CN101152693A - 将螺母固定在管材上的冲压装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种将螺母固定在管材上的冲压装置，其特别适于将螺母固定在直径小的管材上，并可容易地实现自动化。该冲压装置具备：上台座；可动支承体，其将管材套在外部以对管材进行支承；螺母容纳凹部，其设置于下模具部的上端，该下模具部设置在设置于可动支承体的前端部的下模具加压用液压缸的活塞上，并且从液压缸壳体向上方突出，并上下移动；可上下移动的顶升器，其将可动支承体的前端部位以略微抬起的姿态抵接支承；可上下移动的止挡件；成为上模具的铆接模，其安装在可沿导引柱上下自由移动地设置的上模具支承体上，并配设成可以与下模具部在同一轴线上上下自由移动；以及上模具加压用液压缸，其设置于上台座上，对铆接模向下方加压。

Description

将螺母固定在管材上的冲压装置
技术领域
本发明涉及在管材上，特别是在金属制方管(角パイプ)的内侧固定螺母的冲压装置。
背景技术
通过专利文献1已知这样一种将螺母固定在管材上的装置：使用穿孔螺母将该螺母固定在金属制方管的内壁面上，从而可供从该方管的外侧进行螺纹连接，其中所谓的穿孔螺母是由螺母自身对金属板进行冲孔，同时对所穿透的开口周缘部进行敛缝将其压入到在螺母的侧壁面上设置的槽中，从而将螺母固定在金属板上。
上述专利文献1所公开的装置是手动式的，其具有时代背景，时至今日仍没有实用化。
专利文献1：日本特公昭53-16394号(特许第0943112号)
发明内容
本发明是对上述专利文献1所公开的装置进行了改良并将其实用化的装置，本发明的目的是提供一种特别适于将螺母固定在直径小的管材上，并可容易地实现自动化的将螺母固定在管材上的冲压装置。
为实现上述目的，本发明的将螺母固定在管材上的冲压装置具备：机架，其上台座固定保持在立设于下台座的前端部两侧的导引柱上；
可动支承体，其将管材套在外部以对管材进行支承，该可动支承体的基端部可绕横轴自由转动地支承在所述下台座的后端部，该可动支承体的前端部向所述下台座的前端侧延伸，并成为可向上下方向呈圆弧状地动作的状态；长方体形状的下模具加压用液压缸，其设置于所述可动支承体的前端部；上下移动的下模具部，其设置在所述液压缸的活塞上，并从液压缸壳体向上方突出；螺母容纳凹部，其设置在所述下模具部的上端；可上下移动的顶升器，其将所述可动支承体的前端部位以略微抬起的姿态抵接支承；可上下移动的止挡件，其将所述可动支承体的中间部位以略微抬起的方式抵接支承，并且通过与外套在所述可动支承体上的所述管材的开口端面抵接来对所述管材的开口端面进行定位；上模具支承体，其可沿所述导引柱上下自由移动地设置；成为上模具的铆接模，其通过背板及冲模座安装在所述上模具支承体上、并配设成可与所述下模具部在同一轴线上上下自由移动；以及上模具加压用液压缸，其设置在所述上台座上，并且其活塞杆与所述铆接模配设在同一轴线上，该上模具加压用液压缸对所述上模具支承体向下方加压，利用所述上模具加压用液压缸通过所述上模具支承体对所述铆接模向下方加压的输出，设定为比利用所述下模具加压用液压缸对所述下模具部向上方加压的输出大。
所述顶升器构成为，在顶部具有山形的倾斜导引面，并通过容纳在所述下台座中的弹簧或空气缸而被施力成抵接支承所述可动支承体，在将管材外套到所述可动支承体和所述下模具加压用液压缸上时，该管材通过沿所述倾斜导引面移动而下压所述顶升器。
所述止挡件可构成为，具有接触传感器功能，外套在所述可动支承体和所述下模具加压用液压缸上的管材的端面通过与所述止挡件抵接而被定位，与此同时，所述下模具加压用液压缸和所述上模具加压用液压缸与此联动地自动工作。
在所述背板中设有与所述铆接模的中空孔连通、且在横向外侧开口的碎屑排出通道。
