CN101528377B - 用于加工盘状工件尤其是金属片的工具和机床 - Google Patents

Abstract

一种用于机床的工具，用于加工尤其是切割和/或形成盘状工件尤其是金属片，包括第一工具部分(4)，可驱动地连接到升降驱动装置，和第二工具部分(5)。另外，工具(2)具有位于第一工具部分(4)上的至少一个加工装置(20)和第二工具部分(5)上的至少两个配对装置(21)。通过激活装置，不同的装置对被激活用于工件加工，激活装置设置在第二工具部分(5)上。一种机床装配有这种工具(2)。

Description

用于加工盘状工件尤其是金属片的工具和机床

技术领域

本发明涉及一种用于机床的工具，用于加工尤其是切割和/或形成盘状工件尤其是金属片，具有：

-第一工具部分，可以驱动地连接到升降(stroke)驱动装置；和第二工具部分，其中第一工具部分和第二工具部分可以与待加工工件的侧面相关联，所述侧面沿着升降轴线彼此相反设置，

-位于第一工具部分上的至少一个加工装置和位于第二工具部分上的至少两个配对装置，其中第一工具部分的加工装置可沿着升降轴线朝着第二工具部分的配对装置移动，用于工件加工，

-激活装置，通过它，通过可旋转调节的激活元件围绕激活旋转轴线的激活旋转运动，均具有加工装置和配对装置的不同的装置对可被激活用于加工工件。

本发明还涉及一种具有这种工具的机床。

背景技术

上述类型的工具称为“多刀工具”。例如，这种多刀工具可以从公开文献DE-A-102005005214中获知。之前已知的工具具有上部工具，其驱动地连接到升降驱动装置，并且具有各种形状的多个阳冲压/成型模。相联系的下部工具具有相对应数目的阴冲压/成型模，其几何轮廓对应于与其相关的相应的阳模。

为了激活阳模/阴模对用于工件加工，属于待激活的阳模/阴模对一部分的阳模被转换到这样的位置，其中，它相对于其它阳模朝着工件伸出。因此，已知工具或者已知机床的激活装置设置在上部工具上，该上部工具驱动地连接到升降驱动装置。

发明内容

本发明的目的是提高目前工件加工的效率

这个目的根据本发明通过权利要求1和8的设备实现。

根据权利要求1和8，激活装置并未设置在可驱动连接到升降驱动装置的工具部分上，而是设置在第二工具部分上。通过所述可旋转调节的激活元件的激活旋转运动，属于待激活装置对的一部分的配对装置根据本发明被转换到工作位置。在它的工作位置，在工件加工过程中，相关的配对装置相对于它在非工作状态中的位置朝着工件突出。

根据本发明，当需要进行工件加工时，配对装置位于它们的工作位置中，靠近工件，否则，当它们不需要用于工件加工时，它们可以设置在它们的非工作位置，远离工件。结果，避免了在相关的工件加工中不需要的配对装置的不适合的影响。例如，当使用配对装置时，其中所述配对装置在工件加工过程中沿着朝向连接到升降驱动装置的第一工具部分的方向穿入工件中，不需要的并且不是被激活的装置对的一部分的配对装置被阻止以不适合的方式作用在工件上，总之，根据本发明的工具，或者根据本发明的机床，可以执行工件加工操作，其利用现有技术的工具或者机床不更换工具就不能执行。另外，根据本发明的工具仅在紧靠工件的附近具有微微干涉的轮廓。

