CN112845779B - 一种组合式液压冲床及其冲压方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合式液压冲床及其冲压方法，一种组合式液压冲床，包括：机床本体，固定安装在机床本体上的支持板面，固定安装在支持板面上的多组导轨组件，以及设置在多组导轨上的多个冲压装置；所述冲压装置为三组，包括设置在X轴方向的上的第一冲压装置，以及对称安装在Y轴方向上的第二冲压装置和第三冲压装置；所述第一冲压装置、第二冲压装置和第三冲压装置均包括：卡接在导轨组件上的移动板，固定安装在移动板上的旋转座，固定安装在旋转座顶部的冲压模具，以及固定安装在模具固定块上的冲压油缸。本发明通过在X轴、Y轴方向设置多组导轨和冲压装置，进而可实现对几字型工件的三个不同面进行全方位的加工冲压，缩短加工时间。

Description

一种组合式液压冲床及其冲压方法

技术领域

本发明属于零件加工设备领域，尤其是一种组合式液压冲床及其冲压方法。

背景技术

现有的中小五金加工企业，在对几字型壳体件加工时主要采用人工或者机械冲床为主，冲压装置的位置固定不变，采用具有电动的传动带带动工件在冲压装置中进行加工点的变化；由于电动的传动带在长期使用过程中会产生较大的弹性变形和振动，进而影响加工精度，另外在采用机械加工时现有的冲压装置产生的振动力和冲击力在几字型工件上容易改变几字型工件形状；最后人员在生产时候危险性高，需要专业人员操作，提高了人工成本。

发明内容

发明目的：提供一种组合式液压冲床及其冲压方法，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种组合式液压冲床，包括：

机床本体，固定安装在机床本体上的支持板面，固定安装在支持板面上的多组导轨组件，以及设置在多组导轨上的多个冲压装置。

在进一步的实施例中，所述冲压装置为三组，包括设置在X轴方向的上的第一冲压装置，以及对称安装在Y轴方向上的第二冲压装置和第三冲压装置。

在进一步的实施例中，所述第一冲压装置、第二冲压装置和第三冲压装置均包括：卡接在导轨组件上的移动板，固定安装在移动板上的旋转座，固定安装在旋转座顶部的冲压模具，固定安装在旋转座上且位于冲压模具一侧的模具固定块，固定安装在移动板上的驱动机构，以及固定安装在模具固定块上的冲压油缸。

在进一步的实施例中，所述驱动机构包括：固定安装在移动板上的驱动电机，传动连接在驱动电机输出端的齿轮，以及固定设置在导轨组件一侧的齿条；所述齿轮和齿条旋接；所述驱动电机带动齿轮在齿条上往复运动，进而使得移动板上的滑块在导轨组件上往复运动。

在进一步的实施例中，所述多组导轨组件包括：固定安装在支持板面上且沿着X轴铺设的第一导轨组件，卡接在第一导轨组件上的底板，固定安装在机床本体的多个工业相机，以及固定安装在底板上且与第一导轨组件垂直的第二导轨组件；所述第二导轨组件通过滑块与移动板卡接。

在进一步的实施例中，所述第一冲压装置通过移动板底部的滑块与第一导轨组件滑动连接，所述第二冲压装置和第三冲压装置对称安装在第二导轨组件的底板上。

在进一步的实施例中，所述多组导轨组件的底部还设置有角度调节机构，所述角度调节机构包括：安装在底板上的安装座，内设在安装座中的若干组液压油缸，以及固定连接在液压油缸输出端的导轨连接板，所述导轨连接板的另一端面与安装座铰接，进而在液压油缸的带动下以导轨连接板围绕与安装座铰接点的轴线翻转。

在进一步的实施例中，所述机床本体上还安装有冲压辅助机构，所述冲压辅助机构包括：固定安装在机床本体上支持座，固定安装在支持座底部的移动滑座，固定连接在支持座上的升降装置，传动连接在升降装置一端的举升托架，以及对称安装在举升托架两侧的辅助夹具。

在进一步的实施例中，所述辅助夹具包括固定安装在举升托架上的第一旋转关节，固定连接在第一旋转关节输出端的第一连接杆，固定连接在第一连接杆另一端的第二连接杆，固定连接在第二连接杆另一端的第二旋转关节，以及固定连接在第二旋转关节另一端的压紧辅助件。

