CN109127843A - 具有双向行走机构的冲压装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有双向行走机构的冲压装置及方法，包括：调速电机、冲压机构、推动机构、模具组件和链条；冲压机构垂直于推动机构；冲压机构的一端固定调速电机，同时该端被链条的一端所包裹，冲压机构的另一端在模具组件上方做往复直线运动而完成冲压；推动机构一端被链条的另一端所包裹，推动机构的另一端在模具组件边缘做往复直线运动而推动模具组件旋转。借此，本发明提供的冲压装置能够实现：一个电机带动，产生两个垂直方向的往复直线运动；同时，冲头冲压和转盘旋转在时间上相协调、空间上相配合，冲压效率极高，且冲压过程中无需人工操作。

Description

具有双向行走机构的冲压装置及方法

技术领域

本发明涉及冲压领域，尤其涉及一种具有双向行走机构的冲压装置。

背景技术

冲压装置一般采用液压缸直接驱动冲压头冲压工件，但这种液压驱动式冲压装置普遍存在液压系统设计复杂，液压元件制造精度要求高，运行和维护费用高等问题，因此，如何采用其他方式冲压，更有利用节约成本，同时保证高效率的冲压，则是目前冲压领域必须思考和解决的技术问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明要解决的技术问题在于提供一种具有双向行走机构的冲压装置，利用主动机构的偏心轮推动竖直导向机构往复地上下运动，带动冲头不断地冲压，同时利用从动机构的从动轮偏心位置连接连杆机构，带动连杆机构端头的推杆往复地左右运动而不断地推动转盘，使装置具备冲头冲压和转盘旋转两个循环动作；并采用链条将主动链轮和从动链轮包裹，并将速电机安装于主动链轮上，就可使主动链轮和从动链轮同时旋转；并且，将主动链轮和从动链轮的形状大小选为一样，避免冲头冲压和转盘旋转在某一时间点上会干涉；同时，按照每次冲头冲压完毕移出物料孔时推杆开始推动转盘旋转，和按照下一个物料孔转到物料槽位置时冲头开始下降冲压的原则，进行计算，确定偏心轮的大小和轴的位置、从动轮的圆面上铰接第二连接杆的偏心位置、冲头的长度和位置、推杆的形状和位置，实现冲头的上升、下降与转盘的旋转、停止相协调。

为实现上述目的，本发明提供一种具有双向行走机构的冲压装置，包括：调速电机、冲压机构、推动机构、模具组件和链条；所述冲压机构垂直于推动机构；所述冲压机构的一端固定所述调速电机，同时该端被所述链条的一端所包裹，所述冲压机构的另一端在模具组件上方做往复直线运动而完成冲压；所述推动机构一端被所述链条的另一端所包裹，所述推动机构的另一端在模具组件边缘做往复直线运动而推动模具组件旋转。

其中，所述冲压机构包括：主动机构和竖直导向机构；所述竖直导向机构远离模具组件的一端设有小轮，该小轮的圆柱壁运动对接于主动机构，将旋转运动转换为直线运动；所述主动机构被链条的一端所包裹；所述竖直导向机构的靠近模具组件的一端设有冲头，该冲头在模具组件内或上方做往复直线运动而完成冲压；所述推动机构包括：从动机构和水平导向机构；所述从动机构被链条的另一端所包裹；所述水平导向机构的一端铰接于从动机构的偏心位置处，将旋转运动转换为往复直线运动，水平导向机构的另一端设有推杆，该推杆在模具组件边缘做往复直线运动而推动模具组件旋转。

