CN101422802A - 片材馈送设备 - Google Patents

Abstract

片材馈送设备的主辊和副辊在其间插设片材以将片材间歇地馈送到压力设备。根据片材的厚度通过使主辊上下移位以调节辊隙。就在片材经受压力设备的压力加工之前，释放装置临时释放已插设在两辊之间的片材，释放装置包括副辊导向器、直线凸轮和凸轮从动件，副辊导向器可与副辊一起上下移动，凸轮从动件与直线凸轮的凸轮表面配合，释放装置与压力设备的运行同步地相对于副辊轴向地移动直线凸轮，由此通过凸轮从动件和副辊导向器使副辊上下移位。

Description

片材馈送设备

技术领域

本发明涉及一种预定量接着预定量地将片材间歇地馈送到压力设备的片材馈送设备，更具体地说，涉及一种适于高速度、高精度地将用来制造诸如个人计算机等的信息相关设备中所用的小型部件的片材馈送到压力设备的片材馈送设备。

背景技术

传统上，已知片材馈送设备包括：成对的上辊和下辊，其间插设片材并间歇地将片材馈送到压力设备；辊隙调节装置，辊隙调节装置根据片材的厚度调节两辊之间的间隙；以及释放装置，就在馈送到压力设备的片材经受压力加工之前，该释放装置临时释放已插设在两辊之间的片材，成对的辊包括由驱动电动机驱动的主辊和由主辊通过片材驱动的副辊(例如，参见美国专利第5,720,421号)。

还有，已知一种片材馈送设备(例如，参见美国专利第5,720,421号)，其中伺服电动机用作驱动主辊的驱动电动机，还已知一种片材馈送设备(例如，参见JP-U-3-57414)，其中具有环形定子和环形转子的驱动电动机构成主辊。

释放装置与压力设备的运行同步地实施临时释放片材的功能，即片材释放功能。也就是说，存在一些用于压力设备的金属模具装置，其中朝下的准销突出地设置在上部金属模具上，且就在使上部金属模具和下部金属模具彼此抵接以允许进行压力加工之前，将准销插入片材上预先形成的定位孔中，以能高精度地相对于金属模具装置定位片材。为了使用准销来定位片材，需要片材馈送设备在定位时从成对的辊中释放片材。设置释放装置以产生这种功能。

美国专利第5,720,421号披露了一种释放装置的结构，该释放装置包括楔形件和从动件，楔形件具有以预定角度倾斜的倾斜表面，而从动件连接至副辊以与楔形件的倾斜表面配合，其中，楔形件通过驱动装置相对于副辊轴向地移动，以通过从动件使副辊上下移位，由此产生片材释放功能。

具有楔形件和从动件的这种结构还产生根据片材厚度来调节两辊之间间隙的功能，即辊隙调节功能。

在美国专利第5,720,421号中描述的释放装置中，从动件与倾斜表面配合，该倾斜表面以预定角度倾斜，并且当楔形件相对于副辊轴向地移动时，与楔形件倾斜表面相配合的从动件与楔形件的移动成比例地上下移位，副辊上下移位对应于从动件移位的量。也就是说，楔形件的水平移动和副辊的垂直移位是彼此线性相关的。因此，在启动时(即副辊开始垂直移位时)和停止时(即副辊停止垂直移位时)很难实施控制以使动作平稳，并且恐怕振动会导致馈送精度降低，尤其是当片材馈送设备高速运行时。

还有，楔形件和从动件引起副辊垂直移位的结构既产生片材释放功能又产生辊隙调节功能，通过运行同一驱动装置，可产生各个功能，但是恐怕很难合适地控制驱动装置以合适地产生两种功能。

例如，为了能馈送各种厚度的片材，假设辊隙调节功能需要产生副辊1mm至5mm的垂直位移。即使在这种情况下，产生片材释放功能所需要的副辊垂直位移在0.05mm至0.1mm的量级就足够了。这样，通常在产生辊隙调节功能所需要的副辊移位范围和产生片材释放功能所需要的副辊移位范围之间有较大的差别。通常，在移位距离较大的情况下，需要增大移位速度，而在移位距离较小的情况下，需要精确移位而不是增大移位速度，但是很难合适地控制单个驱动装置来满足这样的不同需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种片材馈送设备，该片材馈送设备可解决相关技术中的问题，并可合适地产生片材释放功能和辊隙调节功能。

