冲孔机 技术领域
本发明涉及一种冲孔机。
【发明背景】
冲孔机用于机械加工金属片材和条材，传统冲孔机主要包括底座和操作塔，该底座的上表面上提供有一支承台，机械加工过程中在该支承台上移动金属片材或条材，用作压头(ram)的液压缸安装并支承在操作塔的内部。
在该塔内以及工作台的上方设置有预定的有效间隙，以允许金属片材及条材通过，同时在该塔内以及压头的下方还装载有用于一个或多个冲头的冲头座，该一个或多个冲头用于执行各种类型的机械加工。通过转动其内装载有一个或多个冲头的该冲头座来实现冲头与压头的对齐。
相应的，在冲头座的垂直轴上，将一种用于阴模的可转动座插入支承台面内，该阴模必须与前述冲头垂直对齐。
在这些冲孔机的最新型式中，前述两种座又可装载各种圆柱形盒，该圆柱形盒在商业上称为“多刀工具”。它们以可转动固定的方式安装在所述座内。每个圆柱形盒内分别装载给定数量的冲头以及相等数量的阴模，在该圆柱形盒地环形范围内分散冲头及阴模，这样当改变机械加工类型时，就不需要为了更换冲头及对应阴模而每次中断机械加工操作。
在前述阳冲头盒的上方以及该冲头盒与压头之间，提供有一种可转动的选择器部件，该选择器部件配置有向下突出的齿(tooth)，该齿实际上是一种锤击件且用于与冲头的顶部接触。将该锤击件放置在其中一个冲头上，从而自所有冲头中选择一个冲头。接着，压头行程(ram stroke)就利用前述齿使选定的冲头且仅仅是该选定的冲头进行冲孔操作。
通常利用特定的预设程序来电子控制这些冲孔机的操作。根据需要，该程序自动地为所需求的每种机械加工操作选择合适的冲头，并使它们与对应的阴模轴向对齐。
前述冲头座和模座的旋转操作以及前述选择器部件的旋转操作是利用配置有位置检测器的复杂马达来实现的。
由此，传统冲孔机具有一塔、一支承台以及一选择器，其中，该支承台分别包括用于冲头及模的座，可驱使该冲头座和模座同步转动，同时可转动该选择器以选择将要使用的冲头。
可对此现有技术作进一步的改进，以使传统冲孔机能够移动冲头和模，以提高它们的操作性能并改进它们的操作能力。
发明概述
本发明目的是通过提出一种冲孔机来实现前述改进，该冲孔机可执行更为复杂且更为精细的机械加工操作。
本发明提出了一种如权利要求1所限定的改进冲孔机，包括：底座，所述底座限定了一个用于加工金属片材及条材的上水平工作台面；操作塔，位于所述工作台面的上方且装有一冲孔压头；用于至少一个阳冲头座的第一支承装置，利用对应的第一马达装置旋转驱动所述第一支承装置，所述第一支承装置支承在所述塔上，所述第一支承装置位于所述冲孔压头的下方且与所述冲孔压头垂直对齐；用于阴模座的第二支承装置，插入所述工作台内且与所述第一支承装置垂直对齐，利用对应的第二马达装置旋转驱动所述第二支承装置，所述第二马达装置与所述第一马达装置同步；至少一个部件，用于选择至少一个阳冲头并与之接触，所述部件插入所述压头与所述阳冲头座之间，利用对应的第三马达装置旋转驱动所述部件，其特征在于，可利用各自的驱动装置驱使所述阳冲头座与所述阴模座绕一公共的垂直轴相对于所述第一支承装置与所述第二支承装置同步转动。
附图的简要说明
自以下对一种冲孔机改进实施例的详细描述，本发明的其它特征和优点将变得更加明显，该实施例是一种优选实施例，但绝非排它性实施例，附图中以非限制性实例的方式表示了这种实施例，其中：
图1是依照本发明一种改进冲孔机的工作区的侧视图；
图2是图1所示改进冲孔机的操作塔的详细侧视图；
图3是图1所示改进冲孔机的工作台的详细侧视图；
图4是第一阳冲头座支承装置的顶视图；以及
图5是第二阴模座支承装置的顶视图。
优选实施例的详细说明
特别参照附图，参考标记1指一种改进的冲孔机，该冲孔机包括一底座2，该底座2限定了一个上水平台面3，该水平台面3用于支承金属片材及条材以对它们进行机械加工。