其中，所述主动机构包括：主动轴、主动链轮、偏心轮和第一连接键；所述主动链轮和偏心轮外套于主动轴上，主动链轮的中心轴线与偏心轮的中心轴线不在同一直线上，且主动链轮和偏心轮之间有间隙；所述主动轴的圆柱壁设有第一槽，主动链轮的中心内壁设有用于放置第一连接键的第二槽，偏心轮的中心内壁设有用于放置第一连接键的第三槽；所述第一连接键穿过第一槽，固定主动链轮和偏心轮；所述主动链轮被链条的一端所包裹，所述偏心轮运动对接于小轮；所述从动机构包括：从动轴、从动链轮、从动轮和第二连接键；所述从动链轮和从动轮外套于从动轴，且从动链轮的中心轴线和从动轮的中心轴线在同一条直线上；所述从动轴的外壁设有第四槽，从动链轮的中心内壁设有用于放置第二连接键的第五槽，从动轮的中心内壁设有用于放置第二连接键的第六槽；所述第二连接键穿过第四槽，固定从动链轮和从动轮；所述从动链轮被链条的另一端所包裹；所述水平导向机构的一端铰接于从动轮的偏心位置处，将旋转运动转换为往复直线运动。

其中，所述主动链轮和从动链轮的形状大小一样，且主动链轮的中心圆截面与从动链轮的中心圆截面在同一竖直平面内。

其中，所述主动链轮与从动链轮之间设有张紧轮，该张紧轮的中心圆截面与主动链轮的中心圆截面、从动链轮的中心圆截面在同一竖直平面内。

其中，所述竖直导向机构设有用于固定的立板，竖直导向机构的两侧设有提拉弹簧，该提拉弹簧一端固定于立板，另一端固定于竖直导向机构的垂直于立板的侧壁上。

其中，所述水平导向机构包括：第一连杆、第二连杆和支架，所述第一连接杆穿过支架；所述第一连接杆的一端外套式铰接于推杆的一端，另一端铰接于第二连接杆的一端；所述第二连接杆的远离第一连接杆的一端铰接于从动轮的圆面的偏心位置处，将旋转运动转换为往复直线运动。

其中，所述模具组件包括：底盘、转盘和压紧组件，所述转盘同轴贴置于底盘的上平面，所述压紧组件穿过转盘中心设有的通孔而紧固于底盘中心设有的螺纹槽内。

其中，所述转盘的平面的圆周方向上均匀设有多个物料孔，且转盘的圆周边缘处均匀设置有多个缺口，所述物料孔的个数与缺口的个数相同；所述底盘设有一个物料槽和一个卸料孔，所述冲头的中心正对物料槽中心；所述物料槽与卸料孔之间间隔有多个物料孔；所述转盘每旋转一次，下一个物料孔旋转到物料槽位置。

本发明提供一种冲压方法，仅用一个电机带动两个垂直方向的往复直线运动，包括：

电机带动主动机构；

主动机构以链带传动的形式带动从动机构，同时主动机构做往复直线运动；

从动机构将旋转运动转化为往复直线运动。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的冲压装置，能够实现：一个电机带动，产生两个方向的往复直线运动，即产生竖直导向机构的上下往复直线运动和水平导向机构的往复直线运动；同时，该装置提供的冲头冲压和转盘旋转在时间上相协调、空间上相配合，冲压效率极高；此外，该装置在调试好后，无需人工操作，自动化程度高。

