CN103231414A

CN103231414A - 柔性材料快速冲孔装置

Info

Publication number: CN103231414A
Application number: CN2013101776956A
Authority: CN
Inventors: 于福利; 卢礼华; 王光男; 焦徳严
Original assignee: HARBIN TONGHE OPTICAL PRECISION MACHINERY CO Ltd
Current assignee: Fujian Xinnuo Robot Automation Co.,Ltd.
Priority date: 2013-05-14
Filing date: 2013-05-14
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2033-05-14
Also published as: CN103231414B

Abstract

柔性材料快速冲孔装置，属于柔性材料冲孔设备技术领域。以解决目前无针对柔性材料快速冲孔装置问题。冲孔用小气缸通过气缸支承架与前底板固接，冲孔用小气缸的气缸杆朝下设置并与刀杆连接套固接，刀杆轴的上端与刀杆连接套转动连接，刀杆轴上套装有弹簧，且弹簧设置在刀杆连接套与电机座之间，电机座与前底板固接，刀杆轴与齿轮组固接，齿轮组与电机的输出轴固接，齿轮组通过电机的输出轴驱动转动，电机固定在电机座上，刀杆轴的下端固定有冲孔刀头组件，冲孔用小气缸的动作通过电磁阀组中的控制冲孔用小气缸动作的电磁阀实现。本发明能快速、可靠、一次加工多种孔径，可自动排料及自动划线，从而实现对柔性材料如皮革、布料等的划线与冲孔。

Description

柔性材料快速冲孔装置

技术领域

本发明涉及一种柔性材料冲孔装置，属于柔性材料冲孔设备技术领域。

背景技术

在针对柔性材料（如皮革、布料等）加工的机床上，不可避免地要对柔性材料进行冲孔加工，考虑柔性材料的特殊性质，以及冲孔数量往往较大，因此需要设计一种高效的、针对柔性材料的冲孔装置。

我国是柔性材料制造大国，近年来对柔性材料制造装备的需求十分迫切，但国内在这方面的研究很有限，比如针对柔性材料（如皮革、布料等）的冲孔装置的专利几乎没有，相关专利也不能提供很好的解决方案，如专利号为200920071331.9的实用新型专利提供了一种皮革冲孔冲针的形式，但并不能避免材料的粘连。柔性材料制造装备上所需的是一种快速的、可靠的、一次可加工多种孔径的、可自动排料的、可以自动划线的高效冲孔装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种柔性材料快速冲孔装置，以解决目前无针对柔性材料快速冲孔装置的问题。

为了达到上述目的，本发明所采取的技术方案是：

本发明的柔性材料快速冲孔装置，所述柔性材料快速冲孔装置包括前底板、旋转冲压冲孔刀机构及电磁阀组；所述旋转冲压冲孔刀机构包括气缸支承架、电机座、齿轮组、电机、至少一个冲孔用小气缸、至少一个刀杆连接套、至少一个刀杆轴、至少一个弹簧及至少一个冲孔刀头组件；冲孔用小气缸、刀杆连接套、刀杆轴、弹簧及冲孔刀头组件的数量均相同，冲孔用小气缸通过气缸支承架与前底板固接，冲孔用小气缸的气缸杆朝下设置并与刀杆连接套固接，刀杆轴的上端与刀杆连接套转动连接，刀杆轴上套装有弹簧，且弹簧设置在刀杆连接套与电机座之间，电机座与前底板固接，刀杆轴与齿轮组固接，齿轮组与电机的输出轴固接，齿轮组通过电机的输出轴驱动转动，电机固定在电机座上，刀杆轴的下端固定有冲孔刀头组件，冲孔用小气缸的动作通过电磁阀组中的控制冲孔用小气缸动作的电磁阀实现。

本发明的有益效果在于：本发明使用了旋转冲压冲孔刀机构，冲孔冲压动作与冲头旋转动作同时进行，避免了材料粘连，冲孔可靠性高；利用本发明的柔性材料快速冲孔装置可以根据需要以最高200次/分钟的频率完成对柔性材料的快速冲孔。

