25、30集中配置在驱动基台10上，同时将各伺服电机53、39、47、50集中配置在驱动基台10的周围，因此，通过在驱动基台10上设置基准面，可提高组装精度，可容易地进行组装作业和维护保养作业。
又，由于在冲模5下方的驱动基台10上配设驱动系统，因此，与在冲模的上方和下方分别配设驱动系统的场合相比，可减小整个装置的高度尺寸，可对小型化作出贡献。
图50为技术方案49、50、52、53的发明的一实施形态的说明粉末成形装置概略结构图。
图中，1表示通过陶瓷粉末原料的加压成形来形成陶瓷电子元件的粉末成形装置。该粉末成形装置1主要有充填陶瓷粉末的金属模2、对充填在该金属模2的陶瓷粉末进行压缩的驱动部3’以及支承所述金属模2、驱动部3’的固定框架(基盘)4’。
所述金属模2由圆筒状的冲模5和隔着该冲模5互为相对地插入配置的上冲头组件6及下冲头组件7构成，由该冲模5和上、下冲头组件6、7围住的部分成为粉末成形空间2a。
所述上冲头组件6是将销状的第1上冲头6b可相对移动地插入圆筒状的第1上冲头6a内的结构，下冲头组件7同样是将销状的第2下冲头7b可相对移动地插入圆筒状的第1下冲头7a内的结构。通过各自独立地驱动各冲头组件6、7，可形成各种成形体，可进行例如圆筒状、圆柱状、剖面H状或剖面十字状的成形体加工。
在所述第1上冲头6a的上端面安装固定着第1上金属模支承板10，在所述第2上冲头6b的上端面安装固定着第2上金属模支承板11。该第1、第2上金属模支承板10、11相互不干涉地沿上下方向分开配置。又，在所述第1下冲头7a的下端面安装固定着第1下金属模支承板29，在所述第2下冲头7b的下端面安装固定着第2下金属模支承板13’。该各金属模支承板29、13’同样相互不干涉地沿上下方向分开配置。
所述第1上金属模支承板10’的两端部与圆筒状的第1上驱动轴15’、15’的上端面连接固定，在该各第1上驱动轴15’内，插入有第1上滚珠螺杆16’。该第1上滚珠螺杆16’与安装固定在所述第1上驱动轴15’下端部的螺母17’螺接，通过使该第1上滚珠螺杆16’回转，使第1上驱动轴15’上下移动，与此同时，通过第1上金属模支承板10’使第1上冲头6a上下移动。
又，所述第2上金属模支承板11’的两端部与圆筒状的第2上驱动轴18’、18’的上端部连接固定，在该各第2上驱动轴18’内同样插入有与螺母19’螺接的第2上滚珠螺杆20’。随着该第2上滚珠螺杆20’回转，通过第2上驱动轴18’，使第2上冲头6b上下移动。
所述第1下金属模支承板29的两端部与第1下驱动轴21’的上端面连接固定，在该各第1下驱动轴21’内插入有第1下滚珠螺杆22’。该第1下滚珠螺杆22’上与安装固定在所述第1下驱动轴22’下端部的螺母23’螺接，通过使该第1下滚珠螺杆22’回转使第1下驱动轴21’上下移动，与此同时，通过第1下金属模支承板12’使第1下冲头7a上下移动。
又，所述第2下金属模支承板13’与第2下驱动轴25’的上端部连接固定，在该第2下驱动轴25’内，同样插入有与螺母26’螺接的第2下滚珠螺杆27’。随着该第2下滚珠螺杆27’回转，通过第2下驱动轴25’使第2下冲头7b上下移动。所述各滚珠螺杆16’、20’、22’、27’相互平行地垂直配置，分别由后述的伺服电机独立地进行回转驱动。
