CN105751299A - 一种辊压冲孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种辊压冲孔装置，包括机架、凸模辊和凹模辊，凸模辊和凹模辊可转动地设置在机架上且相对平行设置，凸模辊和凹模辊的间隙可调，凸模辊和凹模辊同步反向转动，凸模辊上设置有凸模，凹模辊上设置有凹模，凹模的型腔底部开设有废料孔，凹模辊的内部设置有废料通道，凹模辊的辊轴的至少一端面上开设有排料口，排料口上设置有用于与抽吸装置相连接的接头组件，废料孔和排料口分别与废料通道相连通。本发明可实现柔性材料冲孔的流水线生产，降低对人工的需求，具有高效安全、节能降耗的优点，可冲压出各种不同形状的孔，而且加工出的孔尺寸精度高、无毛边。

Description

一种辊压冲孔装置

技术领域

本发明涉及冲孔设备技术领域，具体说是一种用于在柔性材料上冲孔的辊压冲孔装置。

背景技术

现有的柔性材料冲孔工艺为平压平冲孔工艺，相对应的冲孔装置为平压平冲孔装置，平压平冲孔装置的生产效率和材料利用率低，需单机人工作业，安全事故频发，无法实现流水线生产。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种可实现流水线生产、高效安全、节能降耗的用于在柔性材料上冲孔的辊压冲孔装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种辊压冲孔装置，包括机架、凸模辊和凹模辊，凸模辊和凹模辊可转动地设置在机架上且相对平行设置，凸模辊和凹模辊的间隙可调，凸模辊的辊轴通过传动机构和凹模辊的辊轴相连接使凸模辊和凹模辊同步反向转动，凸模辊的外圆周上设置有凸模，凹模辊的外圆周上对应于凸模设置有型腔与凸模相匹配的凹模，凹模的型腔底部开设有废料孔，凹模辊的内部设置有废料通道，凹模辊的辊轴的至少一端面上开设有排料口，排料口上设置有用于与抽吸装置相连接的接头组件，所述废料孔和排料口分别与废料通道相连通。

本发明的有益效果在于：与现有的平压平柔性材料冲孔装置相比，本发明可实现流水线生产，周而复始循环辊压冲孔，废料自动排出，降低对人工的需求，具有高效安全、节能降耗的优点，可在柔性材料上冲压出各种不同形状的孔，而且加工出的孔尺寸精度高、无毛边，可广泛应用于无纺布、布料、纸张、布革、医用辅料、铜箔、铝箔等柔性材料。

附图说明

图1所示为本发明实施例的辊压冲孔装置的正视图。

图2所示为本发明实施例的辊压冲孔装置的侧视图。

图3所示为本发明实施例的辊压冲孔装置的凸模辊的结构示意图。

图4所示为本发明实施例的辊压冲孔装置的凹模辊的结构示意图。

图5所示为本发明实施例的辊压冲孔装置的从动齿轮的正视图。

图6所示为本发明实施例的辊压冲孔装置的从动齿轮的侧视图。

标号说明：

1-机架；2-凸模辊；3-凹模辊；4-传动机构；5-接头组件；6-调整机构；20-凸模辊的辊轴；21-凸模辊的辊体；22-凸模；23-调节螺母；24-顶紧螺丝；30-凹模辊的辊轴；31-凹模辊的辊体；32-凹模；33-废料通道；34-台阶孔；40-主动齿轮；41-从动齿轮；50-端盖；51-轴承；52-锁紧螺钉；60-斜滑块；61-丝杆螺母副；320-型腔；321-废料孔；410-第一齿轮；411-第二齿轮；412-胀紧套；4100-轴孔；4101-环形凸台；4102-螺孔；4110-弧形孔。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：采用辊压冲孔的方式来代替现有的平压平冲孔工艺，周而复始循环辊压冲孔，废料自动排出，可提高生产效率，实现流水线生产，且克服了平压平冲孔生产中容易发生安全问题的隐患。

请参照图1至图6所示，本发明提供的辊压冲孔装置，包括机架1、凸模辊2和凹模辊3，凸模辊2和凹模辊3可转动地设置在机架1上且相对平行设置，凸模辊2和凹模辊3的间隙可调，凸模辊的辊轴20通过传动机构4和凹模辊的辊轴30相连接使凸模辊2和凹模辊3同步反向转动，凸模辊的辊体21外圆周上设置有凸模22，凹模辊的辊体31外圆周上对应于凸模22设置有型腔320与凸模22相匹配的凹模32，凹模32的型腔320底部开设有废料孔321，凹模辊3的内部设置有废料通道33，凹模辊的辊轴30的至少一端面上开设有排料口，排料口上设置有用于与抽吸装置相连接的接头组件5，所述废料孔321和排料口分别与废料通道33相连通。