附图说明

图1为本发明整体的第一视角图；

图2为本发明整体的第二视角图；

图3为本发明的小轮的结构图；

图4 为本发明的主动机构的爆炸图；

图5为本发明的从动机构的爆炸图；

图6为本发明的连杆机构的结构图；

图7为本发明的模具组件的结构图；

图8为本发明的底盘结构图；

图9为本发明的转盘结构图。

主要元件符号说明如下：

1、调速电机 2、冲压机构

3、推动机构 4、模具组件

5、链条 6、张紧轮

7、立板 8、提拉弹簧

21、主动机构 22、竖直导向机构

23、小轮 24、冲头

31、从动机构 32、水平导向机构

33、推杆 41、底盘

42、转盘 43、压紧组件

211、主动轴 212、主动链轮

213、偏心轮 214、第一连接键

311、从动轴 312、从动链轮

313、从动轮 314、第二连接键

321、第一连杆 322、第二连杆

323、支架 2001、第一槽

2002、第二槽 2003、第三槽

2004、第四槽 2005、第五槽

2006、第六槽 4001、物料孔

4002、缺口 4003、物料槽

4004、卸料孔。

为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。

具体实施例一：

请参阅图1，本实施例的冲压装置包括：调速电机1、冲压机构2、推动机构3、模具组件4和链条5；冲压机构2垂直于推动机构3；冲压机构2的一端固定调速电机1，同时该端被链条5的一端所包裹，冲压机构2的另一端在模具组件4上方做往复直线运动而完成冲压；推动机构3一端被链条5的另一端所包裹，推动机构3的另一端在模具组件4边缘做往复直线运动而推动模具组件5旋转，从而同时实现只需一个调速电机1就能完成冲压和模具组件4的旋转，最大化地节约了电能。

请参阅图2，冲压机构2包括：主动机构21和竖直导向机构22；竖直导向机构22远离模具组件5的一端设有小轮23，该小轮23的圆柱壁运动对接于主动机构21，使得小轮23与偏心轮213之间是光滑的运动接触，且将偏心轮的旋转运动转换为直线运动；主动机构21被链条5的一端所包裹；竖直导向机构22的靠近模具组件4的一端设有冲头24，该冲头24在模具组件5内或上方做往复直线运动而完成冲压；推动机构3包括：从动机构31和水平导向机构32；从动机构31被链条5的另一端所包裹；水平导向机构32的一端铰接于从动机构31的偏心位置处，将旋转运动转换为往复直线运动，水平导向机构32的另一端设有推杆33，该推杆33在模具组件4边缘做往复直线运动而推动模具组件4旋转。

请参阅图3，主动机构21包括：主动轴211、主动链轮212、偏心轮213和第一连接键214；主动链轮212和偏心轮213外套于主动轴211上，主动链轮212的中心轴线与偏心轮213的中心轴线不在同一直线上，且主动链轮212和偏心轮213之间有间隙；主动轴211的圆柱壁设有第一槽2001，主动链轮212的中心内壁设有用于放置第一连接键214的第二槽2002，偏心轮213的中心内壁设有用于放置第一连接键214的第三槽2003；第一连接键214穿过第一槽2001，固定主动链轮212和偏心轮213；主动链轮212被链条5的一端所包裹，偏心轮213运动对接于小轮23；该结构方式装配简单。

请参阅图4，从动机构31包括：从动轴311、从动链轮312、从动轮313和第二连接键314；从动链轮312和从动轮313外套于从动轴311，且从动链轮312的中心轴线和从动轮313的中心轴线在同一条直线上；从动轴311的外壁设有第四槽2004，从动链轮312的中心内壁设有用于放置第二连接键314的第五槽2005，从动轮313的中心内壁设有用于放置第二连接键314的第六槽2006；第二连接键314穿过第四槽2004，固定从动链轮312和从动轮313；从动链轮312被链条5的另一端所包裹；水平导向机构32的一端铰接于从动轮313的偏心位置处，将旋转运动转换为往复直线运动。

请参阅图3和图4，主动链轮212和从动链轮312的形状大小一样，避免了竖直导向机构22在竖直平面内的往复直线运动和水平导向机构32在水平面内的往复直线运动，在任何时间点上的干涉现象；主动链轮212的中心圆截面与从动链轮312的中心圆截面在同一竖直平面内，保证链条5能够很好地咬合于主动链轮212和从动链轮312。

请参阅图1，主动链轮212与从动链轮312之间设有张紧轮6，该张紧轮6的中心圆截面与从动轮212的中心圆截面、主动链轮312的中心圆截面在同一竖直平面内；这样使链条5被张紧和很好地咬合，从而保证主动链轮212与从动链轮312之间动力的传动。

请参阅图2，竖直导向机构22设有用于固定的立板7，竖直导向机构22的两侧设有提拉弹簧8，该提拉弹簧8的一端固定于立板7，另一端固定于竖直导向机构22的垂直于立板7的侧壁上。