为了解决这样的问题，根据本发明的片材馈送设备具有以下特征：辊隙调节装置使主辊上下移位以调节两辊之间的间隙，释放装置包括副辊导向器、直线凸轮、凸轮从动件和控制装置，副辊导向器可转动地支承副辊且可与副辊一起上下移动，直线凸轮可相对于副辊轴向地移动，凸轮从动件安装至副辊导向器以与直线凸轮的凸轮表面配合，控制装置与压力设备的运行同步地移动直线凸轮，以通过凸轮从动件和副辊导向器使副辊上下移位

根据本发明的片材馈送设备通过与压力设备的运行同步地移动直线凸轮，来通过凸轮从动件和副辊导向器使副辊上下移位，从而产生片材释放功能。通过凸轮从动件所配合的直线凸轮的凸轮表面的形状来控制与凸轮从动件的垂直位移相对应的副辊的垂直位移。因此，凸轮表面的形状的合适设计可使开始时(当副辊开始垂直移位时)和停止时(当副辊停止垂直移位时)运行平稳。

还有，辊隙调节装置使主辊上下移位以产生辊隙调节功能，而释放装置使副辊上下移位以产生片材释放功能。这样，因为释放装置构造成不用考虑辊隙调节功能而只产生片材释放功能，则设计直线凸轮的凸轮表面的形状就变得非常容易，从而较佳地产生片材释放功能等。还有，可以合适地设定条件以不用考虑片材释放装置地设计辊隙调节装置。

在本发明的一实施例中，辊隙调节装置包括偏心凸缘，该偏心凸缘可转动地安装在片材馈送设备的罩壳中，并包括圆柱形的外周面和圆柱形的内周面，外周面定中心于相对于主辊的轴线偏心的偏心轴线上，内周面与主辊的轴线成共轴关系，主辊的两轴向端利用其与罩壳之间的偏心凸缘可转动地安装在罩壳中，通过相对于罩壳绕偏心轴线转动偏心凸缘来使主辊上下移位。

在本发明的另一实施例中，用于转动地驱动偏心凸缘的偏心凸缘驱动装置设置在偏心凸缘上。

例如，偏心凸缘驱动装置包括偏心凸缘驱动电动机、摆动臂和滚子从动件，偏心凸缘驱动电动机安装至偏心凸缘的一个轴向端，摆动臂安装至偏心凸缘驱动电动机的电动机轴且设置在偏心凸缘的壁部分上的凹陷中，滚子从动件突出地设置在摆动臂的末端处以能滚动且与设置在片材馈送设备的罩壳的壁部分上的导向槽配合，当转动地驱动偏心凸缘驱动电动机的电动机轴以摆动摆动臂时，通过滚子从动件和导向槽来转动偏心凸缘。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施例1的片材馈送设备的轴向剖视图；

图2是图1中箭头方向II-II所看到的剖视图；

图3A和3B是示出根据实施例1的片材馈送设备的释放装置的运行的剖视图；

图4是示出控制释放装置的控制装置的图；

图5是示出设置在片材馈送设备上的偏心凸缘的图；

图6A、6B和6C是示出通过使用直线凸轮来产生有益效果的图；

图7A、7B、7C、7D、7E、7F和7G是示出片材馈送设备的馈送动作和压力设备的动作之间的关系的示意图；

图8是示出本发明的实施例2的剖视图；

图9是示出本发明的实施例3的剖视图；

图10是示出本发明的实施例4的剖视图；

图11是图10的右视图；

图12A和12B是示出在实施例4中偏心凸缘转动的状态的图；

图13是示出本发明的实施例5的剖视图；

图14是图13的右视图；

图15A、15B和15C是示出在实施例5中辊隙调节装置的运行的图；以及

图16A和16B是示出本发明的实施例6的剖视图。

具体实施方式

(片材馈送设备的基本运行)