根据本发明的工具和根据本发明的机床的特定的实施例如权利要求2-7和9-14所述。

根据权利要求2，另外的激活装置设置在第一工具部分上。因此，避免了不是被激活的装置对的一部分的加工装置的任何干扰影响。这同样应用于根据权利要求11的机床的情况中。

在权利要求3的实施例的情况中，待加工工件相对于配对装置的限定的位置以简单的方式导致：第二工具部分在与工件相关的它的侧面上形成了工件支撑。

根据权利要求4，在工件加工之后，可以在操作上可靠地从工件移开配对装置。因此，设置在第二工具部分上的工件支撑装置用作工件脱离器。

根据权利要求5，至少一个配对装置可以在重力作用下转换到它的非操作位置。因此可以省掉一些工具元件，例如复位弹簧。

根据权利要求6，至少一个配对装置是阳加工模的形式，尤其是阳成型模。因此，根据本发明的多刀头工具尤其可用于制造这样的形状，即沿着朝着第一工具部分的方向延伸到工件平面外，第一工具部分连接到升降驱动装置。如果第二工具部分是下部工具部分，那么沿着向上方向的成型结果是可行的。向上的成型相对于向下的成型的优点是：它们不会与支撑着工件的工件台碰撞。

根据权利要求7，根据本发明的工具的紧凑结构导致：配对装置围绕激活旋转轴线一个接一个。可替换地或者另外，这同样应用到加工装置。

在根据权利要求9的机床的情况中，激活旋转运动围绕工具的旋转轴线执行，围绕它，工具部分可通过旋转驱动装置旋转。因此，通常存在的旋转工具驱动装置用于激活旋转运动。

另外，分度转换装置，用于第二工具部分，根据权利要求10设置在机床上。通过分度转换装置，可旋转调节的激活元件的激活旋转运动，或者配对装置和可旋转调节激活元件的共同的旋转运动，可以以简单的方式产生。

根据权利要求12，相对应的分度转换装置设置用于第一工具部分。结果，用于第一工具部分的旋转驱动装置的部分，和用于第二工具部分的旋转驱动装置的部分，可以用于所述激活旋转运动和工具部分的相关共同旋转。

根据权利要求13，用途非常多的机床导致：升降驱动装置还设置用于第二工具部分。取决于工件加工的类型，工件升降可以通过用于第一工具部分的升降驱动装置和/或通过用于第二工具部分的升降驱动装置来执行。

附图说明

下面参考通过实例给出的示意性附图来详细描述本发明。

图1是用于切割和/或形成金属片的机床的示意图，

图2示出了具有上部和下部工具部分用于形成金属片的工具，

图3是图2的工具的上部工具部分的剖视图，和

图4是图2工具的下部工具部分的剖视图。

具体实施方式

根据图1，机床1包括工具2，工具2具有上部工具4形式的第一工具部分，其驱动地连接到升降驱动装置3，并且工具2具有下部工具5形式的第二工具部分。上部工具4保持在上部工具保持器6中，并且下部工具5保持在下部工具保持器7中。两个工具部分沿着升降(stroke)驱动装置3限定的升降轴线8设置，并且与待加工的金属片9的侧面相关联，所述侧面沿着升降轴线8彼此相反设置。为了加工工件，支撑在工件台10上的金属片9相对于工具2通过坐标引导装置11移动。

上部工具4可以沿着升降轴线8通过升降驱动装置3抬高和降低。另外，下部工具5同样可以沿着升降轴线8通过升降驱动装置12抬高和降低，装置12没有详细示出。上部工具4和下部工具5可围绕工具的旋转轴线14通过位于上部工具保持器6上和下部工具保持器7上的相应旋转驱动装置13旋转。

以简化形式作为小齿轮示出的分度转换(indexing-switching)装置15和16同样设置在上部工具保持器6上和下部工具保持器7上。

机床1的所有驱动装置通过中央数字控制单元17控制。

根据图2，图1的工具2在上部工具4上具有阴挤出模形式的五个不同的加工装置，其整体通过附图标记20表示。下部工具5上的阳挤出模形式的配对装置与每个阴挤出模20相联系。五个阳挤出模整体通过附图标记21表示，并且在图2中被下部工具5的工件支撑装置22隐藏。仅一个阳挤出模21.1的末端在工件支撑装置22的开口中可见。