在进一步的实施例中，包括如下工作步骤：

S1、通过上料机械臂将未加工的几字型板件放置在冲压辅助机构中的举升托架上，进而机床上的工业相机对工件进行尺寸扫描和建模，编写加工程序；

S2、工业相机扫描录入工件的尺寸信息后将尺寸信息发送至机床控制单元，进而控制单元控制第一冲压装置、第二冲压装置和第三冲压装置中的驱动开启；

S3、驱动电机开启后根据工件对应的坐标尺寸，调整第一冲压装置、第二冲压装置和第三冲压装置在导轨组件中的位置；

S4、第一冲压装置、第二冲压装置和第三冲压装置的位置调整好后冲压油缸带动冲压模具调整至开模状态；

S5、冲压辅助机构在移动滑座的带动下前进将工件与三个冲压模具均对应，然后升降装置开启带动举升托架下降，进而将工件放置在对应的冲压模具中；

S6、第一旋转关节和第二旋转关节带动辅助夹具调节，使两个辅助夹具位于几字型工件的折弯处固定；

S7、冲压装置开启工作，冲压完成后，冲压辅助机构将加工完成后的工件举托出冲压工位，等待下料机械臂取走后再次进入循环工序。

有益效果：本发明相对于现有的冲压装置有如下优点：

1、通过在X轴、Y轴方向设置多组导轨和冲压装置，进而可实现对几字型工件的三个不同面进行全方位的加工冲压，精简加工工序进而缩短加工时间和提高生产率。

2、通过角度调整机构中的液压油缸的升降，可带动导轨连接板进行转轴，进而带动第二导轨组件进行角度调整，从而带动，冲压装置进行角度的调节，从而实现冲压装置实现多角度的冲压操作。

3、冲压辅助机构能够在上下料时进行协助的同时考虑到在冲压过程中，三个冲压装置同时工作时产生的振动力或者冲击力会相互冲击，造成加工精度的影响，在加工时冲压辅助机构的辅助夹具抵靠在几字型工件的两侧的折弯处，进而对工件进行限位，防止工件在冲压加工后变形。

附图说明

图1是本发明组合式液压冲床的结构示意图。

图2是本发明组合式液压冲床的附视图。

图3是本发明组合式液压冲床和冲压辅助机构的实施例图。

图4是本发明冲压辅助机构的附视图。

图5是本发明角度调节机构的结构示意图。

图6是本发明升降装置的实施例图。

图7是本发明驱动机构的实施例图。

附图标记：机床本体1、支持板面10、多组导轨组件2、第一导轨组件20、底板21、第二导轨组件22、冲压装置3、第一冲压装置30、第二冲压装置31、第三冲压装置32、移动板33、旋转座34、冲压模具35、模具固定块36、驱动机构37、驱动电机370、齿轮371、齿条372、冲压油缸38、液压站4、配电箱5、限位块6、角度调节机构8、安装座80、液压油缸81、导轨连接板82、冲压辅助机构9、支持座90、移动滑座91、升降装置92、支架920、升降丝杠921、举升托架93、辅助夹具94、第一旋转关节940、第一连接杆941、第二连接杆942、第二旋转关节943、压紧辅助件944。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

申请人发现现有的中小五金加工企业，在对几字型壳体件加工时主要采用人工或者机械冲床为主，冲压装置的位置固定不变，采用具有电动的传动带带动工件在冲压装置中进行加工点的变化；由于电动的传动带在长期使用过程中会产生较大的弹性变形和振动，进而影响加工精度，另外在采用机械加工时现有的冲压装置产生的振动力和冲击力在几字型工件上容易改变几字型工件形状；最后人员在生产时候危险性高，需要专业人员操作，提高了人工成本。

如图1至图7所示的一种组合式液压冲床，包括：机床本体1、支持板面10、多组导轨组件2、第一导轨组件20、底板21、第二导轨组件22、冲压装置3、第一冲压装置30、第二冲压装置31、第三冲压装置32、移动板33、旋转座34、冲压模具35、模具固定块36、驱动机构37、驱动电机370、齿轮371、齿条372、冲压油缸38、液压站4、配电箱5、限位块6、角度调节机构8、安装座80、液压油缸81、导轨连接板82、冲压辅助机构9、支持座90、移动滑座91、升降装置92、支架920、升降丝杠921、举升托架93、辅助夹具94、第一旋转关节940、第一连接杆941、第二连接杆942、第二旋转关节943、压紧辅助件944。