如图1和2所示，根据实施例1的片材馈送设备1包括成对的上辊和下辊，即主辊2和副辊3，将片材8插设在两辊之间，并且以间歇的馈送动作将片材馈送到压力设备。尽管将在后面描述设备的相应部件的特定结构，但是首先参见图7来描述片材馈送设备1的基本运行。

图7A示出了一状态，在该状态中，冲压冲头10a在由片材馈送设备1馈送到压力设备9的片材8中形成定位孔8a(第一工序)，然后由片材馈送设备1进一步馈送片材8，通过下料冲头10c完成压力加工、即冲压加工(第二工序)，并通过冲压冲头10a形成定位孔8b，并且，压力设备9的滑动件9a上升。

在图7A所示的状态中，片材馈送设备1是静止的，片材8插设在主辊2和副辊3之间。从这一状态开始，主辊2被转动地驱动预定角度，如图7B所示，由此副辊3通过片材8转动以在图中向右馈送片材8。这样，将插设在两辊之间的片材8馈送到压力设备9。接着，如图7C所示，两辊变成静止，此时滑动件9a开始朝向下部金属模具10B下降，上部金属模具10A安装至滑动件9a的下侧。

此后，如图7D所示，副辊3向下移位且两辊释放片材8，在该状态中，压力设备9的滑动件9a进一步下降，如图7D和7E所示，设置在上部金属模具10A上的准销10b穿过片材8的孔8b以插入下部金属模具10B的接纳孔10d中。这样，片材8非常精确地定位在上部金属模具10A和下部金属模具10B之间。

接着，如图7F所示，滑动件9a进一步下降，上部金属模具10A的下料冲头10c冲压片材8，且冲压冲头10a在片材上形成定位孔8c。此后，如图7G所示，滑动件9a上升且副辊向上移位以导致一状态，在该状态中，两辊将片材8插设其间。

通过重复一系列操作(A)至(G)，片材馈送设备1间歇地将片材8馈送到压力设备9(上部金属模具10A和下部金属模具10B)，且压力设备9在所述馈送的片材上实施压力加工。

此外，图7G中的附图标记100标示已经受压力加工的产品，而附图标记101标示孔8c形成时的冲压废料。

从以上的描述中显而易见的是，两辊在7D、7E和7F的状态中临时释放片材，在这些状态中，通过将准销10b插入在片材上预先形成的孔8b，将片材定位在压力设备9中。

(主辊和副辊)

如图1所示，主辊2由诸如伺服电动机之类的驱动电动机6间歇地转动驱动，而副辊3通过片材8由主辊2转动。驱动电动机6通过螺栓33固定至偏心凸缘7(将在下面详细描述)的一端，并且可在偏心凸缘7转动时与偏心凸缘7一起转动。如图1和2所示，片材馈送设备1的罩壳包括第一罩壳部分11和第二罩壳部分12，第一罩壳部分11在其中容纳主辊2和偏心凸缘7，而第二罩壳部分12在其中容纳副辊3和副辊导向器17，这将在下面详细描述。第一罩壳部分11和第二罩壳部分12组装成一体。主辊2的一端2a连接至驱动电动机6的电动机轴6a，电动机轴6a利用其与偏心凸缘7之间的轴承件13可转动地安装在偏心凸缘7中。主辊2的另一端2b利用其与偏心凸缘7之间的轴承件14可转动地安装在偏心凸缘7中。副辊3的两端3a、3b分别利用其与副辊导向器17之间的轴承件15、16可转动地支承在副辊导向器17上。此外，图1和2中的附图标记32标示片材导向器。

(释放装置的结构和运行)

释放装置5包括副辊导向器17、直线凸轮18和控制装置24，副辊导向器17利用其与支承副辊3的两端3a、3b之间的支承件15、16可转动地支承副辊3的两端3a、3b，直线凸轮18可相对于副辊3轴向地移动，而控制装置24尤其清楚地显示于图3和4中。