所述各驱动轴15’、18’与各滚珠螺杆16’、20’一起由所述固定框架4’支承，剩下的驱动轴21’、25’通过滚珠螺杆22’、27’支承于固定框架4’上。该固定框架4’是一体形成的矩形箱状结构，包括位于所述冲模5下方的基盘部4a、从该基盘4a的两侧端向垂直上方延伸的侧框架部4b、4b以及与该两侧框架部4b、4b的上端间结合的上框架部4c。
第1、第2上驱动轴15’、18’由所述上框架部4c滑动自如地支承，所述冲模5配置固定在上框架部4c上。
所述各滚珠螺杆16’、20’、22’、27’由配置固定在所述基盘部4a上的各轴承30’回转自如地支承固定。该各滚珠螺杆16’、20’、22’、27’插通基盘部4a而向下方延伸，在各下端部装有从动皮带轮31’、32’、33’、34’。
在所述第1上滚珠螺杆16’、16’的各从动皮带轮31’上，卷绕着第1上同步皮带35’，该第1上同步皮带35’被卷绕在安装于第1上伺服电机37’上的驱动皮带轮36’上。一旦该第1上伺服电机37’回转，则所述各第1驱动轴15’、15’同步进行上下移动。
又，在所述第2上滚珠螺杆20’、20’的各从动皮带轮32’上，卷绕着第2上同步皮带38’，该第2上同步皮带38’被卷绕在安装于第2上伺服电机39’上的驱动皮带轮40’上。一旦该第2上伺服电机39’回转，则所述各第2上驱动轴18’、18’同步进行上下移动。
在所述第1下滚珠螺杆22’、22’的各从动皮带轮33’上，卷绕着第1下同步皮带41’，该第1下同步皮带41’被卷绕在安装于第1下伺服电机42’的驱动皮带轮43’上。一旦该第1下伺服电机42’回转，则所述各第1下驱动轴21’同步进行上下移动。
又，在所述第2下滚珠螺杆27’的各从动皮带轮34’上，卷绕着第2下同步皮带44’，该第2下同步皮带44’被卷绕在安装于第2下伺服电机45’上的驱动皮带轮46’上。一旦该第2下伺服电机45’回转，则第2下驱动轴25’进行上下移动。
并且，所述各伺服电机37’、39’、42’、45’被集中配置在基盘部4a的周围，通过未图示的支架等支承固定在基盘部4a上。
下面说明本实施形态的作用效果。
采用本实施形态的粉末成形装置1，在制造陶瓷成形体时，将上冲头组件6置于冲模5的上方待机，同时用下冲头组件7将冲模5的下面关闭。在此状态下，将陶瓷粉末原料充填在粉末成形空间2a内。并且通过各伺服电机37’、39’、42’、45’使第1、第2上冲头6a、6b下降，同时使第1、第2下冲头7a、7b上升，由此，对陶瓷原料粉进行加压，形成所定形状的陶瓷成形体。然后，使第1、第2上冲头6a、6b上升至所述待机位置，并使第1、第2下冲头7a、7b上升以将成形体从冲模5取出。
采用本实施形态，是将各滚珠螺杆16’、20’、22’、27’集中配置在框架4’的基盘部4a，同时由轴承30’进行支承固定，因此，可在所述基盘4a上设置基准面，在该基准面上组装各轴承30’及各滚珠螺杆16’、20’、22’、27’，与传统的在装置的上、下部分别进行组装的场合相比，容易确保安装精度，便于组装作业及其维护保养作业。
又，由于在所述基盘部4a的周围集中配置各伺服电机37’、39’、42’、45’，因此，容易确保与所述各滚珠螺杆16’、20’、22’、27’的安装精度，从这一点来看，也便于组装作业及其维护保养作业。
并且，由于在所述基盘部4a上集中了滚珠螺杆16’、20’、22’、27’及伺服电机37’、39’、42’、45’等重物，因此，可通过提高基盘部4a本身的刚性来缓和整个装置的刚性，不仅有助于小型化，而且还可降低成本。