请参阅图5，水平导向机构32包括：第一连杆321、第二连杆322和支架323，第一连接杆321穿过支架323；第一连接杆321的一端外套式铰接于推杆33的一端，另一端铰接于第二连接杆322的一端；第二连接杆322的远离第一连接杆312的一端铰接于从动轮212的圆面的偏心位置处，将旋转运动转换为往复直线运动。

请参阅图6，模具组件4包括：底盘41、转盘42和压紧组件43，转盘42同轴贴置于底盘41的上平面，压紧组件43穿过转盘42中心设有的通孔而紧固于底盘41中心设有的螺纹槽内；这样使得转盘42紧压于底盘41。

请参阅图7和图8，转盘42的平面的圆周方向上均匀设有多个物料孔4001，且转盘42的圆周边缘处均匀设置有多个缺口4002，物料孔4001的个数与缺口4002的个数相同；底盘41设有一个物料槽4003和一个卸料孔4004，冲头24的中心正对物料槽4003中心；转盘42每旋转一次，下一个物料孔4001旋转到物料槽4003位置，物料槽4003与卸料孔4004之间间隔有多个物料孔4001；冲压完的产品从卸料孔4004自动下落，便于收纳。

该冲压装置遵循的设计原则是：该装置工作过程中，冲头24和转盘42不接触。

该冲压装置的动作流程是：将冲头24手动推到最高位置，并将推杆33手动推离抵触缺口4002且处于最远处，然后开动调速电机1；第一步骤为：调速电机1带动主动轴211旋转，使得固定在主动轴211上的主动链轮212和偏心轮213同时旋转；主动链轮212的旋转通过链条5带动从动链轮312旋转，带动从动轴311旋转，带动从动轮313旋转，接着带动第二连接杆322，其一端随从动轮313旋转，另一端带动第一连接杆321后退，带动推杆33后退到原点；同时，偏心轮213的旋转通过推动小轮23，带动竖直导向机构22向下运动，带动冲头24向下运动直到冲压完成；第二步骤为：调速电机1继续带主动机构21运动，带动推杆33从远点到达缺口4002处，并推动转盘42旋转一定的角度；同时，提拉弹簧8提拉竖直导向机构22，使冲头24从最低点到达最高点；接着进行第一步骤，随后进行第二步骤，以此循环。

具体实施例二：

本实施例的冲压装置包括：调速电机1、冲压机构2、推动机构3、模具组件4和链条5；冲压机构2垂直于推动机构3；推动机构3的一端固定调速电机1，同时该端被链条5的一端所包裹，推动机构3的另一端在模具组件4边缘做往复直线运动而推动模具组件4旋转；冲压机构2的一端被链条5的另一端所包裹，冲压机构2的另一端在模具组件4上方做往复直线运动而完成冲压。

实施例二与实施例一的不同点是调速电机的安装位置。

本发明的优势在于：

1.该冲压装置只需一个电机，有效节约了电能；

2.该冲压装置的冲头冲压和转盘旋转交替工作，几乎无时间间隔，冲压效率极高；

3.该冲压装置在冲压时，无需人工操作和控制，自动化程度高；

4.该冲压装置在产品冲压完成后，能够自动卸料，方便快捷。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有双向行走机构的冲压装置，其特征在于，包括：调速电机、冲压机构、推动机构、模具组件和链条；所述冲压机构垂直于推动机构；所述冲压机构的一端固定所述调速电机，同时该端被所述链条的一端所包裹，所述冲压机构的另一端在模具组件上方做往复直线运动而完成冲压；所述推动机构一端被所述链条的另一端所包裹，所述推动机构的另一端在模具组件边缘做往复直线运动而推动模具组件旋转。