根据具有上述结构的本发明，不在管材特别是在金属制方管上穿设安装孔，就能够容易地固定螺母，从而可供从管材外侧进行螺纹连接。本发明的冲压装置特别适于在直径小的管材上固定螺母。
此外，本发明的冲压装置可容易地实现自动化，并可在管材的内侧容易且高效率地固定螺母。
附图说明
图1是本发明的在管材上固定螺母的冲压装置的正视图。
图2是上述冲压装置的侧视图。
图3是上述冲压装置的主要部分纵剖正视图。
图4是上述冲压装置的主要部分纵剖侧视图。
图5是表示在上述冲压装置上设置了金属制方管的准备工序的主要部分纵剖正视图。
图6是表示上述准备工序的主要部分纵剖侧视图。
图7是表示在设置于上述冲压装置的金属制方管上固定穿孔螺母的工序的主要部分纵剖正视图。
图8是表示上述固定工序的主要部分纵剖侧视图。
图9是表示上述固定工序的作业完成状态的纵剖侧视图。
图10是上述冲压装置的顶升器的纵剖侧视图。
图11是上述冲压装置的止挡件的纵剖侧视图。
图12是上述冲压装置的止挡件的另一实施方式的纵剖侧视图。
标号说明
1：机架；2：下台座；3：上台座；4：导引柱；5：可动支承体；6：上模具支承体；7：轴承部；8：支承部；9：横轴；10：下模具加压用液压缸；11：液压缸壳体；12：凸部；13：安装孔；14：活塞；15：下模具部；16：螺母容纳凹部；20：顶升器；30：止挡件；40：背板；41：冲模座；42：铆接模；44：碎屑排出通道；45：上模具加压用液压缸；50：金属制方管；51：方管50的开口端面；52：方管50的碎屑片；60：穿孔螺母。
具体实施方式
下面根据附图来说明本发明的实施方式。
图1到图4表示本发明的在管材上固定螺母的冲压装置，该冲压装置用于将穿孔螺母60从内侧固定在后述的金属制方管50(参照图5、图6)上。该冲压装置的机架1是这样的结构：在沿前后方向延伸的较长的下台座2的前端部两侧并列地立起设置有两根导引柱4、4，在导引柱4、4的上端部固定支承有上台座3。
在下台座2上安装有沿前后方向延伸的长条板状的可动支承体5，在上台座3上安装有平板状的上模具支承体6，该上模具支承体9可以沿导引柱4、4在相对于下台座2正交的上下方向上自由移动。
可动支承体5以这样的状态配设在下台座2上：在可动支承体5的基端部(后端部)设置的轴承部7(参照图2、图4)经横轴9轴支承在突出设置于下台座2的后端部的支承部8上，可动支承体5的前端部能以横轴9为支点向上下方向呈圆弧状地动作。在该可动支承体5的前端部上表面设置了长方体形状的下模具加压用液压缸10。该液压缸10是往复式缸，为了尽可能减小上下高度、并能够应用于后述的小直径的管材50，如图4所示，将在液压缸壳体11的底部形成的凸部12嵌入地安装固定在设置于可动支承体5的前端部的安装孔13中。再有，在管材的直径比较大的情况下，也可以是将不具有凸部12的长方体的液压缸壳体11直接设置在可动支承体5的前端部上表面的结构。
在液压缸壳体11中容纳有上下移动的活塞14，在该活塞14的上端一体地形成有从液压缸壳体11向上方突出的下模具部15。在该下模具部15的上端面中央，设有配合保持后述的穿孔螺母60的主体底部的螺母容纳凹部16。在图示实施方式中，穿孔螺母60相对于螺母容纳凹部16的配合由人手以手工作业来进行，但也可使用未图示的机械手来将穿孔螺母60自动插入到螺母容纳凹部16中。此外，在螺母容纳凹部16中是否配合保持有螺母60通过未图示的光传感器来检测。再有，如图4所示，在液压缸壳体11上设有与未图示的液压泵连接的上升用液压口17和下降用液压口18。
此外，在下台座2上设有：将可动支承体5的前端部位以略微抬起的姿态抵接支承的可上下移动的顶升器20；以及可上下移动的止挡件30，其将可动支承体5的中间部位或后端部位以略微抬起的方式抵接支承，且通过与如后所述地外套在可动支承体5和下模具加压用液压缸10上的方管50的开口端面51抵接来对管材50的开口端面51进行定位。