其中，机床本体1的上方安装在钢制加厚型的支持板面10，用于安装导轨组件和冲压装置3以及其它组装的加工部件，机床本体1的下方设置有与加工部件中液压装置配合的液压站4，以及用于为加工部件中电控元件供电的配电箱5和机床本体1的控制单元，进而在工作过程中通过控制单元编写控制程序，从而使得机床本体1上的加工部件实现自动智能化运作。

相对于现有的几字型工件采用固定加工工位的冲压装置3而言，本发明通过采用三点式同时动态加工的方法可以缩短几字型工件的加工时间，本发明中的所述冲压装置3为三组，包括设置在X轴方向的上的第一冲压装置30，以及对称安装在Y轴方向上的第二冲压装置31和第三冲压装置32。所述第一冲压装置30、第二冲压装置31和第三冲压装置32均包括：卡接在导轨组件上的移动板33，固定安装在移动板33上的旋转座34，固定安装在旋转座34顶部的冲压模具35，固定安装在旋转座34上且位于冲压模具35一侧的模具固定块36，固定安装在移动板33上的驱动机构37，以及固定安装在模具固定块36上的冲压油缸38。旋转座34内部设有驱动马达，通过控制单元调整冲压装置3在水平面上的旋转角度；进而可对几字型工件的折弯处进行加工角度的调整，减少加工工序的繁琐程度。

现有的冲压装置3通过传送带将加工完的工件运输至下一加工点装置，传动皮带在电动的传动带在长期使用过程中会产生较大的弹性变形和振动，进而影响加工精度；本发明中通过在冲压装置3底部设置驱动机构37在导轨组件上移动进而，使冲压装置3在加工过程中实现动态的加工；所述驱动机构37包括：固定安装在移动板33上的驱动电机370，传动连接在驱动电机370输出端的齿轮371，以及固定设置在导轨组件一侧的齿条372；所述齿轮371和齿条372旋接；所述驱动电机370带动齿轮371在齿条372上往复运动，进而使得移动板33上的滑块在导轨组件上往复运动；齿轮371齿条372之间的配合，承载力大，传动精度较高，避免长期使用中运动失效的风险低。

所述多组导轨组件2包括：固定安装在支持板面10上且沿着X轴铺设的第一导轨组件20，卡接在第一导轨组件20上的底板21，固定安装在机床本体1的多个工业相机，以及固定安装在底板上且与第一导轨组件20垂直的第二导轨组件22；所述第二导轨组件22通过滑块与移动板33卡接。通过工件相机对多组导轨上的工件加工点，以及和冲压装置3移动的位置进行图像测量和反馈至控制单元，使得冲压装置3能够对加工点进行精确的定位；所述多组导轨组件2端口处均设有限位块6，从而对每组导轨上的冲压装置3移动的最大距离进行限位。

所述第一冲压装置30通过移动板33底部的滑块与第一导轨组件20滑动连接，所述第二冲压装置31和第三冲压装置32对称安装在第二导轨组件22的底板21上；本发明中的冲压装置3即可满足对工件侧面的水平方向的加工，在需要特殊加工冲孔（如曲面或者倾斜面等其它异形面）的加工上仍需采用工人加工；因此本发明在加工角度的选择上过于单一，进而通过这一技术方案进行改进在多组导轨组件2的底部设置有角度调节机构8，能够对从整体灵活改变冲压装置3的冲压角度；所述角度调节机构8包括：安装在底板21上的安装座80，内设在安装座80中的若干组液压油缸81，以及固定连接在液压油缸81输出端的导轨连接板82，所述导轨连接板82的另一端面与安装座80铰接，进而在液压油缸81的带动下以导轨连接板82围绕与安装座80铰接点的轴线翻转，进而实现对冲压角度的调整，减少企业人工冲压的工序，提高生产效率。