通过五个不同的装置对(pairing)，具有五个不同尺寸的挤出物可以在待加工的金属片9中制造，同时不需要更换工具。

在基体23上，上部工具4具有柄24，通过柄24，上部工具4被夹持在上部工具保持器6中。设置有齿25的激活(activating)元件26支撑在上部工具4的基体23上，从而可围绕工具的旋转轴线14旋转。

下部工具5具有基体27，在基体上，具有齿29的激活元件28可围绕工具的旋转轴线14旋转。

激活元件26和28是上部工具4和下部工具5的激活装置的一部分，其工作模式下面描述。

图3和4中，上部工具4和下部工具5以剖视图沿着装置对被示出，所述装置对被激活用于工件处理，包括阴挤出模20.1和阳挤出模21.1。

根据图4，下部工具5的基体27具有基板30和导板32，导板通过螺纹连接装置31连接到基板30。防旋转元件33将导板32相对于基板30固定在限定的旋转位置。

导板32具有五个引导孔34，孔34沿着工具旋转轴线14周围的圆形路径一个接一个分布，并且其中一个在图4中可见。引导孔34形成了用于阳挤出模21的滑路，模21可以沿着升降轴线8相对于导板32移动。因此，阳挤出模21同样设置在工具旋转轴线14周围的圆形路径上。

五个衬套35同样设置在导板32上，衬套35是用于工件支撑装置22的引导装置36的组件。导板32的上侧上的环形凹部37用于容纳Eladur环38形式的弹性元件。工件支撑装置22通过Eladur环38弹性支撑在导板32上。因此，从根据图4的它的静止(resting)位置开始，导板32可以抵抗Eladur环38的弹性力而进行向下的升降运动。

下部工具5的罐状激活元件28被支撑从而可围绕工具旋转轴线14相对于基板30和导板32旋转。

激活元件28的环形底部39沿着圆周方向以坡道的方式升高，并且具有引入斜坡(approach slope)40。属于被激活装置对的一部分的阳挤出模通过引入斜坡40被保持在它的工作位置。根据图4，阳挤出模21.1位于它的工作位置中，靠近工件。当工件加工过程中阳挤出模21.1被向下的力作用在其上时，引入斜坡40防止阳挤出模21.1向下沿着引导孔34移动到非工作位置，孔34平行于升降轴线8延伸。

为了将阳挤出模21.1变换到非工作位置，激活元件28通过围绕工具旋转轴线14的激活旋转运动而被旋转，直到引入斜坡40不再位于阳挤出模21.1的下面。阳挤出模21.1在重力的作用下滑动到它的工作位置外，向下滑动到它的非工作位置，远离工件。代替阳挤出模21.1，另一个阳挤出模21现在被激活用于工件加工。

在根据图4的状态下，四个未激活的阳挤出模，图4视图中不可见，处于它们的非工作位置。

在环形底部39的底侧上，下部工具5具有多个腔，取决于激活元件28的旋转位置，被弹簧加载的锁定球41接合在所述腔中。锁定球41的功能下面结合激活旋转运动中涉及的过程来描述。

通过与工件支撑装置22重合，防尘环42固定到激活元件28，防止灰尘能够穿入工件支撑装置22和激活元件28之间进入下部工具5的内部。

根据图3，上部工具4的基体23根据下部工具5的基体27构造。它具有基板43和导板44，导板44连接到基板43，并且被固定不能旋转。阴挤出模20支撑在导板44的引导孔45中，从而可沿着升降轴线8移动。

根据下部工具5的激活装置，上部工具4的激活装置具有可旋转调节的激活元件26，元件26设置在基板43和导板44之间，并且具有引入斜坡46。引入斜坡46在图3中设置在阴挤出模20.1上方。结果，阴挤出模20.1保持在工作位置，靠近工件，即使被向上的力作用也一样。