副辊导向器17容纳在第二罩壳部分12中以能与副辊3一起上下移动，并被弹性件23a、23b向下偏置。凸轮从动件19、20安装至副辊导向器17的下端以能滚动，凸轮从动件19、20与直线凸轮18的凸轮表面21、22相配合。在实施例1中，凸轮表面21、22形成在沿着直线凸轮18的纵向隔开预定距离的两个位置，且凸轮从动件19、20逐一地与凸轮表面21、22配合。

如图3和4所示，控制装置24包括气缸25和活塞26，气缸25设置在第二罩壳部分12中，而活塞26容纳在气缸25中以能往复移动且连接至直线凸轮18。还有，第一端口29和第二端口30形成在第二罩壳部分12上，第一端口29与气缸25位于活塞26一侧的部分连通，而第二端口30与气缸25位于活塞26另一侧的部分连通。

如图4所示，控制装置24响应来自压力设备9的压力角度信号，以致使控制器27切换螺线管28，因此控制空气从气源31至气缸25的供给。

也就是说，当片材插设在两辊之间并被两辊夹紧时，控制装置24通过第二端口30将空气供给至气缸25，如图3A所示，以向左移动直线凸轮18和活塞26，并根据其移动通过第一端口29从气缸25中排出空气。直线凸轮18的移动使凸轮从动件19、20与直线凸轮18的凸轮表面21、22的向上升起部分配合。因此，副辊导向器17和副辊利用其与弹性件23a、23b之间的凸轮从动件19、20抵抗弹性件23a、23b的弹力向上移位，从而将片材8插设在两辊之间。

当要释放片材时，控制装置24通过第一端口29将空气供给至气缸25，如图3B所示，以向右移动片材8和活塞26，并根据其移动通过第二端口30从气缸25中排出空气。直线凸轮18的移动使凸轮从动件19、20与直线凸轮18的凸轮表面21、22的向下凹陷部分配合。因此，副辊导向器17和副辊在利用其与弹性件23a、23b之间的凸轮从动件19、20被弹性件23a、23b向下推动的同时向下移位，从而将已插设在两辊之间的片材8释放。

(辊隙调节装置的结构和运行)

辊隙调节装置4构造成：主辊2上下移位以调节两辊之间的间隙。

如图1和5所示，辊隙调节装置4包括偏心凸缘7，偏心凸缘7可转动地安装在第一罩壳部分11中以围绕主辊2。主辊2的两端2a、2b利用其与第一罩壳部分11之间的轴承件13、14和偏心凸缘7安装在第一罩壳部分11中。偏心凸缘7包括圆柱形的外周面7A，该外周面7A定中心于偏心轴线O′上，该偏心轴线O′相对于主辊2的轴线O偏心由图5中附图标记e所示的距离，偏心凸缘7还包括圆柱形的内周面7B，该内周面7B与主辊2的轴线O成共轴关系。

因此，当偏心凸缘7相对于第一罩壳部分11绕偏心轴线O′转动角度θ时，主辊2上下移位由Δt标示的量，由此可根据片材的厚度调节两辊之间的间隙C。主辊2的垂直位移Δt、偏心轴线O′相对于轴线O的偏心距离e和偏心凸缘7的转动角度θ之间的关系如下：

Δt＝e·SIN θ

实施例1中的偏心凸缘7通过合适的装置相对于第一罩壳部分11转动适当的角度以调节两辊之间的间隙C，并在调节之后固定在通过所述合适的装置转动到的位置，这就足够了。

在实施例1中，上辊包括由驱动电动机驱动的主辊2，而下辊包括副辊3，但是当然可以下辊是由驱动电动机驱动的主辊，而上辊是副辊。

(实施例1的效果)