采用机械加工时现有的冲压装置3产生的振动力和冲击力在几字型工件上容易改变几字型工件形状，进而根据几字型工件的尺寸设置与之相配的冲压辅助机构9；所述机床本体1上还安装有冲压辅助机构9，所述冲压辅助机构9包括：固定安装在机床本体1上支持座90，固定安装在支持座90底部的移动滑座91，固定连接在支持座90上的升降装置92，传动连接在升降装置92一端的举升托架93，以及对称安装在举升托架93两侧的辅助夹具94；所述升降装置92包括：穿插在支持座90上的多组支架920，固定安装在支架920上的升降丝杠921，以及套接在支架920上且与升降丝杠921传动连接的举升托架93基座，进而升降丝杠921的一侧设有至步进电机，步进电机的动力带动升降丝杠921运动，进而带动举升托架93基座在升降丝杠921上实现升降运动。所述移动滑座91的内部同样设置有驱动装置，在驱动装置的带动下带动支持座90整体实现Y轴方向上的位移。所述辅助夹具94包括固定安装在举升托架93上的第一旋转关节940，固定连接在第一旋转关节940输出端的第一连接杆941，固定连接在第一连接杆941另一端的第二连接杆942，固定连接在第二连接杆942另一端的第二旋转关节943，以及固定连接在第二旋转关节943另一端的压紧辅助件944。两个第一旋转关节940带动两侧的第一连接杆941相对反向旋转，从而调整两个第一连接杆941与支持座90之间的水平夹角的范围，第一连接杆941带动第二连接杆942移动从而使第二连接杆942一端的压紧辅助件944位于几字型工件两侧的折弯处，压紧辅助件944的一侧设有与工件折弯处匹配的曲面；所述第二旋转关节943带动压紧辅助件944进行抵接位置的调整，是压紧辅助件944与工件的折弯面适配；两组压紧辅助件944从而在几字型工件的内侧进而抵接，举升托架93的举托端为L型从外侧对几字型工件进行抵接；从而在X轴上对工件进行限位和固定；避免加工时多个方向之间的冲压力造成工件在连续性加工时产生的位移影响加工精度；此外针对Y轴方向上的工件定位，本发明采用在两个第二导轨组件22的端口处固定安装工件定位块，进而能够实现在Y轴方向上对工件的定位；

移动冲压辅助机构9能够在上下料时进行协助的同时考虑到在冲压过程中，三个冲压装置3同时工作时产生的振动力或者冲击力会相互冲击，造成加工精度的影响，在加工时冲压辅助机构9的辅助夹具94抵靠在几字型工件的两侧的折弯处，进而对工件进行限位，防止工件在冲压加工后变形。

工作原理：

通过上料机械臂将未加工的几字型板件放置在冲压辅助机构9中的举升托架93上，进而机床上的工业相机对工件进行尺寸扫描和建模，编写加工程序；工业相机扫描录入工件的尺寸信息后将尺寸信息发送至机床控制单元，进而控制单元控制第一冲压装置30、第二冲压装置31和第三冲压装置32中的驱动开启；驱动电机370开启后根据工件对应的坐标尺寸，调整第一冲压装置30、第二冲压装置31和第三冲压装置32在导轨组件中的位置；第一冲压装置30、第二冲压装置31和第三冲压装置32的位置调整好后冲压油缸38带动冲压模具35调整至开模状态；冲压辅助机构9在移动滑座91的带动下前进将工件与三个冲压模具35均对应，然后升降装置92开启带动举升托架93下降，进而将工件放置在对应的冲压模具35中；第一旋转关节940和第二旋转关节943带动辅助夹具94调节，使两个辅助夹具94位于几字型工件的折弯处固定；冲压装置3开启工作，冲压完成后，冲压辅助机构9将加工完成后的工件举托出冲压工位，等待下料机械臂取走后再次进入循环工序。

本发明通过在X轴、Y轴方向设置多组导轨和冲压装置3，进而可实现对几字型工件的三个不同面进行全方位的加工冲压，精简加工工序进而缩短加工时间和提高生产率。通过角度调整机构中的液压油缸81的升降，可带动导轨连接板82进行转轴，进而带动第二导轨组件22进行角度调整，从而带动，冲压装置3进行角度的调节，从而实现冲压装置3实现多角度的冲压操作。冲压辅助机构9能够在上下料时进行协助的同时考虑到在冲压过程中，三个冲压装置3同时工作时产生的振动力或者冲击力会相互冲击，造成加工精度的影响，在加工时冲压辅助机构9的辅助夹具94抵靠在几字型工件的两侧的折弯处，进而对工件进行限位，防止工件在冲压加工后变形。