附图说明

图1为本发明的柔性材料快速冲孔装置的整体结构示意图，图2为本发明的柔性材料快速冲孔装置的整体结构去掉外罩后的结构示意图，图3为冲孔刀头组件结构主视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图3说明，本实施方式的柔性材料快速冲孔装置，所述柔性材料快速冲孔装置包括前底板35、旋转冲压冲孔刀机构及电磁阀组32；所述旋转冲压冲孔刀机构包括气缸支承架20、电机座28、齿轮组27、电机29、至少一个冲孔用小气缸19、至少一个刀杆连接套21、至少一个刀杆轴23、至少一个弹簧22及至少一个冲孔刀头组件39；冲孔用小气缸19、刀杆连接套21、刀杆轴23、弹簧22及冲孔刀头组件39的数量均相同，冲孔用小气缸19通过气缸支承架20与前底板35固接，冲孔用小气缸19的气缸杆朝下设置并与刀杆连接套21固接，刀杆轴23的上端与刀杆连接套21转动连接（刀杆连接套21通过深沟球轴承与刀杆轴23转动连接，使得刀杆轴23能够相对于刀杆连接套21自由旋转），刀杆轴23上套装有弹簧22，且弹簧22设置在刀杆连接套21与电机座28之间（使得当进入非工作状态，冲孔用小气缸19的气压为零时，刀杆整体不会下垂形成干涉），电机座28与前底板35固接，刀杆轴23与齿轮组27固接（通过键套和键），齿轮组27与电机29的输出轴固接，齿轮组27通过电机29的输出轴驱动转动（当电机29的输出轴旋转时，带动冲孔刀同时旋转，且冲孔刀又能自由的作上下冲孔的动作），电机29固定在电机座28上，刀杆轴23的下端固定有冲孔刀头组件39，冲孔用小气缸19的动作通过电磁阀组32中的控制冲孔用小气缸动作的电磁阀实现。本实施方式中的排料管1为钢管。

具体实施方式二：结合图1至图3说明，本实施方式所述冲孔刀头组件39包括冲孔刀刀杆24、冲孔刀杆螺纹套34、夹头套25及冲孔刀刀头8；所述冲孔刀刀杆24的上端面中心处沿轴向设有盲孔41，刀杆轴23的下端设置在冲孔刀刀杆24的盲孔41内，冲孔刀刀杆24与盲孔41相对应的侧壁上设有径向安装孔，冲孔刀杆螺纹套34固定在径向安装孔内，冲孔刀刀杆24通过旋入冲孔刀杆螺纹套34内的紧定螺钉42与刀杆轴23固接，冲孔刀刀杆24与冲孔刀刀头8通过夹头套25固定，这样便于更换冲头。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1及图3说明，本实施方式所述冲孔刀头组件39还包括冲孔刀压料圈7；所述冲孔刀压料圈7卡装在夹头套25的下端面上。用于减小在冲孔时材料工作区间的局部变形。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式二相同。

具体实施方式四：结合图2及图3说明，本实施方式所述冲孔刀头组件39还包括胶套43；所述胶套43套装在夹头套25的外壁上。具体实施方式二至四组合后的冲孔刀头组件39减小了在冲孔时材料工作区间的局部变形。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式二或三相同。

具体实施方式五：结合图2说明，本实施方式所述冲孔用小气缸19、刀杆连接套21、刀杆轴23、弹簧22及冲孔刀头组件39的数量均为三个。三套冲孔刀头组件39可实现不换刀情况下完成一块材料上三种尺寸孔的冲制。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。

具体实施方式六：结合图2说明，本实施方式所述柔性材料快速冲孔装置还包括冲孔刀组件整体升降机构，所述冲孔刀组件整体升降机构包括后底板36、长行程气缸17、长行程气缸座18、气缸牵引板14、冲孔刀组件挂板33、直线导轨15及两个滑块；所述后底板36和前底板35沿竖向叠放设置，前底板35和后底板36均为长方形板，前底板35的长度短于后底板36的长度，直线导轨15沿后底板36的长度方向固定在后底板36上，两个滑块与直线导轨15滑动连接，两个滑块设置在前底板35底面的两端且与前底板35固接，长行程气缸17通过长行程气缸座18与前底板35固接，长行程气缸17的长行程气缸杆16朝上设置，长行程气缸17的长行程气缸杆16的外端与气缸牵引板14固连，气缸牵引板14固定在后底板36上，冲孔刀组件挂板33与气缸牵引板14及滑块固接（长行程气缸17动作时，带动整体上下运动，完成对材料的避让），长行程气缸17的动作通过电磁阀组32中的控制长行程气缸动作的电磁阀实现。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一相同。