在上述实施例中，凸模辊2通常作为主动辊水平安装在机架1的上部，凸模辊的辊轴20与外部动力源连接从而由外部动力源带动转动，凹模辊3通常作为被动辊水平安装在机架1的下部，由凸模辊的辊轴20通过传动机构4带动与凸模辊2同步反向转动。当然，本发明并不局限于上述通常设置，根据设备的不同需求和生产要求，本发明也可以将凸模辊2安装在机架1的下部而将凹模辊3安装在机架1的上部，或者将凹模辊3作为主动辊与外部动力源连接而将凸模辊2作为被动辊，或者将凸模辊2和凹模辊3竖直安装在机架1上，或者将凸模辊2和凹模辊3倾斜安装在机架1上，以上情况均可，只要使凸模辊2和凹模辊3在机架1上相对平行设置即可。

在上述实施例中，通过调整凸模辊2和凹模辊3的间隙，控制相对应的凸模22与凹模32的型腔320啮合深度，从而利用凸模22和凹模32的相互啮合在经过辊压面的柔性材料上冲切出所需要的孔。通过设计不同形状、尺寸的凸模22和凹模32的型腔，可以在柔性材料上冲切出不同形状和尺寸的孔，比如圆孔、方孔、矩形孔或异形孔，因此本发明提供的辊压冲孔装置可以广泛应用于无纺布、布料、纸张、布革、医用辅料、铜箔、铝箔等柔性材料，并可以根据需要在柔性材料上冲切出各种形状和尺寸的孔。

在上述实施例中，凸模22和凹模32在凸模辊2和凹模辊3上沿辊体的轴向设置有至少一排，每排凸模22和凹模32沿辊体的360°圆周向设置有至少一个。采用这样的凹凸模设置方式，可确保本发明的辊压冲孔装置具有持续对柔性材料进行冲孔的能力，有利于提高工作效率，并得到不同分布状态的孔。

本发明的工作原理如下：

将凸模辊的辊轴20或凹模辊的辊轴30与外部动力源如电机的输出轴连接，将排料口上的接头组件5与抽吸装置相连接，以凸模辊的辊轴20与外部动力源连接为例，凸模辊2在外部动力源的作用下通过传动机构4带动凹模辊3反向同步旋转，凸模辊的辊体21外圆周上的凸模22与凹模辊的辊体31外圆周上的凹模32相互啮合，将经过啮合面的柔性材料冲切出所需要的孔。同时，冲切下来的废料经过凹模32的型腔320底部开设的废料孔321进入凹模辊3内部的废料通道33内，最后通过抽吸装置将废料通道33内的废料通过排料口排出。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：与现有的平压平柔性材料冲孔装置相比，本发明可实现流水线生产，周而复始循环辊压冲孔，废料自动排出，降低对人工的需求，具有高效安全、节能降耗的优点，可在柔性材料上冲压出各种不同形状的孔，而且加工出的孔尺寸精度高、无毛边，可广泛应用于无纺布、布料、纸张、布革、医用辅料、铜箔、铝箔等柔性材料。

进一步的，在上述实施例中，所述传动机构4包括相互啮合的主动齿轮40和从动齿轮41，主动齿轮40和从动齿轮41分别安装在凸模辊的辊轴20和凹模辊的辊轴30上，从动齿轮41为消隙齿轮。

可以理解的是，本发明并不局限于上述齿轮传动机构，其他已知的传动机构如带传动机构、链传动机构等也可以应用于本发明中以实现凸模辊与凹模辊的反向同步旋转。

可以理解的是，当凸模辊2作为主动辊时，主动齿轮40安装在凸模辊的辊轴20上，从动齿轮41安装在凹模辊的辊轴30上；当凹模辊3作为主动辊时，主动齿轮40安装在凹模辊的辊轴30上，从动齿轮41安装在凸模辊的辊轴20上。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：采用齿轮传动机构，并将从动齿轮设置为消隙齿轮，使用时可通过消隙齿轮的两个齿轮之间的周向相互错位排除与主动齿轮的啮合间隙，不仅确保精确传动，而且可降低齿轮的制造精度，扩大凹模辊和凸模辊的间隙调节范围。