又，由于在所述基盘部4a形成向上方延伸的侧框架部4b、4b，同时在两侧框架部4b的上端间结合上框架部4c而形成矩形箱状的框架4’，并将冲模5配置固定在所述上框架部4c上，因此，可由刚性大的框架4’对冲模5进行支承固定，可确保加压成形时的刚性。
在本实施形态中，是通过第1、第2金属模支承板10’、11’，由滚珠螺杆16’、20’使第1、第2上冲头6a、6b下降，同时通过第1、第2下金属模支承板29、13’，由第1、第2下滚珠螺杆22’、27’使第1、第2下冲头7a、7b上升来进行加压成形，因此，与以往的将驱动部配置在冲模板的上方、下方的场合相比，可减小整个装置的高度尺寸，进一步对小型化作出贡献。
在本实施形态中，是通过卷绕在滚珠螺杆16’、20’、22’、27’上的同步皮带35’、38’、41’、44’，由伺服电机37’、39’、42’、45’ 分别独立地驱动下冲头组件6、7，因此，可使成形体的密度均匀化，又可减小驱动时的磨擦阻力，并可抑制游隙，进而可提高成形体的产品质量和尺寸精度。
图51和图3为技术方案51发明的一实施形态的粉末成形装置，图中，与图50相同的符号表示同一或相当部分。省略重复符号的说明。
本实施形态的粉末成形装置50’是在冲模5的下方配置基盘51’，同时将各滚珠螺杆16’、20’、22’、27’及各伺服电机37’、39’、42’、45’集中配置在该基盘51’上，基本结构大致与图50的实施形态相同。
并且，在所述基盘51’的上方，另外独立配设搬运工作台8。该搬运工作台8呈圆形，在该搬运工作台8的外周部，每隔90度插入固定着所述冲模5。又，在所述搬运工作台8下面的各冲模5上，配设下冲头组件7和第1、第2下金属模支承板29、13’。
如图3所示，所述搬运工作台8与另外安装的回转驱动机构(未图示)连接，通过该回转驱动机构使搬运工作台8依次旋转到粉末供给工位A、粉末加压工位B、机械加工工位C、成形体取出工位D(图3的箭头a方向)。
在所述各工位A～D上配设有夹持机构(未图示)，用于夹持所述第1、第2下金属模支承板29、13’，将其定位固定在该工位的所定位置，并在搬运时解除夹持。又，在所述搬运工作台8上，配设有保持机构(未图示)，其作用是在搬运中对第1、第2下金属模支承板29、13’进行保持以防止脱落，在各工位A～D的所定位置上解除保持，容许下冲头组件7上下移动。
下面说明所述粉末成形装置50’的动作。
一旦向位于粉末供给工位A的冲模5内供给陶瓷粉末原料，则搬运工作台8沿箭头a方向回转90度。由此，将充填有陶瓷粉末原料的冲模5和下冲头组件7搬运至粉末加压工位B，在此，由上、下冲头组件6、7进行加压成形。此时，向已搬运至所述粉末供给工位A的下一个冲模5内供给陶瓷粉末原料。
一旦加压成形结束，搬运工作台8回转90度，加压成形后的成形体被搬运至机械加工工位C，在此，根椐需要进行切削、钻孔等机械加工。此时，在所述粉末加压工位B上进行下一个陶瓷粉末加压成形，在所述粉末供给工位A上，向再下一个的冲模5供给陶瓷粉末。
并且，一旦在机械加工工位C上结束所定的加工，则搬运工作台8回转90度，将加工好的成形体搬运至成形体取出工位D，在此，取出成形体。这样，通过依次使搬运工作台8回转，可连续生产成形体。
采用本实施形态，各滚珠螺杆16’、20’、22’、27’是通过轴承30’，支承于1个基盘51’上，且在该基盘51’上集中配置各伺服电机37’、39’、42’、45’，因此，不仅可提高组装性，而且还可实现小型化，可获得与图50的实施形态相同的效果。