需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾情况下，可以根据不同情境进行参数自由选择。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能参数方案不再另行说明。

Claims (6)

1.一种组合式液压冲床，其特征在于，包括：

机床本体，固定安装在机床本体上的支持板面，固定安装在支持板面上的多组导轨组件，以及设置在多组导轨上的多个冲压装置；

所述冲压装置为三组，包括设置在X轴方向的上的第一冲压装置，以及对称安装在Y轴方向上的第二冲压装置和第三冲压装置；

所述第一冲压装置、第二冲压装置和第三冲压装置均包括：卡接在导轨组件上的移动板，固定安装在移动板上的旋转座，固定安装在旋转座顶部的冲压模具，固定安装在旋转座上且位于冲压模具一侧的模具固定块，固定安装在移动板上的驱动机构，以及固定安装在模具固定块上的冲压油缸；

所述驱动机构包括：固定安装在移动板上的驱动电机，传动连接在驱动电机输出端的齿轮，以及固定设置在导轨组件一侧的齿条；所述齿轮和齿条旋接；所述驱动电机带动齿轮在齿条上往复运动，进而使得移动板上的滑块在导轨组件上往复运动；

所述多组导轨组件包括：固定安装在支持板面上且沿着X轴铺设的第一导轨组件，卡接在第一导轨组件上的底板，固定安装在机床本体的多个工业相机，以及固定安装在底板上且与第一导轨组件垂直的第二导轨组件；所述第二导轨组件通过滑块与移动板卡接。

2.根据权利要求1所述的一种组合式液压冲床，其特征在于，所述第一冲压装置通过移动板底部的滑块与第一导轨组件滑动连接，所述第二冲压装置和第三冲压装置对称安装在第二导轨组件的底板上。

3.根据权利要求2所述的一种组合式液压冲床，其特征在于，所述多组导轨组件的底部还设置有角度调节机构，所述角度调节机构包括：安装在底板上的安装座，内设在安装座中的若干组液压油缸，以及固定连接在液压油缸输出端的导轨连接板，所述导轨连接板的另一端面与安装座铰接，进而在液压油缸的带动下以导轨连接板围绕与安装座铰接点的轴线翻转。

4.根据权利要求3所述的一种组合式液压冲床，其特征在于，所述机床本体上还安装有冲压辅助机构，所述冲压辅助机构包括：固定安装在机床本体上支持座，固定安装在支持座底部的移动滑座，固定连接在支持座上的升降装置，传动连接在升降装置一端的举升托架，以及对称安装在举升托架两侧的辅助夹具。

5.根据权利要求4所述的一种组合式液压冲床，其特征在于，所述辅助夹具包括固定安装在举升托架上的第一旋转关节，固定连接在第一旋转关节输出端的第一连接杆，固定连接在第一连接杆另一端的第二连接杆，固定连接在第二连接杆另一端的第二旋转关节，以及固定连接在第二旋转关节另一端的压紧辅助件。

6.基于权利要求5所述的一种组合式液压冲床的冲压方法，其特征在于，包括如下工作步骤：

S1、通过上料机械臂将未加工的几字型板件放置在冲压辅助机构中的举升托架上，进而机床上的工业相机对工件进行尺寸扫描和建模，编写加工程序；

S2、工业相机扫描录入工件的尺寸信息后将尺寸信息发送至机床控制单元，进而控制单元控制第一冲压装置、第二冲压装置和第三冲压装置中的驱动开启；

S3、驱动电机开启后根据工件对应的坐标尺寸，调整第一冲压装置、第二冲压装置和第三冲压装置在导轨组件中的位置；

S4、第一冲压装置、第二冲压装置和第三冲压装置的位置调整好后冲压油缸带动冲压模具调整至开模状态；

S5、冲压辅助机构在移动滑座的带动下前进将工件与三个冲压模具均对应，然后升降装置开启带动举升托架下降，进而将工件放置在对应的冲压模具中；

S6、第一旋转关节和第二旋转关节带动辅助夹具调节，使两个辅助夹具位于几字型工件的折弯处固定；

S7、冲压装置开启工作，冲压完成后，冲压辅助机构将加工完成后的工件举托出冲压工位，等待下料机械臂取走后再次进入循环工序。

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