如图6A所示，根据实施例1，藉由凸轮从动件19、20和副辊导向器17，将直线凸轮18的水平移动转化成副辊3的垂直移位。这里，在V₀标示直线凸轮18沿水平方向的移动速度而V₁标示凸轮从动件19、20沿垂直方向的移动速度的情况下，在开始移动和停止移动的时间段中，直线凸轮18的移动速度V₀总是恒定的，移动速度V₀和时间t之间的关系如图6B所示。因此，当副辊3的垂直移位速度正比于直线凸轮18的移动速度时，就在开始(副辊开始垂直移位)时和停止(副辊停止垂直移位)时有很大的冲击。根据实施例1，因为通过直线凸轮18的凸轮表面21、22来形成凸轮从动件19、20的垂直移位，然而凸轮表面21、22的形状的合适设计可以图6C所示的方式构造凸轮从动件19、20的(即副辊的)移动速度V₁和时间t之间的关系，因此可在开始时和停止时平稳运行，以避免产生在运行中产生冲击和振动。

还有，辊隙调节装置4使主辊2垂直地移位以产生辊隙调节功能，而释放装置5使副辊3垂直地移位以产生片材释放功能。这样，因为释放装置构造成不用考虑或独立于辊隙调节功能而只产生片材释放功能，所以设计直线凸轮的凸轮表面的形状变得非常容易，从而较佳地产生片材释放功能等等。还有，可以合适地设定条件以独立于释放装置设计辊隙调节装置4。

此外，只要通过使用控制装置24(图4)以控制将空气至气缸25的供给或排出，就能非常容易地产生片材释放功能。

下面将描述本发明的实施例2至6。此外，在示出实施例2至6的图8至16中用相同的附图标记来标示与实施例1相同的部件和构件。在下面的描述中省略了对于与实施例1相同的部分的详细说明。

(实施例2)

图8所示的实施例2包括形成在直线凸轮18A上的单个凸轮表面21A和与凸轮表面21A配合的单个凸轮从动件19。采用这种结构，可将副辊保持在不完全水平的状态。因此，即使例如在片材在板宽度的一端与另一端之间的厚度略有不同的情况下，也可根据这种不同在副辊倾斜的状态中进行片材馈送。

(实施例3)

根据图9所示的实施例3，弹性件40、41设置在气缸25中。当直线凸轮18处于图9所示的位置，即副辊藉由凸轮从动件19、20和副辊导向器17向上移位以将片材插设在主辊和副辊之间时，弹性件40、41处于压缩状态。因此，在片材释放时，此时直线凸轮18从图9所示的位置向右移动以使副辊向下移位，由于除了通过第一端口29引入气缸25的气压之外还有弹性件40、41的弹力促进直线凸轮18的移动，所以可更加迅速地作出直线凸轮18的移动和因此副辊的向下移位。

(实施例4)

根据图10和11所示的实施例4，运行部件，即用于使偏心凸缘107转动运行的突部50设置在偏心凸缘107的一个轴向端处的端部构件60上。弧形槽52形成在突部50上，且定中心于偏心凸缘107的偏心轴线O上。在调节辊隙时，手动地或机械地握持突部50，并转动偏心凸缘107。也就是说，沿图12A所示的减小辊隙的方向或沿图12B所示的增大辊隙的方向转动偏心凸缘107合适的量，并借助螺栓51将突部50固定至罩壳，这就足够了。

(实施例5)

根据图13和14所示的实施例5，设有用于转动地驱动偏心凸缘207的偏心凸缘驱动装置54。偏心凸缘驱动装置54包括偏心凸缘驱动电动机53和摆动臂57，偏心凸缘驱动电动机53安装在偏心凸缘207的一个轴向端处的端部构件61上，而摆动臂57安装至偏心凸缘驱动电动机53的电动机轴55并设置在偏心凸缘207的端部构件61的壁部分上的凹陷56中。在如图所示的实施例中，滚子从动件58突出地设置在摆动臂57的末端处以能滚动，该滚子从动件58与设置在片材馈送设备的罩壳的壁部分，即第二罩壳部分12上的导向槽59配合。

