小型冲压设备的上模缓冲机构 【技术领域】
本发明涉及一种冲压设备的安全装置，更具体地说，设计一种小型冲压设备的上模缓冲机构。
背景技术
现有的小型冲压设备中的上模是通过定模器将上模固定在气缸的工作活塞上，在工作压力的作用下，力能直接被传递至上模的头部，达到冲压工件的要求。这种结构简单、实用、稳定，但其最大不足之处在于，当上模在下行过程中，一旦接触到任何物体或遇到任何阻力，都会产生力行程。因此，万一操作失误触碰到人手或其他物品时，就会造成人身事故或设备事故。
为解决上述问题，本申请人在2008年3月申请过一项发明专利(200810019940.X，小型单机冲压设备的安全装置)，在该专利中被公开的冲压设备的结构如附图1所示：工作活塞(102)被分为能沿纵向相互滑动地连接的活塞上杆(103)和活塞下杆(104)，上模(105)固定在活塞下杆(104)的底部。在活塞上杆(103)和活塞下杆(104)中的任一部件上设置侧位传感器(150)，用来感应活塞上杆(103)与活塞下杆(104)之间是否发生了相对滑动。一旦活塞下杆(104)相对活塞上杆(103)向上方缩入，就代表上模(105)接触到了物体。一般来说，工件的厚度都是远小于人手的，因此，通过对比此时上模(105)所处的高度是否大于预先设定的某个安全高度，就能判断出上模(105)所接触到的物体是否安全。如果安全，就继续下行，产生力行程。如果不安全，就不产生力行程，并且令工作活塞(102)向上返回。
上述滑动缓冲机构必须包含一个用于将活塞上杆(103)与活塞下杆(104)之间的滑动限制在一定范围内的滑动限位机构。在上述专利的实施例中，是通过在活塞上杆(103)和活塞下杆(104)中的任一部件上设置导向槽(142)、在另一部件上设置与该导向槽(142)相配合的定位销(141)来实现限位的。
但此结构尚存在如下缺陷：
1、在活塞上杆(103)和活塞下杆(104)上开槽以及加装定位销(141)的工艺比较复杂，增加了成本，并且容易影响活塞上杆(103)与活塞下杆(104)之间的滑动配合精度。
2、定位销(141)在导向槽(142)内滑动，由于受到重力及惯性的影响，存在断裂隐患。
3、活塞上杆(103)与活塞下杆(104)之间通过台阶轴(130)与外套轴(120)相嵌套连接，轴与套之间存在一定间隙，导致同轴度和运动稳定性较差。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、稳定性高、加工方便的小型冲压设备的上模缓冲机构。
本发明的目的是这样实现的：
一种小型冲压设备的上模缓冲机构，包含工作活塞、能沿所述工作活塞的轴向滑动地设置的滑动件。所述的滑动件为与所述工作活塞同轴地套设在所述工作活塞外的滑套，在整个所述的滑动行程中，所述滑套的下表面不高于所述工作活塞的下表面。在所述工作活塞的下端部开设环状定位槽，该定位槽沿所述工作活塞的轴向延伸，在所述滑套的上端部沿径向突出地设置有与所述滑套同轴的环状凸台，该凸台只能在所述的定位槽内滑动。
在所述的滑套与所述的工作活塞之间夹设有滚珠。
所述的工作活塞包含：活塞杆、同轴地固定设置在所述活塞杆下端部的连接轴、上端部与所述活塞杆相固定连接且与所述活塞杆同轴的环状壁面。所述的环状壁面环绕在所述连接轴外侧，所述的滑套位于所述环状壁面与所述连接轴之间。所述的凸台凸出在所述滑套的外侧，在所述环状壁面的下端部朝内侧凸出地设置有与该环状壁面同轴的环状限位块，该限位块上方的空间即为所述的定位槽。所述连接轴与所述活塞杆之间为螺纹连接。
所述的工作活塞还包含固定安装在该工作活塞底端部的上模。在所述滑套的底端部设置有脱模机构，该脱模机构包含：能沿所述工作活塞地轴向相对所述滑套滑动地设置在所述滑套底端部的脱模套；夹在所述的脱模套与所述的滑套之间并将所述的脱模套顶向下方的脱模弹簧。
所述的滑套还包含固定安装在该滑套底端部的上模，所述工作活塞具备面朝下方的第一限位面，所述滑套具备面朝上方的第二限位面，当所述滑套相对所述工作活塞向上方滑动至该滑动行程的极限时，所述第一限位面与所述第二限位面相抵触。
由于上述技术方案的运用，本发明具有以下优点：
1、将原有的外套不动、内轴滑动缓冲的方式改成外套滑动、内轴不动。上模可以根据实际情况安装在外套上或内轴上，更加灵活、稳定，还能增设脱模机构。若将上模固定在工作活塞的底端部，则其定位将更加可靠。
2、滑动的稳定性高，避免了定位销在受冲击时会断裂的隐患。
3、此结构便于安装和调试，适合标准化生产，在提高效率的同时也降低了成本。