具体实施方式七：结合图2及图3说明，本实施方式所述柔性材料快速冲孔装置还包括负压自动排料机构，所述负压自动排料机构包括排料管1、上夹紧件13、下夹紧件30、上端板37、冲孔刀风箱6及底部支承架4；冲孔刀风箱6通过底部支承架4与前底35固接，排料管1的上端通过上夹紧件13与上端板37固接，排料管1的中部通过下夹紧件30固定在气缸支承架20上，排料管1的下端穿过底部支承架4伸入冲孔刀风箱6形成的负压腔内，冲孔刀刀杆24沿轴向设有与冲孔刀风箱6的负压腔相通的长孔40（工作时，冲落的圆形薄片通过冲孔刀刀杆24上的长孔40掉入所述负压腔内，通过真空负压沿排料管1上口吸出，完成自动排料），冲孔刀刀头8的下端从冲孔刀风箱6上端面穿入冲孔刀风箱6内，并由冲孔刀风箱6的下端面穿出。负压自动排料结构，可自动将冲下的废料排出，减小了工人的工作量。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式二相同。

具体实施方式八：结合图1及图2说明，本实施方式所述柔性材料快速冲孔装置还包括可升降划线笔机构，所述可升降划线笔机构包括划线笔9、气缸加长杆11、弹簧支承架12、划线笔用气缸26及划线笔定位架10；所述划线笔用气缸26固定在前底板35上，划线笔用气缸26的气缸杆通过气缸加长杆11与弹簧支承架12连接，弹簧支承架12与划线笔定位架10固接，划线笔9安装在划线笔定位架10上，划线笔9的笔尖朝下设置（通过划线笔用气缸26控制划线笔9的上下运动，实现不工作时对加工材料的避让），划线笔用气缸26的动作通过电磁阀组32中的划线笔用气缸26动作的电磁阀实现。如此设计，可实现对材料的划线、定位、找正等功能，从而可以高效率全自动的完成整套皮革冲孔划线加工流程。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式一至七中任一具体实施方式相同。

具体实施方式九：结合图1及图2说明，本实施方式所述柔性材料快速冲孔装置还包括外罩3；所述外罩3与后底板36固接（通过内六角螺钉2固接），所述后底板36、旋转冲压冲孔刀机构、负压自动排料机构、冲孔刀组件整体升降机构、可升降划线笔机构及电磁阀组32均设置在外罩3内。本实施方式中未公开的技术特征与具体实施方式八相同。

综上，本发明是以旋转冲压冲孔刀机构为主要部分，辅以冲孔刀头组件、负压自动排料机构、冲孔刀组件整体升降机构和可升降划线笔机构，可高效、快速、可靠一次加工一种或多种孔径，并可自动排料及对柔性材料（如皮革、布料等）的自动划线与冲孔。

工作原理

本发明通过高速旋转的冲头快速冲孔，以确保料孔的断面光滑平整没有粘连，当本装置工作的时候电机始终旋转带动刀具运动，每个冲头上面的冲孔刀的孔径都是不同的，根据需要选择任意冲头进行冲孔，也可以选择画笔，以便绘制图案或者标记等。当装置完全断电的时候每个刀杆或者画笔上的弹簧会使冲头恢复到初始位置。当工作台面需要进行互换或者拆装维修的时候，装置右上侧的长行程气缸可以把本装置提升一定高度以保证不会产生干涉。

Claims

1.一种柔性材料快速冲孔装置，其特征在于：所述柔性材料快速冲孔装置包括前底板（35）、旋转冲压冲孔刀机构及电磁阀组（32）；所述旋转冲压冲孔刀机构包括气缸支承架（20）、电机座（28）、齿轮组（27）、电机（29）、至少一个冲孔用小气缸（19）、至少一个刀杆连接套（21）、至少一个刀杆轴（23）、至少一个弹簧（22）及至少一个冲孔刀头组件（39）；冲孔用小气缸（19）、刀杆连接套（21）、刀杆轴（23）、弹簧（22）及冲孔刀头组件（39）的数量均相同，冲孔用小气缸（19）通过气缸支承架（20）与前底板（35）固接，冲孔用小气缸（19）的气缸杆朝下设置并与刀杆连接套（21）固接，刀杆轴（23）的上端与刀杆连接套（21）转动连接，刀杆轴（23）上套装有弹簧（22），且弹簧（22）设置在刀杆连接套（21）与电机座（28）之间，电机座（28）与前底板（35）固接，刀杆轴（23）与齿轮组（27）固接，齿轮组（27）与电机（29）的输出轴固接，齿轮组（27）通过电机（29）的输出轴驱动转动，电机（29）固定在电机座（28）上，刀杆轴（23）的下端固定有冲孔刀头组件（39），冲孔用小气缸（19）的动作通过电磁阀组（32）中的控制冲孔用小气缸动作的电磁阀实现。