进一步的，所述从动齿轮41包括同轴设置且可沿轴线相对转动的第一齿轮410和第二齿轮411，第一齿轮410和第二齿轮411分别与主动齿轮40相啮合，第一齿轮410的轴孔4100为阶梯孔，阶梯孔的大孔内设置有胀紧套412，第一齿轮410通过阶梯孔的小孔套接在凸模辊的辊轴20或凹模辊的辊轴30上并通过阶梯孔的大孔内设置的胀紧套412与所套接的凸模辊的辊轴20或凹模辊的辊轴30相固定，第一齿轮410的其中一端面上设置有环形凸台4101，第二齿轮411套接在环形凸台4101上，第一齿轮410的设有环形凸台4101的端面上围绕环形凸台4101设置有一个以上的螺孔4102，第二齿轮411上对应于螺孔4102开设有弧形孔4110，紧固螺钉依次穿过相对应的弧形孔4110和螺孔4102将第一齿轮410和第二齿轮411相固定。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过将从动齿轮设计为如上结构的消隙齿轮，由于第一齿轮是通过胀紧套与所套接的凸模辊的辊轴或凹模辊的辊轴相固定，因此相比传统的齿轮和轴通过键连接固定而言，消隙齿轮在辊轴上的位置可调，使用更灵活，安装更方便；而第二齿轮套接在第一齿轮的环形凸台上并通过紧固螺钉与第一齿轮固定，结构紧凑牢靠，相对转动平稳可靠；弧形孔的设置为第一齿轮和第二齿轮沿轴线的相对转动提供了转动空间，弧形孔的弧度大小决定了第一齿轮和第二齿轮的相对错开角度大小。当需要调整第一齿轮和第二齿轮的相对错开角度时，只要将紧固螺钉松开，将第一齿轮和第二齿轮沿轴线相对转动至需要的错开角度，再拧紧紧固螺钉即可。

进一步的，在上述实施例中，还包括用于调节凸模辊2和凹模辊3的间隙的调整机构6，所述调整机构6包括斜滑块60和丝杆螺母副61，所述斜滑块60位于凸模辊2和凹模辊3之间，所述斜滑块60螺纹连接在丝杆螺母副61的丝杆上且可沿丝杆移动以调整凸模辊2和凹模辊3的间隙。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：采用上述结构的间隙调整机构，结构简单，操作方便，由于斜滑块与凸模辊和凹模辊的接触面呈锥面，因此通过调节丝杆螺母副使斜滑块在凸模辊和凹模辊之间移动，可以实现调整凸模辊和凹模辊的间隙的目的。

进一步的，在上述实施例中，所述接头组件5包括端盖50、轴承51和锁紧螺钉52，所述轴承51套设在凹模辊的辊轴30上，所述端盖50通过锁紧螺钉52固定在凹模辊的辊轴30上并限制轴承51的轴向位移，所述端盖50上开设有与排料口相连通的通孔。

进一步的，在上述实施例中，所述凸模辊的辊体21和凸模辊的辊轴20分体设置，凸模辊的辊体21套设在凸模辊的辊轴20上且可沿凸模辊的辊轴20的轴向移动，凸模辊的辊体21的两端分别设置有调节螺母23，旋转调节螺母23可调节凸模辊的辊体21与凸模辊的辊轴20的轴向相对位置。调节螺母23通过辊轴上的螺纹和顶紧螺丝24固定联接在凸模辊的辊轴20上。

更进一步的，所述调节螺母23上设置有两个呈90°分布的顶紧螺丝24，用于防止调节螺母23松动；所述顶紧螺丝24采用黄铜或其他低硬度材质制作，确保顶紧时不会损伤辊轴20上的螺纹。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过将凸模辊的辊体和辊轴分体设置，使用时可以通过移动辊体以调整辊体在辊轴上的轴向位置，从而便于将凸模和凹模对位准确。当辊体在辊轴上的位置调整好后，将辊体两端的调节螺母用顶紧螺丝锁紧，从而实现位置的固定。

进一步的，在上述实施例中，所述凸模22与凸模辊的辊体21分体设置，凸模辊的辊体21的外圆周上对应于凸模22设置有沉孔，凸模22镶嵌在所述沉孔内。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过将凸模与凸模辊的辊体分体设置，制作时凸模和辊体可分别采用不同的材质以降低生产成本，比如凸模采用模具钢制作，辊体采用普通钢材制作，并且便于维修更换凸模，降低维护成本，提高装置的使用寿命。