根据实施例5，当偏心凸缘驱动电动机53的电动机轴55从图15A所示的状态被转动地驱动以使摆动臂57摆动时，滚子从动件58在导向槽59中滚动的同时上下移动，且摆动臂57相应地与电动机轴55一起摆动，从而沿图15B所示的辊隙减小方向或沿图15C所示的辊隙增大方向转动偏心凸缘207。

(实施例6)

根据图16所示的实施例6，不用任何偏心凸缘就可调节辊隙。也就是说，根据实施例6，主辊2被可垂直滑动地设置在罩壳11A上的保持构件65保持，且转动延伸穿过罩壳的顶壁11A′以旋入保持构件65中的调节螺栓66，由此将主辊2与保持构件65一起如图16A所示向下移位或如图16B所示向上移位，以根据片材的厚度调节辊隙。

Claims (7)

1.一种片材馈送设备，包括：成对的上辊和下辊，所述上辊和下辊将片材插设在所述上辊和下辊之间以将所述片材间歇地馈送到压力设备；辊隙调节装置，所述辊隙调节装置根据所述片材的厚度调节所述两辊之间的间隙；以及释放装置，就在馈送到所述压力设备的所述片材经受压力加工之前，所述释放装置临时释放已插设在所述两辊之间的所述片材，其中，所述成对的辊包括由驱动电动机驱动的主辊和通过所述片材由所述主辊驱动的副辊，所述辊隙调节装置使所述主辊上下移位以调节所述两辊之间的间隙，所述释放装置包括副辊导向器、直线凸轮、凸轮从动件和控制装置，所述副辊导向器可转动地支承所述副辊且可与所述副辊一起上下移动，所述直线凸轮可相对于所述副辊轴向地移动，所述凸轮从动件安装至所述副辊导向器以与所述直线凸轮的凸轮表面配合，所述控制装置与所述压力设备的运行同步地移动所述直线凸轮，以通过所述凸轮从动件和所述副辊导向器使所述副辊上下移位。

2.如权利要求1所述的片材馈送设备，其特征在于，所述控制装置包括气缸、容纳在所述气缸内以能往复移动且连接至所述直线凸轮的活塞、以及控制将空气供给至所述气缸和从所述气缸中排出空气的装置。

3.如权利要求1所述的片材馈送设备，其特征在于，所述辊隙调节装置包括偏心凸缘，所述偏心凸缘可转动地安装在所述片材馈送设备的罩壳中，并包括圆柱形的外周面和圆柱形的内周面，所述外周面定中心于相对于所述主辊的轴线偏心的偏心轴线上，所述内周面与所述主辊的所述轴线成共轴关系，所述主辊的两轴向端利用所述主辊的两轴向端与所述罩壳之间的所述偏心凸缘可转动地安装在所述罩壳中，通过相对于所述罩壳绕所述偏心轴线转动所述偏心凸缘来使所述主辊上下移位。

4.如权利要求3所述的片材馈送设备，其特征在于，所述驱动电动机固定至所述偏心凸缘的一个轴向端以能与所述偏心凸缘一起转动，所述驱动电动机的电动机轴连接至所述主辊的一端。

5.如权利要求3所述的片材馈送设备，其特征在于，所述偏心凸缘包括用于使所述偏心凸缘转动运行的运行部件。

6.如权利要求3所述的片材馈送设备，其特征在于，用于转动地驱动所述偏心凸缘的偏心凸缘驱动装置设置在所述偏心凸缘上。

7.如权利要求4所述的片材馈送设备，其特征在于，所述偏心凸缘驱动装置包括偏心凸缘驱动电动机、摆动臂和滚子从动件，所述偏心凸缘驱动电动机安装至所述偏心凸缘的一个轴向端，所述摆动臂安装至所述偏心凸缘驱动电动机的电动机轴且设置在所述偏心凸缘的壁部分上的凹陷中，所述滚子从动件突出地设置在所述摆动臂的末端处以与设置在所述片材馈送设备的罩壳的壁部分上的导向槽配合，当转动地驱动所述偏心凸缘驱动电动机的所述电动机轴以摆动所述摆动臂时，通过所述滚子从动件和所述导向槽来转动所述偏心凸缘。

Images