关于顶升器20，如图10所示，在上端具有圆锥状顶部22且在下端具有凸缘部23的金属制的圆筒状主体21可上下自由移动地安装在下台座2上，并且通过上压弹簧24，以圆锥状顶部22从下台座2突出的方式被施力，通过该圆锥状顶部22将可动支承体5的前端部位以略微抬起的姿态抵接支承，并且，可以抵抗上压弹簧24而将圆筒状主体21下压。另一方面，通过凸出部23来限制圆锥状顶部22的突出量。该顶升器20可以是单个的，但也可以在横向上排列设置多个。
关于止挡件30，如图11所示，在上端具有扁平顶部32且在下端具有凸缘部33的金属制的圆筒状主体31可上下自由移动地安装在下台座2上，而且，通过上压弹簧34，以扁平顶部32从下台座2突出的方式被施力，通过扁平顶部32将可动支承体5的中间部位或后端部位以略微抬起的方式抵接支承，而且通过使外套在可动支承体5上的方管50的开口端面51与圆筒状主体31的侧面抵接来对方管50的开口端面51进行定位(参照图6)。此外，还可以构成为：为了使止挡件30具有接触传感器功能，用导电性金属材料来制作圆筒状主体31，如图11所示，在圆筒状主体31与下台座2及可动支承体5的接触部位安装绝缘体35，在外套在可动支承体5及液压缸10上的方管50的开口端面51与止挡件30的圆筒状主体31的侧面抵接而被定位的同时，止挡件30作为接触传感器发挥功能，使下模具加压用液压缸10和后述的上模具加压用液压缸45工作。
再有，如图12所示，可用空气缸36构成止挡件30，并使其活塞杆37从下台座2突出，通过该活塞杆37将可动支承体5以略微抬起的方式抵接支承。该情况下，将多个气缸36在可动支承体5的长度方向上隔开预定间隔地以并列状态配置在下台座2上，并控制各气缸36的活塞杆37的突出及缩回动作，从而改变外套在可动支承体5上的方管50的停止位置，由此可将多个螺母60隔开固定间隔地自动地固定在方管50上。
另一方面，在上模具支承体6上经背板40安装有冲模座41，并在在该冲模座41上安装有铆接模42。在背板40上，设有与铆接模42的中空孔43连通且向斜上方延伸并在横向外侧开口的碎屑排出通道44。该上模具支承体6与设置在上台座3上的上模具加压用液压缸45的活塞杆46联动地连接，通过该液压缸45，该上模具支承体6可沿导引柱4、4上下移动。铆接模42与设置在液压缸10的活塞14上的下模具部15的螺母容纳凹部16对置配置，并且配设在同一轴线上，通过用液压缸45的活塞杆46将上模具支承体6下压，铆接模42对外套在可动支承体5及液压缸10上的方管50加压，并将其压靠在下台座2上。而且，上模具加压用液压缸45下压铆接模42的加压力设定为：比由下模具加压用液压缸10上压活塞14的加压力大。
下面，对如上述地构成的本发明的冲压装置的动作进行说明。
图5、图6表示金属制方管50外套在可动支承体5及下模具加压用液压缸10上、并保持于预定位置的准备状态。当将方管50的前端开口由可动支承体5的前端引导着外套到可动支承体5及下模具加压用液压缸10上、并向后端侧插入时，开口端面51在沿着顶升器20的圆锥状顶部22的倾斜面移动时，在抵抗上压弹簧24将顶升器20下压的同时移动，开口端面51在与止挡件30的圆筒状主体31的侧面抵接的位置处停止，则图5、图6所示的准备状态完成。
接着，按压未图示的运转控制装置的开始开关使上模具加压用液压缸45和下模具加压用液压缸10依次工作，但只要没有由例如光传感器(未图示)检测到穿孔螺母60已经被供给到下模具部15的螺母容纳凹部16中，液压缸45和液压缸10就不工作。