在图3的位置，四个未激活的阴挤出模同样处于它们的工作位置。这例如可以通过参考阴挤出模20.2而看到。然而，如果它们在工件加工过程中被向上的力作用，它们向上移动到它们的工作位置外，并且进入非工作位置。例如，这种力的施加可以通过待加工金属片9上已经存在的形状而产生。

下面，通过实例描述根据图3和图4被激活的装置对进行的加工操作，并且所述装置对包括阳挤出模21.1和阴挤出模20.1。

开始，待处理金属片9通过坐标引导装置11定位在阳挤出模21.1上方和阴挤出模20.1下方。待处理金属片9支撑在下部工具5的工件支撑装置22上。上部工具4然后通过升降驱动装置3与阴挤出模20一起沿着升降轴线8在朝着下部工具5的方向上下降，尤其是阴挤出模20.1，直到阴挤出模20与金属片9的上侧相接触。

从这个状态开始，实际的工作行程发生，其中上部工具4和下部工具5朝着彼此沿着升降轴线8移动。当这发生时，由于通过金属片9传递的力，工件支撑装置22抵抗Eladur环38的弹性力沿着朝向导板32的方向被推动。同时，阳挤出模21.1穿入待成型的金属片9中，并且这样做的时候，迫使它向上进入阴挤出模20.1中。在金属片9中制成了挤出件。

通常，工作升降通过用于上部工具4的升降驱动装置3来进行。可替换的，工作升降也可以通过用于下部工具5的升降装置12来实现，或者甚至以组合的方式通过两个升降驱动装置3和12来进行。

在工作升降和工件支撑装置22的相关向下运动过程中，下部工具5的内部空间减小。通孔47和48使得所产生的压缩空气能够从下部工具5排出。

在工作升降之后，上部工具4和下部工具5沿着升降轴线再次彼此分开。工件支撑装置22在Eladur环38的作用下恢复到它的起始位置，并且这样做的过程中，迫使被加工的金属片9脱离阳挤出模21.1。因此，工件支撑装置22用作用于阳挤出模21的工件脱模器。

从图3和4的状态开始，为了激活另一个装置对用于工件加工，下部工具5的可旋转调节的激活元件28利用激活旋转运动相对于阳挤出模21被旋转。这还涉及激活元件28相对于导板32的基板30和工件支撑装置22的旋转运动。激活旋转运动围绕工具的旋转轴线14进行，其因此形成了激活旋转轴线。一旦引入斜坡40位于待激活的阳挤出模的下面，激活旋转运动结束。

以类似的方式，上部工具4的激活元件26利用激活旋转运动围绕工具旋转轴线14相对于阴挤出模20旋转，直到激活元件26的引入斜坡46位于待激活的阴挤出模的上方。

激活元件28的激活旋转运动通过旋转驱动装置13实现，装置13设置在机器侧。为了控制激活旋转运动，激活元件28具有齿29。当下部工具5的基体27围绕工具的旋转轴线14旋转时，分度转换装置16，设置在机器侧，并且接合在所述齿29中，并且为了简化起见示为是小齿轮的形式，允许激活元件28与基体27同时旋转(第一转换状态)，或者防止激活元件28与基体27进行共同的旋转运动(第二转换状态)。如果激活元件28被防止与基体27进行旋转运动，那么基体27的旋转产生了基体27和被基体27支撑的阳挤出模21相对于激活元件28的相对运动。

当分度转换装置16处于第一转换状态时，激活元件28和基体27的共同旋转用于将阳挤出模21围绕工具的旋转轴线14相对于待加工的金属片9定向。在这个操作过程中，激活元件28相对于基体27的不适合的旋转运动被锁定球41阻止。

上部工具4上的激活元件26的激活旋转运动通过分度转换装置15的控制根据下部工具5的激活元件28的激活旋转运动的控制实现。

在为了尽可能最简单的维护和修复，下部工具5的激活元件28的底部39具有开口，在基板30已经被移除之后，待更换的阳挤出模21可以穿过其中被向下移除。在释放了螺纹连接装置31之后，磨损的或者破坏的阳挤出模21的更换因此可以以简单的方式进行。