在台面3的上方，底座2支承着一操作塔4，该操作塔4中装有活动的冲孔部件，即压头(由于其是工业技术人员常见的，因此未表示)、以及用于至少一个阳冲头座6的第一支承装置5，该支承装置5可转动地支承在操作塔4上，且该支承装置5位于所述压头的下方并与该压头垂直对齐，利用第一马达装置100来驱动该第一支承装置5。
第二支承装置7插入在底座2中，或者更精确地说是插入在支承台3中，该第二支承装置7反过来又支承着一个阴模座8。该第二支承装置7与第一支承装置5垂直对齐，同时利用相应的第二马达装置200旋转驱动该第二支承装置7。
在所述第二支承装置7与压头之间，且在操作塔4内额外提供有一个通常圆形的部件9，该部件9的底部提供有齿109。该部件9可选择至少一个阳冲头106，并利用齿109向前推进该阳冲头106的头部。利用相应的第三马达装置300旋转驱动该部件9。
依照本发明，利用阳冲头座6与阴模座8各自的驱动装置10和11驱使该阳冲头座6与阴模座8绕虚线“A”标识的公共垂直轴且相对于第一支承装置5和第二支承装置7同步转动。
第一支承装置5和第二支承装置7均由具有大量凹部14和15的圆柱形部件12和13组成，该大量凹部14和15可容纳大量阳冲头座6以及相等数量的阴模座8。
在该优选实施例中，阳冲头座6和阴模座8由分别表示为16和17的圆柱形盒组成，在该圆柱形盒16和17内可分别装有预定数量的阳冲头106和对应数量的阴模108，该阴模108可与对应的阳冲头106垂直对齐。
沿着该第一支承装置5和第二支承装置7的轴向均设有大量中空凹部14和15，该凹部14和15以可自由转动的方式分别容纳用于阳冲头106和阴模108的圆柱形盒16和17。
在该阳冲头座6、阴模座8与其各自的旋转驱动装置10和11之间设置有用于传递旋转运动的装置18。
该阳冲头座6和阴模座8的周缘均设置有装置19，该装置19用于与它们各自的旋转驱动装置10和11机械啮合，当它们机械啮合时，装置18用于传递旋转运动。
用于圆柱形盒16和17的旋转驱动装置10和11包括各自的马达/齿轮马达装置20和21，该马达/齿轮马达装置20和21分别固定在操作塔4和底座2上，并使它们相互同步。利用参考标识22和23表示的第一和第二驱动轴分别自每个马达装置20和21中突出。在该驱动轴的另一自由端上具有齿轮装置24，该齿轮装置24直接与驱动轴形成一体或者与该驱动轴啮合，该齿轮装置24可与机械啮合装置19啮合，当它们相互啮合时，旋转运动传递装置18插入它们之间。还分别为所述第一和第二驱动轴22和23设置了支承及引导装置25。
依照本发明，垂直且同轴地支承该驱动轴，同时它们各自的自由端同时运作(concurrent)。此外，利用装置26控制马达装置20和21，该装置26用于对旋转角度进行分度且包括例如零度传感器。
用于第一驱动轴22的支撑及引导装置25包括自冲孔机1的塔4中突出的支柱27，该支柱27包括一个轴向空腔。第一驱动轴22以可同轴横穿的方式容纳在该支柱27内，且将一种耐磨装置插入该支柱27与第一驱动轴22之间，由于此耐磨装置对本领域技术人员而言已经是常见的，所以未表示。
所述装置25还包括装置28和装置29，该装置28用于将第一驱动轴22轴向固定在支柱27内，该装置29用于使轴22的下端自由地旋转通过阳冲头座6的旋转支承装置5。
在第一驱动轴22和该支撑及引导装置25之间设置有装置30，该装置30用于控制第一驱动轴22的轴向间隙。
装置29用于使轴22的下端自由地旋转通过阳冲头座6的旋转支承装置5，该装置29包括一通孔31和一耐磨装置32，该通孔31形成在所述具有大量凹部的圆柱形部件12的中央内，将该耐磨装置32插入所述第一驱动轴22的下端与该通孔31之间，且位于形成在其内的对应凹部33内。
装置28用于将第一驱动轴22轴向固定在支柱27内，该装置28包括一可转动固定的圆筒形衬垫34，所述第一驱动轴22以可自由转动的方式容纳在该衬垫34内，且将该衬垫34插入第一驱动轴22与标识为127的支柱27的内腔之间、以及第一驱动轴22与通孔31之间。