图52为技术方案54、55、56、57发明的一实施形态的粉末成形装置概略结构图。
图中，1表示通过陶瓷粉末原料的加压成形来制造陶瓷电子元件的粉末成形装置。该粉末成形装置1主要有充填陶瓷粉末的金属模2、对充填在该金属模2的陶瓷粉末进行压缩的驱动部3’以及支承所述金属模2、驱动部3’的固定框架4’。
所述金属模2由圆筒状的冲模5和隔着该冲模5互为相对地插入配置的上冲头组件6及下冲头组件7构成，由该冲模5和上、下冲头组件6、7围住的部分成为粉末成形空间2a。
所述上冲头组件6是将销状的第1上冲头6b相对移动自如地插入圆筒状的第1上冲头6a内的结构，下冲头组件7同样是将销状的第2下冲头7b相对移动自如地插入圆筒状的第1下冲头7a内的结构。通过各自独立地驱动各冲头组件6、7，可形成具有均匀密度的各种成形体，可形成例如圆筒状、圆柱状、剖面H状或剖面十字状的成形体。
在所述第1上冲头6a的上端面，安装固定着第1上金属模支承板10’，在所述第2上冲头6b的上端面，安装固定着第2上金属模支承板11’。该第1、第2金属模支承板10’、11’相互不干涉地沿上下方向分开配置。又，在所述第1下冲头7a的下端面，安装固定着第1下金属模支承板12’，在所述第2下冲头7b的下端面，安装固定着第2下金属模支承板13’。该各金属模支承板12’、13’与上述一样，沿上下方向分开配置。
所述固定框架4’是矩形箱状结构，即，在固定基台部4a的两侧部一体形成向垂直方向延伸的侧框架4b、4b，同时在该两侧框架4b的上端部间一体形成上框架部4c。在该上框架部4c上，配置固定着所述冲模5。又，在所述固定框架4内配置可上下移动的可动基台9’。
所述第1下金属模支承板12’的两端部与圆筒状的第1上驱动轴21’、21’的上端面连接固定，在该各第1下驱动轴21’内，插入有第1下滚珠螺杆22’。该第1下滚珠螺杆22’与安装固定在所述第1下驱动轴21’下端部的螺母23’螺接，通过该第1下滚珠螺杆22’回转使第1下驱动轴21’上下移动，由此，通过第1下金属模支承板12’使第1下冲头6a上下移动。
又，所述第2下金属模支承板13’与第2下驱动轴25’的上端面连接固定，与上述一样，将螺接在螺母26’上的第2下滚珠螺杆27’插入该第2下驱动轴25’内。通过使该第2下滚珠螺杆27’回转，就可通过第2下驱动轴25’使第2下冲头上下移动。所述各第1下驱动轴21’和第2下驱动轴25’可滑动地支承在所述可动基台9’上。
所述第1上金属模支承板10’的两端部与第1上驱动轴15’、15’的上端面连接固定。该第1上驱动轴15’呈中空圆筒状，该各第1上驱动轴15’的下端被固定在所述可动基台9’上，上端部由上框架部4c可滑动地进行支承。
第1上滚珠螺杆16’插入所述可动基台9’的两端部。该第1上滚珠螺杆16’与安装固定在所述可动基台9’上的螺母17’螺接。随着该第1上滚珠螺杆16’回转，通过可动基台9’使第1上驱动轴15’上下移动，由此，通过第1上金属模支承板10’使第1上冲头6a上下移动。
又，所述第2上金属模支承板11’的两端部与第2上驱动轴18’、18’的上端面连接固定，在该各第2上驱动轴18’内，插入有第2上滚珠螺杆20’。该第2上滚珠螺杆20’与安装固定在所述第2上驱动轴18’下部的螺母19’螺接，通过该第2上滚珠螺杆20’回转使第2上驱动轴18’上下移动，由此，通过第2上金属模支承板11’使第2上冲头6a上下移动。