工具2的变形的结构例如可具有阳冲压模和阴冲压模，代替阳成型模和阴成型模。另外，与所示工具不同，加工装置和/或配对装置可以通过弹性元件返回到它们的非工作位置。

Claims (23)

1.一种用于机床的工具，所述机床用于加工盘状工件，所述工具具有：

-第一工具部分(4)，可驱动地连接到第一升降驱动装置(3)；和第二工具部分(5)，其中第一工具部分(4)和第二工具部分(5)与待加工工件(9)的侧面相联系，所述侧面沿着升降轴线(8)彼此相反设置，

-第一工具部分(4)上的至少一个加工装置(20)和第二工具部分(5)上的至少两个配对装置(21)，其中第一工具部分(4)的加工装置(20)可以沿着升降轴线(8)朝着第二工具部分(5)的配对装置(21)移动用于工件加工，

-激活装置，借助于所述激活装置，通过可旋转调节的激活元件(26，28)围绕激活旋转轴线(14)的激活旋转运动，均具有加工装置(20.1)和配对装置(21.1)的不同装置对可被激活用于工件加工，

其特征在于：

所述激活装置设置在第二工具部分(5)上以作为第二激活装置，并且通过所述第二激活装置的所述可旋转调节的激活元件(28)的激活旋转运动，属于待激活的装置对的一部分的配对装置(21.1)可以转换到工作位置，在工作位置，相对于它可以呈现的非工作位置，转换到工作位置的配对装置(21.1)在工件加工过程中朝着工件(9)伸出，所述激活元件(28)是第二激活元件(28)。

2.如权利要求1所述的工具，其特征在于，至少两个加工装置(20)和第一激活装置设置在第一工具部分(4)上，其中属于待激活的装置对的一部分的加工装置(20.1)可以通过第一可旋转调节的激活元件(26)的激活旋转运动转换到工作位置，在工作位置，相对于它可以呈现的非工作位置，转换到工作位置的加工装置(20.1)在工件加工过程中朝着工件(9)伸出。

3.如上述权利要求中任一项所述的工具，其特征在于，第二工具部分(5)在它与待加工工件(9)相关的侧部上形成了工件支撑装置(22)。

4.如权利要求3所述的工具，其特征在于，设置在第二工具部分(5)上的工件支撑装置(22)形成了工件加工过程中的工件脱模器。

5.如权利要求1或2所述的工具，其特征在于，至少一个配对装置(21)可以在重力作用下转换到非工作位置。

6.如权利要求1或2所述的工具，其特征在于，至少一个配对装置(21)是阳加工模的形式。

7.如权利要求1或2所述的工具，其特征在于，所述配对装置(21)和/或加工装置(20)在激活元件(26，28)的激活旋转运动的激活旋转轴线(14)周围一个接一个分布。

8.如权利要求1所述的工具，其特征在于，所述机床用于切割和/或成形盘状工件。

9.如权利要求1或8所述的工具，其特征在于，所述机床用于加工金属片。

10.如权利要求6所述的工具，其特征在于，至少一个配对装置(21)是阳成型模的形式。

11.一种用于加工板状工件的机床，具有：

-工具(2)，包括具有第一升降驱动装置(3)的第一工具部分(4)和第二工具部分(5)，其中第一工具部分(4)和第二工具部分(5)与待加工工件(9)的侧面相联系，所述侧面沿着升降轴线(8)彼此相反设置，

-第一工具部分(4)上的至少一个加工装置(20)和第二工具部分(5)上的至少两个配对装置(21)，其中第一工具部分(4)的加工装置(20)可以通过所述第一升降驱动装置(3)沿着升降轴线(8)朝着第二工具部分(5)的配对装置(21)移动用于工件加工，升降轴线(8)由所述第一升降驱动装置(3)限定，