进一步的，在上述实施例中，所述凹模32与凹模辊的辊体31分体设置，凹模辊的辊体31的外圆周上对应于凹模32设置有台阶孔34，凹模32镶嵌在所述台阶孔34内。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过将凹模与凹模辊的辊体分体设置，制作时凹模和辊体可分别采用不同的材质以降低生产成本，比如凹模辊采用模具钢制作，辊体采用普通钢材制作，并且便于维修更换凹模辊，降低维护成本，提高装置的使用寿命。

进一步的，所述废料孔321的横截面尺寸由凹模32的型腔320向废料通道33方向逐渐增大，所述废料孔321与凹模32的型腔320相接的一端的横截面尺寸等于或大于型腔320的横截面尺寸。比如，如图4所示，凹模32的型腔320的横截面呈圆形，直径为5mm，废料孔321与凹模32的型腔320相接的一端的横截面尺寸等于或大于5mm，从而便于冲孔产生的废料落入废料孔321内。废料孔321的横截面尺寸由凹模32的型腔320向废料通道33方向逐渐增大，如图4所示的上小下大的锥形孔，从而便于冲孔产生的废料通过废料孔321排入废料通道33内。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：废料孔采用如上设计，便于冲孔产生的废料从废料孔进入废料通道内，避免废料孔堵塞。

请继续参照图1至图6所示，本发明的实施例一为：

一种辊压冲孔装置，包括机架1，凸模辊2、凹模辊3、传动机构4和接头组件5；所述凸模辊2和凹模辊3平行设置在机架1上，可通过机架1上的间隙调整装置(即调整机构6)调节凸模辊2和凹模辊3的中心距，并确保旋转冲切过程中中心距保持不变；所述凸模辊2作为主动辊设置在机架1上部，所述凹模辊3作为被动辊设置在机架1下部；所述传动机构4由主动齿轮40和从动齿轮41组成，分别设置在凸模辊的辊轴20和凹模辊的辊轴30上；所述接头组件5由端盖50、轴承51和锁紧螺钉52组成，通过锁紧螺钉52联接固定在凹模辊的辊轴30上，用于联接废料吸收装置(即抽吸装置)；所述端盖50的芯部设置有通孔，通孔与凹模辊3内的废料通道33连通，所述端盖50用于限制轴承51的轴向位移。

所述凸模辊2包括辊轴、辊体、凸模22、调节螺母23和顶紧螺丝24；所述凸模辊的辊体21采用普通钢材制作，套接在凸模辊的辊轴20上，二者过渡配合，可通过调节螺母23调节辊体与辊轴之间的轴向位置；所述凸模辊的辊体31外圆周上设置有沉孔；所述凸模22采用模具钢制作，镶嵌在所述沉孔内，二者过盈配合；所述调节螺母23设置在凸模辊的辊轴20上，位于凸模辊的辊体21两侧，用于调节凸模辊的辊体21相对凸模辊的辊轴20的轴向位置；所述调节螺母23上设置有两个呈90°分布的顶紧螺丝24，用于防止调节螺母23松动；所述顶紧螺丝24采用黄铜或其他低硬度材质制作，确保顶紧时不会损伤辊轴上的螺纹。凸模辊的辊体21和凸模22采用不同材料制作可大幅降低凸模辊的生产成本。

所述凹模辊3包括辊体、辊轴和凹模32；凹模辊的辊体31和凹模辊的辊轴30采用普通钢材一体成型制作，凹模辊的辊体31外圆周上设置有台阶孔34；所述台阶孔34与凹模辊3内的废料通道33相连通；所述凹模32采用模具钢制作，镶嵌在所述台阶孔34内，二者过盈配合；所述凹模辊3内设置有吸收废料的废料通道33；所述废料通道33与接头组件5连通，用于排走冲孔产生的废料。所述凹模32的芯部设置有型腔320，所述型腔320的尺寸、形状和分布位置与所述凸模22的尺寸、形状和分布位置适配，配合间隙根据所加工的柔性材料材质和厚度设定，确保旋转冲孔过程中凸模22与凹模的型腔320相互啮合；凹模的型腔320底部设有废料孔321，废料孔321与废料通道33相连通。为了更好地排出冲孔产生的废料，所述废料孔321为上小下大的锥孔，锥孔的上端面与型腔320的底面相同。凹模辊的辊体31和凹模32采用不同材料制作可大幅降低凹模辊的生产成本。