并且，在所述第1上驱动轴15’内插入同心的第2上驱动轴18’，第1、第2驱动轴15’、18’可沿轴向相对移动。该第2上驱动轴18’从第1上驱动轴15’的两端开口向外方伸出，该第2上驱动轴18’的下端部由所述可动基台9’可滑动地进行支承。
所述各滚珠螺杆16’、20’、22’、27’相互平行地垂直配置，由配置固定在所述固定基台部4a上的各轴承30回转自如地进行支承。又，各滚珠螺杆16’、20’、22’、27’的下端部插通固定基台部而向下方延伸，在各下端部装有从动皮带轮31’、32’、33’、34’。
在所述第1上滚珠螺杆16’、16’的各从动皮带轮31’上，卷绕着第1上同步皮带35’，该第1上同步皮带35’被卷绕在安装于第1上伺服电机37’上的驱动皮带轮36’上。一旦该第1上伺服电机37’回转，则所述各第1上驱动轴15’、15’与所述可动基台9’一起同步进行上下移动。
在所述第2上滚珠螺杆20’、20’的各从动皮带轮32’上，卷绕着第2上同步皮带38’，该第2上同步皮带38’被卷绕在安装于第2上伺服电机39’上的驱动皮带轮40’上。一旦该第2上伺服电机39’回转，则所述各第2上驱动轴18’、18’同步进行上下移动。
在所述第1下滚珠螺杆22’、22’的各从动皮带轮33’上，卷绕着第1下同步皮带41’，该第1下同步皮带41’被卷绕在安装于第1下伺服电机42’的驱动皮带轮43’上。一旦该第1下伺服电机42’回转，则各第1下驱动轴21’同步进行上下移动。
在所述第2下滚珠螺杆27’的从动皮带轮34’上，卷绕着第2下同步皮带44’，该第2下同步皮带44’被卷绕在安装于第2下伺服电机45’的驱动皮带轮46’上。一旦该第2下伺服电机45’回转，则第2下驱动轴25’进行上下移动。
下面说明本实施形态的作用效果。
采用本实施形态的粉末成形装置1制造陶瓷成形体时，将上冲头组件6置于冲模5的上方待机，同时用下冲头组件7将冲模5的下面关闭。在此状态下，将陶瓷粉末原料充填在粉末成形空间2a内。并且，对各伺服电机37’、39’、42’、45’回转驱动，使第1、第2上冲头6a、6b下降，同时使第1、第2下冲头7a、7b上升，对陶瓷原料粉进行加压，由此形成所定形状的陶瓷成形体。然后，使第1、第2上冲头6a、6b上升至所述待机位置，并使第1、第2下冲头7a、7b上升，以将成形体从冲模5取出。
采用本实施形态，由于将作为内筒的第2上驱动轴18’可相对移动地并同心地插入圆筒状的第1上驱动轴15’内，因此，与以往的将各驱动轴并列配置的场合相比，可缩小配置空间，可对整个装置的小型化作出贡献。
在本实施形态中，各第1、第2上驱动轴15’、18’通过第1、第2金属模支承板10’、11’而与第1、第2上冲头6a、6b连接，通过卷绕在滚珠螺杆16’、20’上的第1上同步皮带35’、38’，由伺服电机37’、39’各自独立地对所述第1、第2上驱动轴15’、18’进行驱动，因此，不仅可提高对于成形体形状等的自由度，而且还可使成形体密度均匀化。
又，由于通过滚珠螺杆16’、20’、22’、27’对所述第1、第2上冲头6a、6b和第1、第2下冲头7a、7b进行升降驱动，因此，可减小磨擦系数，并可抑制游隙，进而可提高成形体的产品质量和尺寸精度。
在本实施形态中，由于将第1上驱动轴15’固定在可动基台9上，将第2上驱动轴18’固定在固定基台部4a上，同时将冲模5配置固定在在该固定基台部4a上一体延伸形成的框架部4c上，因此可由刚性大的固定框架4支承第1、第2上驱动轴15’、18’和冲模5，可确保加压时的刚性。