在该圆筒形衬垫34上以及支柱27的上游处形成有螺纹(thread)35，可将第一环形螺母36拧到该螺纹35上，通常该第一环形螺母36本身靠在支柱上且将其同轴装配到衬垫34上，然后可将其拧到螺纹35上，由此，旋紧或旋松与支柱27接触倚靠的所述环形螺母36就可限定该衬垫34的轴向移动。
在该衬垫34的相对端形成有一个径向地突出的底边缘37，当第一环形螺母36被旋紧时，该底边缘37可相对于耐磨装置32保持静止且将衬垫轴向保持在孔31的内部。
装置30用于控制第一驱动轴22的轴向间隙，该装置30包括一盒形支架38、第二周缘螺纹39以及第二环形螺母40，其中，将该支架38一体安装在衬垫34的顶部上，第一驱动轴22的上端可垂直横穿该支架38，第二周缘螺纹形成在第一驱动轴22上且基本上位于所述盒形支架38的位置内，可将第二环形螺母40固定在盒形支架38内且可将其拧到前述第二螺纹39上。同样，旋紧或旋松第二环形螺母40可限定第一驱动轴22相对于衬垫34的轴向移动。
用于所述第二驱动轴23的支承及引导装置25包括一连接法兰41，该连接法兰41自冲孔机1的底座2中突出且具有一个轴向空腔。第二驱动轴23以可同轴横穿的方式容纳在所述连接法兰内，同时设置一种专门用于轴向固定的装置42，该装置42用于将所述驱动轴轴向固定在法兰41内。
类似的，第二驱动轴23具有装置43，该装置43用于使所述驱动轴的上端自由地旋转通过用于圆柱形盒17的第二支承装置7。
在该第二驱动轴23与其引导装置25之间设置有装置44，该装置44用于控制所述驱动轴23的轴向间隙。
装置43用于使所述驱动轴的上端自由地旋转通过第二支承装置7，该装置43包括一圆柱形主体45以及一耐磨装置46，该圆柱形主体45具有轴向空腔且与具有大量凹部的圆柱形部件13居中啮合，将该耐磨装置46插入第二驱动轴23的上端与所述圆柱形主体45之间，且位于形成在其内的相应凹部47内。
装置42用以将第二驱动轴23轴向固定在法兰41内，该装置42包括可转动固定的第二圆筒形衬垫48，该衬垫48配置有扩大的头部48a，前述第二驱动轴23以可自由转动的方式容纳在该衬垫48内，且将该衬垫48插入第二驱动轴23与圆柱形主体45之间。在前述第二圆筒形衬垫48的周缘上且紧邻连接法兰41的下游形成有第三螺纹49。可将第三环形螺母50拧到该第三螺纹49上，该第三环形螺母50通常靠在连接法兰41上且将其同轴装配在第二衬垫48上。旋紧或旋松第三环形螺母50可限定第二衬垫48的轴向移动，这种轴向移动会使该第二衬垫48压向连接法兰41。
装置44用于控制第二驱动轴23的轴向间隙，该装置44包括第二盒形支架51、第四周缘螺纹52以及第四环形螺母53，其中，将该第二盒形支架51一体安装在第二衬垫48的底部上，第二驱动轴23的上端可垂直横穿该第二盒形支架51，第四周缘螺纹形成在第二驱动轴23上且基本上位于该第二盒形支架51的位置内，可将第四环形螺母53固定在第二盒形支架51内且可将其拧到第四螺纹52上，以相对于连接法兰41轴向移动该第二驱动轴23。
在冲孔机1的这种优选实施例中，旋转运动传递装置19由环形齿轮54组成，该环形齿轮54以周缘接合的方式包围圆柱形盒16和17，同时该环形齿轮54还可与齿轮装置24啮合。
旋转运动传递装置18由对应的周缘带齿惰轮55和56组成，可将该惰轮55和56插入在齿轮装置24与环形齿轮54之间。
最后，齿轮装置24包括对应的链轮57和58，该链轮57和58以可转动固定的方式与对应的第一及第二驱动轴22和23的同时运作端相啮合。
应注意的是，将一种弹性减震装置59插入在连接法兰41与圆柱形部件13之间，在这种情况中，该减震装置59包括至少一个贝氏(Belleville)弹簧垫圈，或者一组贝氏弹簧垫圈，利用参考标识60表示这种贝氏弹簧垫圈。
依照本发明的这种改进冲孔机1的操作如下：
