CN105538408A - 一种冲裁机床用旋转定位主轴头机构 - Google Patents

Abstract

<b>本发明公开了一种冲裁机床用旋转定位主轴头机构，包括上部组件，下部组件，以及旋转组件；上部组件包括气缸座体，固定于气缸座体上的气缸；下部组件包括与气缸输出端固定连接的空心柱，套装于空心柱底部的轴套，通过上下两深沟球轴承套装于轴套外侧的上模座，固定于上模座外阶梯轴上的大齿轮，以及固定于上模座底部的冲模固定架，同时在上模座上方设有上模座端盖；旋转组件包括固定于上模座端盖上的电机底座，固定于电机底座上的步进电机，以及套装于步进电机输出端、且与大齿轮啮合的小齿轮；其优点在于，对于同一个形状的冲压和裁剪零件，无需更换刀头即可实现任意角度自动旋转，实现对料板上面不同方位零件进行冲压、切割、裁剪等功能。</b>

Description

一种冲裁机床用旋转定位主轴头机构

技术领域

本发明涉及一种主轴头机构，尤其是涉及一种冲裁机床用360度范围内任意角度的旋转定位主轴头机构。

背景技术

现有的各种自动化机械行业的应用中，冲压裁剪机床是一种使用刀头模型对塑料、布料、皮革等材料进行冲压、切割、加工的机械设备。冲压主轴头是其核心零部件，国内现有的大部分厂家还是使用的传统的液压冲裁机构，而且冲裁主轴头只能实现直线往复移动，不具有可旋转功能或者任意角度旋转功能。

为了降低生产成本，提高皮革等材料利用率，零件排样形式多样化密集分布，多呈现无规律排列或者旋转90°、180°等规则排列，或者任意角度的密集分布排列。考虑到零件冲压多样化要求，如果主轴头具有自动定位旋转功能，特别是任意角度可旋转功能，可以极大的提高材料利用率，减少加工时间，提高工作效率，增加主轴头旋转运动灵活性。

目前在冲压裁剪设备的主轴头机构中，尚无实现自动定位旋转功能，只能通过人为更换刀头模具来实现，因此，材料利用率低，定位精度不高，加工效率低下，灵活性差。

发明内容

本发明目的是：提供一种冲裁机床用旋转定位主轴头机构，对于同一个形状的冲压和裁剪零件，无需更换刀头即可实现任意角度自动旋转，实现料板上面不同方位零件进行冲压、切割、裁剪等功能。

本发明的技术方案是：一种冲裁机床用旋转定位主轴头机构，包括上部组件，下部组件，以及旋转组件；

所述上部组件包括气缸座体，固定于所述气缸座体上的气缸；

所述下部组件包括与所述气缸输出端固定连接的空心柱，套装于所述空心柱底部的轴套，通过上下两深沟球轴承套装于所述轴套外侧的上模座，固定于所述上模座外阶梯轴上的大齿轮，以及固定于所述上模座底部的冲模固定架，同时在所述上模座上方设有上模座端盖；

所述旋转组件包括固定于所述上模座端盖上的电机底座，固定于所述电机底座上的步进电机，以及套装于所述步进电机输出端、且与所述大齿轮啮合的小齿轮。

作为优选的技术方案，本发明还包括若干个导向组件，每个导向组件均包括与所述上模座端盖顶部固定连接的导向柱，以及套装于所述导向柱上的压缩弹簧；所述压缩弹簧底部通过设于所述导向柱下端的轴肩限位，所述压缩弹簧顶部通过嵌套在所述导向柱上端的无油轴承限位，所述无油轴承通过导套固定在所述气缸座体底部，且在所述气缸座体上设有若干个与所述导向柱一一对应设置的间隙配位孔，所述导向柱上端沿其对应的间隙配位孔内做上下往复运动。

作为优选的技术方案，所述上模座底部两侧固定有压板脚片，且所述压板脚片通过两个固定块安装在上模座上，该压板脚片可以防止待冲压材料在冲压裁剪或者退料时候移位。

作为优选的技术方案，在所述上模座和所述上模座端盖之间设有尼龙环，且所述尼龙环安装于所述上模座的另一个外阶梯轴上。

作为优选的技术方案，在所述上模座底部设有可动卸料板，所述可动卸料板位于所述冲模固定架周侧并通过内六角圆柱螺钉设于所述上模座底部，同时在所述可动卸料板和所述上模座之间通过圆柱压缩弹簧预留5mm间隙行程，防止皮革零件在刀头上积累。