首先，上模具加压用液压缸45工作，如图7、图8所示，铆接模42与上模具支承体6一同下降，将方管50压靠在下台座2上。接着，下模具加压用液压缸10工作，活塞14上升，将保持在下模具部15上的穿孔螺母60按压在方管50的内侧面上，并且，被上压的螺母60与铆接模42协作对方管50进行冲孔，通过铆接模42对其开口周缘部进行敛缝，从而将螺母60固定在方管50的内侧。此时，将由下模具加压用液压缸45压下的铆接模42的加压力设定为比由下模具加压用液压缸10上压的螺母61的加压力大，由此，可实现由螺母60所进行的方管50的冲孔和由铆接模42所进行的铆接工序。另一方面，经螺母60冲孔的方管50的碎屑片52如图8所示从铆接模42的中空孔43经过背板40的碎屑排出通道44而排出到外部。
当螺母60固定在方管50上时，下模具加压用液压缸10和液压缸45如图9所示那样回到准备位置。接着，将固定有螺母60的方管50从可动支承体5拔出，将下一方管50与上述同样地外套到可动支承体5及下模具加压用液压缸10上进行准备。再有，在将多个螺母60固定在方管50上的情况下，只要在上述螺母60的固定作业完成后，在使方管50沿可动支承体5移动了预定距离的位移的状态下，与上述同样地进行螺母60的固定作业即可。再有，当在方管50的其它三个面上固定螺母60的情况下，只要如上述那样将固定有螺母60的方管50从可动支承体5拔出，将其换向成使将要固定螺母60的侧面成为上侧，而后再次外套到可动支承体5及液压缸10上，并同样地固定螺母60即可。
在上述实施方式中，对在方管50上固定穿孔螺母60的实施例进行了说明，但通过改变可动支承体5的外观形状，还能够应用于圆管材和具有与普通不同的截面形状的管材。

Claims (4)

1.一种将螺母固定在管材上的冲压装置，其特征在于，该将螺母固定在管材上的冲压装置具有：
机架，其上台座固定保持在立设于下台座的前端部两侧的导引柱上；
可动支承体，其将管材套在外部以对管材进行支承，该可动支承体的基端部可绕横轴自由转动地支承在所述下台座的后端部，该可动支承体的前端部向所述下台座的前端侧延伸，并成为可向上下方向呈圆弧状地动作的状态；
长方体形状的下模具加压用液压缸，其设置于所述可动支承体的前端部；
上下移动的下模具部，其设置在所述液压缸的活塞上，并从液压缸壳体向上方突出；
螺母容纳凹部，其设置在所述下模具部的上端；
可上下移动的顶升器，其将所述可动支承体的前端部位以略微抬起的姿态抵接支承；
可上下移动的止挡件，其将所述可动支承体的中间部位以略微抬起的方式抵接支承，并且通过与外套在所述可动支承体上的所述管材的开口端面抵接来对所述管材的开口端面进行定位；
上模具支承体，其可沿所述导引柱上下自由移动地设置；
成为上模具的铆接模，其通过背板及冲模座安装在所述上模具支承体上、并配设成可与所述下模具部在同一轴线上上下自由移动；以及
上模具加压用液压缸，其设置在所述上台座上，并且其活塞杆与所述铆接模配设在同一轴线上，该上模具加压用液压缸对所述上模具支承体向下方加压，
利用所述上模具加压用液压缸通过所述上模具支承体对所述铆接模向下方加压的输出，设定为比利用所述下模具加压用液压缸对所述下模具部向上方加压的输出大。
2.根据权利要求1所述的将螺母固定在管材上的冲压装置，其特征在于，
所述顶升器构成为，在顶部具有山形的倾斜导引面，并通过容纳在所述下台座中的弹簧或空气缸而被施力成抵接支承所述可动支承体，在将管材外套到所述可动支承体和所述下模具加压用液压缸上时，该管材通过沿所述倾斜导引面移动而下压所述顶升器。
3.根据权利要求1或2所述的将螺母固定在管材上的冲压装置，其特征在于，
所述止挡件构成为，具有接触传感器功能，外套在所述可动支承体和所述下模具加压用液压缸上的管材的端面通过与所述止挡件抵接而被定位，与此同时，所述下模具加压用液压缸和所述上模具加压用液压缸与此联动地自动工作。
4.根据权利要求1或2所述的将螺母固定在管材上的冲压装置，其特征在于，
在所述背板中设有与所述铆接模的中空孔连通、且在横向外侧开口的碎屑排出通道。
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