【附图说明】
附图1为现有技术中的上模缓冲机构的全剖视图；
附图2为实施例1的全剖视图；
附图3为实施例2的全剖视图。
其中：10、102、工作活塞；103、活塞上杆；104、活塞下杆；50、105、上模；106、下模；120、外套轴；130、台阶轴；141、定位销；142、导向槽；40、150、测位传感器；11、定位槽；12、活塞杆；13、连接轴；14、环状壁面；15、第一限位面；16、缓冲垫；20、滑套；21、凸台；22、限位块；25、第二限位面；30、滚珠套；41、防转动转接板；42、防转动导向杆；51、脱模套；52、上模固定套；53、脱模弹簧；54、弹簧固定套；55、弹簧底座；
【具体实施方式】
以下结合附图对本发明的实施方式进行具体说明。
实施例1：
如附图2所示，本实施例中的上模缓冲机构包含：
由相互固定连接的活塞杆12和连接轴13构成的工作活塞10，其中活塞杆12与连接轴13通过螺纹相连接，工作活塞还具备一环状壁面14，该环状壁面14与活塞杆12同轴，且上端部与活塞杆12相固定连接；
套设在连接轴13外的滑套20，该滑套20夹在环状壁面14与活塞杆12之间，上模50固定安装在滑套20的下端部。
在滑套20的上端部，沿径向朝外侧凸出设置有环状的凸台21；在环状壁面14的下端部，朝内侧凸出地设置有环状限位块22，该限位块22的上方的空间形成了一个与工作活塞10同轴的环状定位槽11，该定位槽11沿工作活塞10的轴向延伸。凸台21嵌在定位槽11内，并能沿定位槽11纵向滑动，从而对滑套20的滑动起到导向作用。在凸台21的下表面与限位块22的上表面之间，夹有缓冲垫16。
在滑套20与工作活塞10之间夹设有滚珠，滚珠通过滚珠套30固定，并且与滑套20及工作活塞10之间实现过盈配合，从而大大降低了滑动摩擦的阻力，使用寿命长，精确度高，同时能保证滑动的稳定性与可靠性。
侧位传感器40固定在环状壁面14上，可以是触点开关或感应开关。只要滑套20相对工作活塞10向上方滑动，就会触发此开关。这也就意味着上模50接触到了物体，因此将滑套20顶向上方。
活塞杆12还通过一根水平的防转动转接板41与防转动导向杆42相连接。该防转动导向杆42会随工作活塞10的纵向运动一同纵向运动，从而能指示出工作活塞10相对冲压设备机体下移了多少距离，也就是能测出跟随工作活塞10下移的上模50与固定在机体上的下模之间的间距是多少。当上下模之间的距离小于预先设定的安全距离时，工作活塞继续下行产生力行程。如果上下模之间的距离大于安全距离，则介于上下模之间的物体有可能是人体或其他工件，那么工作活塞10就必须返程，避免发生事故。
当上模50接触到物体后，若经防转动导向杆42的判断，此物体为工件，则工作活塞10继续下行。连接轴13的下表面为第一限位面15，上模50的上表面为第二限位面25，当滑套20相对工作活塞10滑动至行程的极限时，第一限位面15与第二限位面25相抵触，工作活塞10朝上模50压下，产生力行程。
将防转动导向杆42制成空心，将侧位传感器40的连接线设置在防转动导向杆42内部，能起到保护连接线的作用。
实施例2：
如附图3所示，实施例2与实施例1的区别在于，上模50通过上模固定套52固定在连接轴13的底部。在上模50的外侧，设置有用于帮助脱模的机构，该机构包括：相当于滑套20向下方延长部分的弹簧固定套54，在该弹簧固定套54内，夹有一个脱模弹簧53，上模50从该脱模弹簧53的中央穿出。在脱模弹簧53的顶部，固定设置有弹簧底座55。在弹簧固定套54的下端部，嵌套有一个脱模套51，该脱模套51能相对脱模固定套54沿纵向滑动，从而能将脱模弹簧53朝上方顶紧。
当工作活塞10带动滑套20向下方运动时，一旦脱模套51的下表面接触到物体，就会将脱模弹簧53朝上方顶紧，进而带动滑套20也相对连接轴13朝上方滑动，从而将侧位传感器40触发。此情况下，再根据防转动导向杆42对于安全距离的判断结果，决定工作活塞10是否需要返程。
若上模50接触到的物体是正常工件，不会发生危险，则工作活塞10继续向下运动，使得上模50也与工件接触，然后产生力行程，将工件冲压完毕。之后，工作活塞10返程，脱模弹簧53松弛，将脱模套51顶向下方，按紧工件，这样上模50便相对工件朝上方滑动，实现脱模。当脱模弹簧53松弛完毕后，工作活塞10带动滑套20和脱模机构一同向上方返程。
如上所述，我们完全按照本发明的宗旨进行了说明，但本发明并非局限于上述实施例和实施方法。相关技术领域的从业者可在本发明的技术思想许可的范围内进行不同的变化及实施。