作为优选的技术方案，所述空心柱顶部通过上模柄与所述气缸的输出端固定连接。

本发明的优点是：

1．本发明冲裁机床用旋转定位主轴头机构对于同一个形状的冲压和裁剪零件，无需更换刀头即可实现任意角度自动旋转，实现料板上面零件进行不同方位的冲压、切割、裁剪等功能，能够提高机床加工效率，增加了主轴头旋转运动的灵活性，提高了材料利用率，降低了生产成本。

．本发明采用压板脚片，按压住被冲压材料，当上模座向下移动冲压裁剪之前，或者冲压裁剪之后退料时，均可防止被冲压材料发生移位。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的主视图；

图3为本发明上部组件的剖视图；

图4为本发明下部组件的剖视图；

图5为本发明旋转组件的剖视图；

图6为本发明的排样方式A；

图7为本发明的排样方式B；

图8为本发明的排样方式C；

其中：11气缸座体，12气缸，13间隙配位孔；

21空心柱，22轴套，23深沟球轴承，24上模座，25大齿轮，26冲模固定架，27上模座端盖，28上模柄；

31电机底座，32步进电机，33小齿轮；

41导向柱，42压缩弹簧，43轴肩，44无油轴承，45导套；

51压板脚片，52固定块；

6尼龙环；

71可动卸料板，72内六角圆柱螺钉，73圆柱压缩弹簧。

具体实施方式

实施例：参照图1-5所示，一种冲裁机床用旋转定位主轴头机构，包括上部组件，下部组件，旋转组件以及若干个导向组件，该旋转组件安装固定在上模座端盖27上，用以驱动下部组件实现主轴头机构的旋转功能。

本发明的上部组件包括气缸座体11，固定于气缸座体11上的气缸12，该气缸12通过内六角圆柱头螺钉和标准弹垫固定在气缸座体11上。

本发明的下部组件包括通过上模柄28与气缸12输出端固定连接的空心柱21，套装于空心柱21底部的轴套22，通过上下两深沟球轴承23套装于轴套22外侧的上模座24，固定于上模座24外阶梯轴上的大齿轮25，以及通过沉头螺钉固定于上模座24底部的冲模固定架26，在冲模固定架26下方插入刀头模板，使得刀头模板更换更为灵活方便，扩大了应用范围，同时在上模座24上方设有上模座端盖27，该大齿轮25和上模座27外阶梯轴的轴向通过弹性挡圈来约束，径向通过垂直分布的两个平键进行约束，且空心柱21和轴套22之间采用间隙配合，上模柄28通过内六角螺钉和弹簧垫片固定在空心柱21上端，两深沟球轴承23上端通过弹性挡圈来约束。

本发明的旋转组件包括固定于上模座端盖27上的电机底座31，通过十字槽盘头螺钉固定于电机底座31上的步进电机32，以及套装于步进电机32输出端、且与大齿轮25齿合的小齿轮33，该小齿轮33和步进电机32输出端的周向通过平键连接，轴向通过大垫圈和弹性挡圈约束定位，大垫圈则通过十字槽盘头螺钉固定在步进电机32的轴端。

本发明的每个导向组件均包括通过内六角圆柱头螺钉和标准弹垫与上模座端盖27顶部固定连接的导向柱41，以及套装于导向柱41上的压缩弹簧42；压缩弹簧42底部通过设于导向柱41下端的轴肩43限位，压缩弹簧42顶部通过嵌套在导向柱41上端的无油轴承44限位，该无油轴承44通过导套45固定在气缸座体11底部，且在气缸座体11上设有若干个与导向柱41一一对应设置的间隙配位孔13，导向柱41上端沿其对应的间隙配位孔13内做上下往复运动，同时压缩弹簧42、无油轴承44与导向柱41均采用间隙配合。

本发明的上模座24底部两侧固定有用于按压住待冲压材料的压板脚片51，且压板脚片51通过沉头螺钉装在两个固定块52上，两固定块52则通过螺栓和弹簧垫片安装在上模座24上；同时在上模座24和上模座端盖27之间设有尼龙环6，且该尼龙环6安装于上模座24的另一个外阶梯轴上，用于分割冲模上、下部组件。