2.根据权利要求1所述的具有双向行走机构的冲压装置，其特征在于，所述冲压机构包括：主动机构和竖直导向机构；所述竖直导向机构远离模具组件的一端设有小轮，该小轮的圆柱壁运动对接于主动机构，将旋转运动转换为直线运动；所述主动机构被链条的一端所包裹；所述竖直导向机构的靠近模具组件的一端设有冲头，该冲头在模具组件内或上方做往复直线运动而完成冲压；所述推动机构包括：从动机构和水平导向机构；所述从动机构被链条的另一端所包裹；所述水平导向机构的一端铰接于从动机构的偏心位置处，将旋转运动转换为往复直线运动，水平导向机构的另一端设有推杆，该推杆在模具组件边缘做往复直线运动而推动模具组件旋转。

3.根据权利要求2所述的具有双向行走机构的冲压装置，其特征在于，所述主动机构包括：主动轴、主动链轮、偏心轮和第一连接键；所述主动链轮和偏心轮外套于主动轴上，主动链轮的中心轴线与偏心轮的中心轴线不在同一直线上，且主动链轮和偏心轮之间有间隙；所述主动轴的圆柱壁设有第一槽，主动链轮的中心内壁设有用于放置第一连接键的第二槽，偏心轮的中心内壁设有用于放置第一连接键的第三槽；所述第一连接键穿过第一槽，固定主动链轮和偏心轮；所述主动链轮被链条的一端所包裹，所述偏心轮运动对接于小轮；所述从动机构包括：从动轴、从动链轮、从动轮和第二连接键；所述从动链轮和从动轮外套于从动轴，且从动链轮的中心轴线和从动轮的中心轴线在同一条直线上；所述从动轴的外壁设有第四槽，从动链轮的中心内壁设有用于放置第二连接键的第五槽，从动轮的中心内壁设有用于放置第二连接键的第六槽；所述第二连接键穿过第四槽，固定从动链轮和从动轮；所述从动链轮被链条的另一端所包裹；所述水平导向机构的一端铰接于从动轮的偏心位置处，将旋转运动转换为往复直线运动。

4.根据权利要求3所述的具有双向行走机构的冲压装置，其特征在于，所述主动链轮和从动链轮的形状大小一样，且主动链轮的中心圆截面与从动链轮的中心圆截面在同一竖直平面内。

5.根据权利要求4所述的具有双向行走机构的冲压装置，其特征在于，所述主动链轮与从动链轮之间设有张紧轮，该张紧轮的中心圆截面与主动链轮的中心圆截面、从动链轮的中心圆截面在同一竖直平面内。

6.根据权利要求2所述的具有双向行走机构的冲压装置，其特征在于，所述竖直导向机构的两侧设有提拉弹簧，该提拉弹簧一端固定于立板，另一端固定于竖直导向机构的垂直于立板的侧壁上。

7.根据权利要求3所述的具有双向行走机构的冲压装置，其特征在于，所述水平导向机构包括：第一连杆、第二连杆和支架，所述第一连接杆穿过支架；所述第一连接杆的一端外套式铰接于推杆的一端，另一端铰接于第二连接杆的一端；所述第二连接杆的远离第一连接杆的一端铰接于从动轮的圆面的偏心位置处，将旋转运动转换为往复直线运动。

8.根据权利要求1所述的具有双向行走机构的冲压装置，其特征在于，所述模具组件包括：底盘、转盘和压紧组件，所述转盘同轴贴置于底盘的上平面，所述压紧组件穿过转盘中心设有的通孔而紧固于底盘中心设有的螺纹槽内。

9.根据权利要求8所述的活动式推杆推动转盘旋转的冲压治具，其特征在于，所述转盘的平面的圆周方向上均匀设有多个物料孔，且转盘的圆周边缘处均匀设置有多个缺口，所述物料孔的个数与缺口的个数相同；所述底盘设有一个物料槽和一个卸料孔，所述冲头的中心正对物料槽中心；所述物料槽与卸料孔之间间隔有多个物料孔；所述转盘每旋转一次，下一个物料孔旋转到物料槽位置。

10.一种冲压方法，其特征在于，仅用一个电机带动两个垂直方向的往复直线运动，包括：

电机带动主动机构；

主动机构以链带传动的形式带动从动机构，同时主动机构做往复直线运动；

从动机构将旋转运动转化为往复直线运动。