所述传动机构4采用主动齿轮40和从动齿轮41啮合传动，齿轮的齿面要求具有较高的表面粗糙度和形状精度，从动齿轮41由第一齿轮410、第二齿轮411和锁紧螺钉组成，第一齿轮410和第二齿轮411通过锁紧螺钉联接；第一齿轮410设置有螺孔4102，第二齿轮411设置有与螺孔4102相对应的弧形孔4110，可通过第一齿轮410和第二齿轮411的周向相互错位排除与主动齿轮40的啮合间隙，不仅确保精确传动，而且可降低齿轮制造精度，扩大凹模辊3和凸模辊2的中心距调节范围。

综上所述，本发明提供的辊压冲孔装置，与现有的平压平柔性材料冲孔装置相比，本发明可实现流水线生产，周而复始循环辊压冲孔，废料自动排出，降低对人工的需求，具有高效安全、节能降耗的优点，可在柔性材料上冲压出各种不同形状的孔，而且加工出的孔尺寸精度高、无毛边，可广泛应用于无纺布、布料、纸张、布革、医用辅料、铜箔、铝箔等柔性材料。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种辊压冲孔装置，其特征在于：包括机架、凸模辊和凹模辊，凸模辊和凹模辊可转动地设置在机架上且相对平行设置，凸模辊和凹模辊的间隙可调，凸模辊的辊轴通过传动机构和凹模辊的辊轴相连接使凸模辊和凹模辊同步反向转动，凸模辊的外圆周上设置有凸模，凹模辊的外圆周上对应于凸模设置有型腔与凸模相匹配的凹模，凹模的型腔底部开设有废料孔，凹模辊的内部设置有废料通道，凹模辊的辊轴的至少一端面上开设有排料口，排料口上设置有用于与抽吸装置相连接的接头组件，所述废料孔和排料口分别与废料通道相连通。

2.根据权利要求1所述的辊压冲孔装置，其特征在于：所述传动机构包括相互啮合的主动齿轮和从动齿轮，主动齿轮和从动齿轮分别安装在凸模辊的辊轴和凹模辊的辊轴上，从动齿轮为消隙齿轮。

3.根据权利要求2所述的辊压冲孔装置，其特征在于：所述从动齿轮包括同轴设置且可沿轴线相对转动的第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮分别与主动齿轮相啮合，第一齿轮的轴孔为阶梯孔，阶梯孔的大孔内设置有胀紧套，第一齿轮通过阶梯孔的小孔套接在凸模辊的辊轴或凹模辊的辊轴上并通过阶梯孔的大孔内设置的胀紧套与所套接的凸模辊的辊轴或凹模辊的辊轴相固定，第一齿轮的其中一端面上设置有环形凸台，第二齿轮套接在环形凸台上，第一齿轮的设有环形凸台的端面上围绕环形凸台设置有一个以上的螺孔，第二齿轮上对应于螺孔开设有弧形孔，紧固螺钉依次穿过相对应的弧形孔和螺孔将第一齿轮和第二齿轮相固定。

4.根据权利要求1所述的辊压冲孔装置，其特征在于：还包括用于调节凸模辊和凹模辊的间隙的调整机构，所述调整机构包括斜滑块和丝杆螺母副，所述斜滑块位于凸模辊和凹模辊之间，所述斜滑块螺纹连接在丝杆螺母副的丝杆上且可沿丝杆移动以调整凸模辊和凹模辊的间隙。

5.根据权利要求1所述的辊压冲孔装置，其特征在于：所述接头组件包括端盖、轴承和锁紧螺钉，所述轴承套设在凹模辊的辊轴上，所述端盖通过锁紧螺钉固定在凹模辊的辊轴上并限制轴承的轴向位移，所述端盖上开设有与排料口相连通的通孔。

6.根据权利要求1所述的辊压冲孔装置，其特征在于：所述凸模辊的辊体和辊轴分体设置，辊体套设在辊轴上且可沿辊轴的轴向移动，辊体的两端分别设置有调节螺母，调节螺母通过辊轴上的螺纹和顶紧螺丝固定联接在辊轴上并限制辊体与辊轴的相对位置。

7.根据权利要求1所述的辊压冲孔装置，其特征在于：所述凸模与凸模辊的辊体分体设置，辊体的外圆周上对应于凸模设置有沉孔，凸模镶嵌在所述沉孔内。

8.根据权利要求1所述的辊压冲孔装置，其特征在于：所述凹模与凹模辊的辊体分体设置，辊体的外圆周上对应于凹模设置有台阶孔，凹模镶嵌在所述台阶孔内。

9.根据权利要求1所述的辊压冲孔装置，其特征在于：所述废料孔的横截面尺寸由凹模的型腔向废料通道方向逐渐增大，所述废料孔与凹模的型腔相接的一端的横截面尺寸等于或大于型腔的横截面尺寸。