又，由于由固定基台部4a集中支承所述各滚珠螺杆16’、20’、22’、27’，因此，可以所述固定基台部4a为基准面，组装各轴承30’及各滚珠螺杆16’、20’、22’、27’，容易确保安装精度，便于组装作业及其维护保养作业。
并且，由于在所述固定基台部4a上集中配置各伺服电机37’、39’、42’、45’，因此，容易确保与所述各滚珠螺杆16’、20’、22’、27’间的安装精度，从这一点来看，也可容易进行组装作业及其维护保养作业。
并且由于在所述固定基台部4a上集中了滚珠螺杆16’、20’、22’、27’和伺服电机37’、39’、42’、45’等重物，因此，可通过提高固定基台部4a本身的刚性来缓和整个装置的刚性，不仅便于小型化，还可降低成本。
图53为技术方案54、55、56、57发明的一实施形态的粉末成形装置，图中，与图52相同的符号表示同一或相当部分。省略重复符号的说明。
本实施形态的粉末成形装置150是将上冲头组件51’分割为第1～第3冲头51’a～51’c，将圆筒状的第2冲头51’b插入位于外侧的圆筒状第1冲头51’a内，将圆筒状的第3冲头51’c插入该第2冲头51’b内。又，第1～第3冲头51’a～51’c各通过第1～第3金属模支承板52’、53’、54’与第1～第3驱动轴55’、56’、57’连接，该驱动轴55’～57’各由第1～第3伺服电机58’、59’、60’分别独立地进行驱动。另外，61’是固定基台，62’是与第2驱动轴56’连接固定的第1可动基台，63’是与第1驱动轴55’连接固定的第2可动基台。
所述第1～第3驱动轴55’～57’是将圆筒状的第2驱动轴56’同心并可相对移动状地插入同为圆筒状的第1驱动轴55’内，同时将第3驱动轴57’同心并可相对移动状地插入该第2驱动轴56’。
在本实施形态中，由于采用了将第1、第2、第3驱动轴55’、56’、57’同心地并可相互相对移动地插入的3轴同心结构，因此，可进一步缩小驱动轴的配置空间，可实现整个装置的小型化。
图54和图55为技术方案58的发明的一实施形态的粉末成形装置，图中，与图52相同的符号表示同一或相当部分。
本实施形态的粉末成形装置70是将第2上驱动轴18’同心地并可相对移动状地插入第1上驱动轴15’内，通过第1、第2上伺服电机37’、39’分别独立地对所述第1、第2上驱动轴15’、18’进行驱动，基本性结构大致与图52的实施形态相同。
又，第1上滚珠螺杆16’、16’通过轴承30’支承在固定基台71’上，第2上滚珠螺杆20’和第1、第2下滚珠螺杆22’、27’通过轴承30’支承在可动基台72’上。通过可动基台72’，由所述各第1上滚珠螺杆16’使第1上驱动轴15’进行上下移动，由第2上滚珠螺杆20’使第2上驱动轴18’相对可动基台72’进行相对性上下移动。
并且，在所述可动基台72’的上方，另外配设搬运工作台73’。该搬运工作台73’呈圆形，在该搬运工作台73’的外周部，每隔90度角度插入固定着所述冲模5。又，在所述搬运工作台73’下面的各冲模5上，配设下冲头组件7和第1、第2下金属模支承板12’、13’。
如图55所示，所述搬运工作台73’与另外安装的回转驱动机构(未图示)连接，该回转驱动机构使搬运工作台73’依次旋转到粉末供给工位A、粉末加压工位B、机械加工工位C、成形体取出工位D(图55的箭头a方向)。