第一支承装置5通常配置有一系列阳冲头座6，对应的圆柱形盒16插入到该阳冲头座6内，每个圆柱形盒16可装载一个或多个阳冲头106。
相应的，第二支承装置7通常配置有对等系列的阴模座8，对应的圆柱形盒17插入该阴模座8内，每个圆柱形盒17可装载一个或多个阴模108，位于每个圆柱形盒17内的阴模108的总数量等于与该圆柱形盒17垂直对齐的圆柱形盒16内装载的阳冲头106数量。
通常利用各自的马达装置100和200驱使该第一支承装置5和第二支承装置7步进地同步转动，利用分度装置控制上述步进的角振幅，以将选定的盒16和17移至位于压头下方的位置，该选定的盒16和17用于对放置在支承台面3上的金属片材和条材进行给定类型的机械加工操作。
在到达此第一位置之后，在圆柱形盒16和17各自的凹部内且绕它们相互重合的垂直轴转动该圆柱形盒16和17，自该圆柱形盒16和17装载的冲头106和阴膜108中选出特定的一个冲头106及对应的一个阴模108，将该特定冲头106及对应阴模108移动至预定位置以对金属片材进行机械加工。
也可利用图中数字26表示的角分度装置(例如，零度传感器)控制前述圆柱形盒16和17的转动；利用它们各自的马达装置20和21实现该圆柱形盒16和17的同步转动，该马达装置20和21经由驱动轴22和23、链轮57和58以及惰轮55和56作用于环形齿轮54，该环形齿轮54位于前述盒16和17的外围。
当该选定盒16和17已经到达电子逻辑电路预先确定的位置之后，启动选择器部件9，该选择器部件9就在圆柱形盒16的上方转动，同时其将齿109移到选定冲头106的顶部上，其中，该电子逻辑电路依照预设的程度控制冲孔机1。
最后，启动压头，以压向所述选择器部件9，该选择器部件9反过来又将选定冲头106推向下方将要进行机械加工的金属片材。
应注意的是，当盒16仅配置有一个设置在该盒16中央的冲头情况下，选择器部件9的作用就变得多余。
这种应用可能需要用以在复杂的冲孔操作中对金属片材的单点执行大量连续步骤；例如，可能需要实现一种交叉形轮廓：为此目的，可采用具有细长矩形轮廓的单一冲头106及对应的一个阴模108。
执行第一冲孔操作以生成该交叉形的一个臂，接着将盒16和17转动预定的角度，按照这样一种方式执行第二冲孔操作，使所生成的孔与第一孔相交，由此生成所需的交叉形轮廓。
所述圆柱形盒16和17的转角决定了所述交叉形轮廓臂的交角。
应注意的是，驱动轴22和23都能调节轴向间隙。参照它们中的一个，例如22，同样也应用于另一个，通过转动第二环形螺母40来执行前述调节，当在螺纹39上旋紧或旋松该第二环形螺母40时，该第二环形螺母40就轴向移动该轴22，使该轴22压向盒形支架38，而该轴22固定在盒形支架38内，由此调节该轴22的位置。
轴22和23均可在各自的衬垫34和48内转动，该衬垫34和48又分别固定在支柱27以及法兰41上，该支柱27和法兰41均与底座形成一体，且该支柱27自组成冲孔机1操作塔4的整体块中突出。
当将第一环形螺母36和第三环形螺母50旋紧到它们各自的螺纹35和49上时，该螺纹35和49分别形成在所述衬垫34和48上，该第一环形螺母36和第三环形螺母50就将包括驱动轴22和23及对应马达装置20和21的组件、孔31以及圆柱形主体45固定在该支柱27和法兰41上，由此将各个部件分别固定到塔4和底座2上。
贝氏垫圈60插入在该法兰41与第二圆筒形衬垫48的扩大头部48a之间，该垫圈60可吸收压头的撞击，使得在机械加工过程中，该压头不会损坏圆柱形部件13，以精确地垂直调节该圆柱形部件13本身。
经实践观察，所述本发明可实现所提出的目的。
以上所述本发明有进行改进及改变的余地，这些改进及改变都落入以下权利要求书所限定的保护范围之内。
此外，所有零件都可用技术等效的其它部件来替换，根据需要采用任何材料、形状及尺寸。例如，所使用的术语上、下、水平、垂直、上方和下方仅指相对方位。其它的相对等同方位也在该权利要求书的范围之内。