2.根据权利要求1所述柔性材料快速冲孔装置，其特征在于：所述冲孔刀头组件（39）包括冲孔刀刀杆（24）、冲孔刀杆螺纹套（34）、夹头套（25）及冲孔刀刀头（8）；所述冲孔刀刀杆（24）的上端面中心处沿轴向设有盲孔（41），刀杆轴（23）的下端设置在冲孔刀刀杆（24）的盲孔（41）内，冲孔刀刀杆（24）与盲孔（41）相对应的侧壁上设有径向安装孔，冲孔刀杆螺纹套（34）固定在径向安装孔内，冲孔刀刀杆（24）通过旋入冲孔刀杆螺纹套（34）内的紧定螺钉（42）与刀杆轴（23）固接，冲孔刀刀杆（24）与冲孔刀刀头（8）通过夹头套（25）固定。

3.根据权利要求2所述柔性材料快速冲孔装置，其特征在于：所述冲孔刀头组件（39）还包括冲孔刀压料圈（7）；所述冲孔刀压料圈（7）卡装在夹头套（25）的下端面上。

4.根据权利要求2或3所述柔性材料快速冲孔装置，其特征在于：所述冲孔刀头组件（39）还包括胶套（43）；所述胶套（43）套装在夹头套（25）的外壁上。

5.根据权利要求1所述柔性材料快速冲孔装置，其特征在于：所述冲孔用小气缸（19）、刀杆连接套（21）、刀杆轴（23）、弹簧（22）及冲孔刀头组件（39）的数量均为三个。

6.根据权利要求1所述柔性材料快速冲孔装置，其特征在于：所述柔性材料快速冲孔装置还包括冲孔刀组件整体升降机构，所述冲孔刀组件整体升降机构包括后底板（36）、长行程气缸（17）、长行程气缸座（18）、气缸牵引板（14）、冲孔刀组件挂板（33）、直线导轨（15）及两个滑块；所述后底板（36）和前底板（35）沿竖向叠放设置，前底板（35）和后底板（36）均为长方形板，前底板（35）的长度短于后底板（36）的长度，直线导轨（15）沿后底板（36）的长度方向固定在后底板（36）上，两个滑块与直线导轨（15）滑动连接，两个滑块设置在前底板（35）底面的两端且与前底板（35）固接，长行程气缸（17）通过长行程气缸座（18）与前底板（35）固接，长行程气缸（17）的长行程气缸杆（16）朝上设置，长行程气缸（17）的长行程气缸杆（16）的外端与气缸牵引板（14）固连，气缸牵引板（14）固定在后底板（36）上，冲孔刀组件挂板（33）与气缸牵引板（14）及滑块固接，长行程气缸（17）的动作通过电磁阀组（32）中的控制长行程气缸动作的电磁阀实现。

7.根据权利要求2所述柔性材料快速冲孔装置，其特征在于：所述柔性材料快速冲孔装置还包括负压自动排料机构，所述负压自动排料机构包括排料管（1）、上夹紧件（13）、下夹紧件（30）、上端板（37）、冲孔刀风箱（6）及底部支承架（4）；冲孔刀风箱（6）通过底部支承架（4）与前底（35）固接，排料管（1）的上端通过上夹紧件（13）与上端板（37）固接，排料管（1）的中部通过下夹紧件（30）固定在气缸支承架（20）上，排料管（1）的下端穿过底部支承架（4）伸入冲孔刀风箱（6）形成的负压腔内，冲孔刀刀杆（24）沿轴向设有与冲孔刀风箱（6）的负压腔相通的长孔（40），冲孔刀刀头（8）的下端从冲孔刀风箱（6）上端面穿入冲孔刀风箱（6）内，并由冲孔刀风箱（6）的下端面穿出。

8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述柔性材料快速冲孔装置，其特征在于：所述柔性材料快速冲孔装置还包括可升降划线笔机构，所述可升降划线笔机构包括划线笔（9）、气缸加长杆（11）、弹簧支承架（12）、划线笔用气缸（26）及划线笔定位架（10）；所述划线笔用气缸（26）固定在前底板（35）上，划线笔用气缸（26）的气缸杆通过气缸加长杆（11）与弹簧支承架（12）连接，弹簧支承架（12）与划线笔定位架（10）固接，划线笔（9）安装在划线笔定位架（10）上，划线笔（9）的笔尖朝下设置，划线笔用气缸（26）的动作通过电磁阀组（32）中的划线笔用气缸（26）动作的电磁阀实现。

9.根据权利要求8所述柔性材料快速冲孔装置，其特征在于：所述柔性材料快速冲孔装置还包括外罩（3）；所述外罩（3）与后底板（36）固接，所述后底板（36）、旋转冲压冲孔刀机构、负压自动排料机构、冲孔刀组件整体升降机构、可升降划线笔机构及电磁阀组（32）均设置在外罩（3）内。