在所述各工位A～D上配设有夹持机构(未图示)，用于夹持所述下冲头组件7和第1、第2下金属模支承板12’、13’并定位固定在该工位的所定位置，并在搬运时解除夹持。又，在所述搬运工作台73’上，配设有保持机构(未图示)，其作用是在搬运中对第1、第2下金属模支承板12’、13’进行保持以防止脱落，在各工位A～D的所定位置上，解除对下冲头组件7的保持，容许上下移动。
下面说明所述粉末成形装置70的动作。
一旦向位于粉末供给工位A的冲模5内供给陶瓷粉末原料，则搬运工作台73’沿箭头a方向回转90度。由此，将充填有陶瓷粉末原料的冲模5和下冲头组件7搬运至粉末加压工位B，在此，由上、下冲头组件6、7进行加压成形。此时，向已搬运至所述粉末供给工位A的下一个冲模5内供给陶瓷粉末原料。
一旦加压成形结束，搬运工作台73回转90度，加压成形后的成形体被搬运至机械加工工位C，在此，根椐需要进行切削、钻孔等的机械加工。此时，在所述粉末加压工位B上进行下一个的陶瓷粉末加压成形，在所述粉末供给工位A上，向再下一个冲模5供给陶瓷粉末。
并且，一旦在机械加工工位C上结束所定的加工，则搬运工作台73’回转90度，将加工好的成形体搬运至成形体取出工位D，并在此取出成形体。这样，通过依次使搬运工作台73’回转，可连续生产成形体。
采用本实施形态，由于在第1上驱动轴15’、15’内，插入可相对移动的、与其同心的第2上驱动轴18’，因此，可缩小配置空间，可实现整个装置的小型化，可获得与图52的实施形态相同的效果。
权利要求
1.一种粉末成型装置，包括由具有粉末成形空间的冲模和上、下冲头组件组成的金属模以及通过各自独立驱动所述上、下冲头组件进行加压成形的加压驱动机构，其特征在于，设有将所述上、下冲头组件定位在冲模上的冲头定位装置。
2.如权利要求1所述的粉末成型装置，其特征在于，所述冲头定位装置由安装在所述上、下冲头组件中至少一方的锥状块和在所述冲模上形成的锥状部构成，通过将所述锥状块与该锥状部嵌合进行定位。
3.如权利要求2所述的粉末成型装置，其特征在于，所述锥状块采用与上、下冲头组件分开独立驱动的结构。
4.如权利要求1所述的粉末成型装置，其特征在于，所述冲头定位装置由在所述冲模上形成的定位孔以及在所述上、下冲头组件的至少一方形成且具有尖部的导销构成，通过将该尖部与所述定位孔配合进行定位。
5.如权利要求2或3所述的粉末成型装置，其特征在于，在所述冲模或锥状块上设有通过吸引粉末成形空间内的空气进行减压的减压装置。
6.如权利要求5所述的粉末成型装置，其特征在于，所述减压装置由在所述冲模或锥状块上形成的与所述粉末成形空间连通的减压通路以及与该减压通路连接的真空发生源构成。
7.如权利要求5所述的粉末成型装置，其特征在于，所述锥状块气密地围住所述冲模的粉末成形空间及其周围，在该锥状块上形成所述减压通路。
8.如权利要求5至7中任一项所述的粉末成型装置，其特征在于，所述减压装置在将粉末向所述粉末成形空间供给时开始减压，该减压状态至少维持到进行加压成形之时。
9.一种粉末成型装置，包括由具有粉末成形空间的冲模和上、下冲头组件组成的金属模；将该金属模至少在粉末供给工位、加压成形工位、成形体取出工位间进行搬运的金属模搬运机构；以及在所述加压成形工位中、通过各自独立驱动所述上、下冲头组件进行加压成形的加压驱动机构，其特征在于，设有连接装置，该连接装置通过沿与所述上、下冲头组件的加压移动方向正交的方向移动而使上、下冲头组件中至少一方可装拆地与所述加压驱动机构连接。