-旋转驱动装置(13)，通过所述旋转驱动装置，激活装置的至少一个可旋转调节的激活元件(26，28)可以利用激活旋转运动围绕激活旋转轴线(14)旋转，

其中，通过所述可旋转调节的激活元件(26，28)的激活旋转运动，均具有加工装置(20)和配对装置(21)的不同装置对可被激活用于工件加工，

其特征在于，

所述可旋转调节的激活元件(28)是第二可旋转调节的激活元件(28)的形式，其设置用于第二工具部分(5)，并且通过所述第二可旋转调节的激活元件(28)的激活旋转运动，属于待激活的装置对的一部分的配对装置(21.1)被转换到工作位置，在工作位置，相对于它可以呈现的非工作位置，转换到工作位置的配对装置(21.1)在工件加工过程中朝着工件(9)伸出。

12.如权利要求11所述的机床，其特征在于，工具部分(4，5)可通过旋转驱动装置(13)围绕工具的旋转轴线旋转，并且工具的旋转轴线形成激活旋转轴线(14)。

13.如权利要求11或12所述的机床，其特征在于，设置有用于第二工具部分(5)的第二分度转换装置(16)，其可以转换到第一和第二转换状态，其中，在第一转换状态中，配对装置(21)和所述第二可旋转调节的激活元件(28)可通过旋转驱动装置(13)共同旋转，并且在第二转换状态，配对装置(21)和所述第二可旋转调节的激活元件(28)可通过旋转驱动装置(13)利用激活旋转运动相对于彼此旋转。

14.如权利要求11或12所述的机床，其特征在于，至少两个加工装置(20)和第一激活装置设置在第一工具部分(4)上，其中通过第一可旋转调节的激活元件(26)的激活旋转运动，属于待激活的装置对的一部分的加工装置(20.1)可以转换到工作位置，在工作位置，相对于它可以呈现的非工作位置，转换到工作位置的加工装置(20.1)在工件加工过程中朝着工件(9)伸出。

15.如权利要求14所述的机床，其特征在于，第一分度转换装置(15)被设置用于第一工具部分(4)，其可以转换到第一和第二转换状态，其中，在第一转换状态中，加工装置(20)和所述第一可旋转调节的激活元件(26)可通过旋转驱动装置(13)共同旋转，并且在第二转换状态，加工装置(20)和所述第一可旋转调节的激活元件(26)可通过旋转驱动装置(13)利用激活旋转运动相对于彼此旋转。

16.如权利要求11或12所述的机床，其特征在于，第二升降驱动装置(12)设置用于第二工具部分(5)。

17.如权利要求11或12所述的机床，其特征在于，第二工具部分(5)在它与待加工工件(9)相关的侧部上形成了工件支撑装置(22)。

18.如权利要求11或12所述的机床，其特征在于，第二工具部分(5)在它与待加工工件(9)相关的侧部上形成了工件支撑装置(22)，并且设置在第二工具部分(5)上的工件支撑装置(22)形成了工件加工过程中的工件脱模器。

19.如权利要求11或12所述的机床，其特征在于，所述至少两个配对装置(21)中的至少一个可以在重力作用下转换到非工作位置。

20.如权利要求11或12所述的机床，其特征在于，至少一个配对装置(21)是阳加工模的形式。

21.如权利要求11或12所述的机床，其特征在于，至少两个加工装置(20)设置在第一工具部分(4)上，并且所述配对装置(21)和/或加工装置(20)在可旋转调节的激活元件(26，28)的激活旋转运动的激活旋转轴线(14)周围一个接一个分布。

22.如权利要求11所述的机床，其特征在于，所述机床用于切割和/或成形板状工件。

23.如权利要求11或22所述的机床，其特征在于，所述机床用于加工金属片。

Images