本发明在上模座24底部设有可动卸料板71，可动卸料板71位于冲模固定架26周侧并通过内六角圆柱螺钉72设于上模座24底部，同时在可动卸料板71和上模座24之间通过圆柱压缩弹簧73预留5mm间隙行程。

在冲裁过程中上模座端盖27在上部导向柱41和压缩弹簧42向下力的作用下，使得安装在上模座端盖27上的旋转组件中的小齿轮33始终与下部组件中的大齿轮25正确啮合，而且不会发生上下偏移，从而驱动大齿轮25旋转指定角度。

冲压裁剪工作过程如下：皮革、塑料等需要冲压的材料，通过传输带传输到工作区域，在气缸12推动作用下，上模座24向下移动，两侧的压板脚片51按压住待冲压材料，气缸12推动上模座24上的刀头模块冲压裁剪材料，然后上模座24抬升，可动卸料板71完成退料，完成一次冲压过程。

对于下一个零件的冲压裁剪，分为如下几种情况，主轴头机构或者旋转或者固定，然后冲压下一个零件。

图6所示零件排列样式A，上模座24横向移动固定的步距，无需旋转，然后重复上述动作，冲压裁剪材料。裁剪完一行，材料纵向步进零件的长度，重复上述工作循环。

图7所示零件排列样式B，上模座24旋转180度，同时横向移动固定步距，然后重复上述动作，冲压裁剪材料。裁剪完成一行，材料纵向步进零件的长度，重复上述工作循环。另一种冲压及移动路径方案，冲压同类零件到行尾，旋转指定角度后反向冲压裁剪另一个方向的零件。

图8所示零件排列样式C，上模座24旋转指定角度，然后横向移动固定步距，然后重复上述动作，冲压裁剪材料，裁剪完成。

上述主轴头机构旋转与否取决于需要冲压裁剪零件在材料上的排列，根据零件的图样排列，控制系统会输出是否旋转指令，以及旋转角度大小、横向移动距离。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种冲裁机床用旋转定位主轴头机构，其特征在于，包括上部组件，下部组件，以及旋转组件；

所述上部组件包括气缸座体，固定于所述气缸座体上的气缸；

所述下部组件包括与所述气缸输出端固定连接的空心柱，套装于所述空心柱底部的轴套，通过上下两深沟球轴承套装于所述轴套外侧的上模座，固定于所述上模座外阶梯轴上的大齿轮，以及固定于所述上模座底部的冲模固定架，同时在所述上模座上方设有上模座端盖；

所述旋转组件包括固定于所述上模座端盖上的电机底座，固定于所述电机底座上的步进电机，以及套装于所述步进电机输出端、且与所述大齿轮啮合的小齿轮。

2.根据权利要求1所述的冲裁机床用旋转定位主轴头机构，其特征在于，还包括若干个导向组件，每个导向组件均包括与所述上模座端盖顶部固定连接的导向柱，以及套装于所述导向柱上的压缩弹簧；

所述压缩弹簧底部通过设于所述导向柱下端的轴肩限位，所述压缩弹簧顶部通过嵌套在所述导向柱上端的无油轴承限位，所述无油轴承通过导套固定在所述气缸座体底部，且在所述气缸座体上设有若干个与所述导向柱一一对应设置的间隙配位孔，所述导向柱上端沿其对应的间隙配位孔内做上下往复运动。

3.根据权利要求1所述的冲裁机床用旋转定位主轴头机构，其特征在于，所述上模座底部两侧固定有压板脚片，且所述压板脚片通过两固定块安装在上模座上。

4.根据权利要求1所述的冲裁机床用旋转定位主轴头机构，其特征在于，在所述上模座和所述上模座端盖之间设有尼龙环，且所述尼龙环安装于所述上模座的另一个外阶梯轴上。

5.根据权利要求1所述的冲裁机床用旋转定位主轴头机构，其特征在于，在所述上模座底部设有可动卸料板，所述可动卸料板位于所述冲模固定架周侧并通过内六角圆柱螺钉设于所述上模座底部，同时在所述可动卸料板和所述上模座之间通过圆柱压缩弹簧预留5mm间隙行程。

6.根据权利要求1所述的冲裁机床用旋转定位主轴头机构，其特征在于，所述空心柱顶部通过上模柄与所述气缸的输出端固定连接。