10.如权利要求9所述的粉末成型装置，其特征在于，所述连接装置由配置固定在所述加压驱动机构上的夹具本体、可沿所述正交方向移动地支承在该夹具本体上的滑动爪、以及在将所述冲头组件与加压驱动机构连接的连接位置和解除该连接的非连接位置之间对该滑动爪进行驱动的滑动驱动机构构成。
11.如权利要求10所述的粉末成型装置，其特征在于，所述滑动爪具有与所述冲头组件作锥状嵌合的锥状部。
12.如权利要求10或11所述的粉末成型装置，其特征在于，所述滑动驱动机构采用直线驱动所述滑动爪的结构。
13.如权利要求10或11所述的粉末成型装置，其特征在于，所述滑动驱动机构采用回转驱动所述滑动爪的结构。
14.一种粉末成型装置，包括由具有粉末成形空间的冲模和上、下冲头组件组成的金属模；将该金属模至少在粉末供给工位、加压成形工位、成形体取出工位间进行搬运的金属模搬运机构；以及在所述加压成形工位中、通过各自独立驱动所述上、下冲头组件进行加压成形的加压驱动机构，其特征在于，具有组件保持装置，在进行所述各工位间的搬运时该组件保持装置将所述下冲头组件保持在冲模上，而在搬运至所述某一工位后解除所述保持。
15.如权利要求14所述的粉末成型装置，其特征在于，所述组件保持装置具有可向加压方向移动地支承所述下冲头组件的导向机构以及将所述下冲头组件固定保持在所述导向机构上或解除保持的保持机构。
16.如权利要求15所述的粉末成型装置，其特征在于，所述保持机构具有通过回转轴被轴支承在所述下冲头组件上的钩接杆以及通过以回转轴为中心转动施力、使该钩接杆与所述导向机构作面接触而将所述下冲头组件固定保持的施力构件，通过使所述钩接杆向反施力方向转动来解除所述固定保持。
17.如权利要求16所述的粉末成型装置，其特征在于，在所述钩接杆上，配设有增强与所述导向机构间的固定力的永久磁铁或电磁铁。
18.如权利要求15所述的粉末成型装置，其特征在于，所述保持机构具有通过回转轴被轴支承在所述下冲头组件上的钩接杆；利用磁力使该钩接杆与所述导向机构作面接触、将所述下冲头组件吸附保持的永久磁铁；以及通电后解除所述永久磁铁的磁力、以减小吸附力的电磁铁。
19.如权利要求15所述的粉末成型装置，其特征在于，所述保持机构具有可移动地支承在所述下冲头组件上的凸轮构件以及利用该凸轮构件与所述导向机构作线接触产生的磨擦力、将所述下冲头组件推压固定的推压构件，通过使所述凸轮构件向反推压方向移动来解除所述推压固定。
20.如权利要求19所述的粉末成型装置，其特征在于，所述凸轮构件由通过回转对偶而可转动地支承在所述下冲头组件上的回转凸轮构成。
21.如权利要求19所述的粉末成型装置，其特征在于，所述凸轮构件由通过直动对偶而可移动地支承在所述下冲头组件上的直线运动凸轮构成。
全文摘要
一种粉末成型装置，包括由具有粉末成形空间的冲模(5)和上、下冲头组件(6)、(7)组成的金属模(2)以及通过各自独立驱动所述上、下冲头组件(6)、(7)进行加压成形的加压驱动机构(3)，其特征在于，设有将所述上、下冲头组件定位在冲模上的冲头定位装置。本发明在将下冲头组件与冲模一起搬运时可精确地进行上冲头组件与冲模的定位，可确保成形体的产品质量和尺寸精度。
文档编号B30B15/30GK1654196SQ20051005943
公开日2005年8月17日 申请日期2001年12月4日 优先权日2000年12月4日
发明者北村诚, 高桥繁已, 桧垣忠则, 织田善夫, 崔弘毅, 竹内茂之 申请人:株式会社村田制作所