CN114311795B - 一种减少刀具磨损的安全型冲床及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种减少刀具磨损的安全型冲床，包括：床体、工作平台、滑轨式夹爪、冲压机头、旋转刀盘、防护刀座、冲刀、防呆装置和除屑风口，床体上设置有工作平台，工作平台上设置有滑轨式夹爪，工作平台远离滑轨式夹爪的一端设置有冲压机头，冲压机头内设置有旋转刀盘，旋转刀盘边缘设置有防护刀座，防护刀座内设置有冲刀；冲压机头底部设置有除屑风口；工作平台上设置有防呆装置；还包括一种安全型冲床的工作方法；一方面改进了设备结构，实现了二次冲压，降低冲压压力峰值的同时对工件预冲压，冲压边缘光滑，另一方面对工件形变做出了检测和反应，防止刀具损坏和无效加工，避免了刀具损伤，提高了加工效率。

Description

一种减少刀具磨损的安全型冲床及其工作方法

技术领域

本发明属于金属加工设备及技术领域，特别涉及一种减少刀具磨损的安全型冲床及其工作方法。

背景技术

冲床是在一种操作要求不高、节约能源和材料的金属零件加工工作母机，是发电、船舶、航空航天、模具、高精密仪器等民用和军工部门迫切需要的关键加工设备。冲床在工作过程中，其刀具始终面临着各种挑战，磨损、断裂、偏斜等问题层出不穷，作为精密的代表，冲床刀具价格高昂，经常性的损伤大幅度提高了生产成本，因此如何解决这一问题成了研发人员的目标。

现在的冲床仍然存在着许多不足之处，例如，现在的冲床大多存在磨损严重的问题，由于冲床压力大，刀具承受大量反作用力，容易磨损，同时，现在的冲床大多无法应对工件卷曲等问题，容易损坏刀具。因此，本申请就以上问题，对冲床进行了创新和改进。

现在的冲床，主要存在以下几个问题：

1、现在的冲床大多存在磨损严重的问题，由于冲床压力大，刀具承受大量反作用力，容易磨损。

2、现在的冲床大多无法应对工件卷曲等问题，容易损坏刀具。

发明内容

发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种减少刀具磨损的安全型冲床及其工作方法，一方面改进了设备结构，实现了二次冲压，降低冲压压力峰值的同时对工件预冲压，冲压边缘光滑，另一方面对工件形变做出了检测和反应，防止刀具损坏和无效加工，避免了刀具损伤，提高了加工效率。

技术方案：为了实现上述目的，本发明提供了一种减少刀具磨损的安全型冲床，包括：床体、工作平台、滑轨式夹爪、冲压机头、旋转刀盘、防护刀座、冲刀、防呆装置和除屑风口，所述床体上设置有工作平台，所述工作平台上设置有滑轨式夹爪，所述滑轨式夹爪环绕工作平台，所述滑轨式夹爪底部与床体滑动配合，所述工作平台远离滑轨式夹爪的一端设置有冲压机头，所述冲压机头内设置有旋转刀盘，所述旋转刀盘边缘设置有防护刀座，所述防护刀座设置有多个，所述防护刀座内设置有冲刀；所述冲压机头底部设置有除屑风口；所述工作平台上设置有防呆装置。

本发明中所述冲床的设置，改进了设备结构，实现了二次冲压，降低冲压压力峰值的同时对工件预冲压，冲压边缘光滑。

本发明中所述的防护刀座包括底座板、刀座推柱、分力气缸、刀座板和弹簧夹块，所述底座板设置于旋转刀盘上，所述底座板贯穿旋转刀盘，所述底座板内侧设置有刀座推柱，所述刀座推柱一端设置有分力气缸，所述分力气缸远离刀座推柱的一端设置有刀座板，所述刀座板内侧与冲刀配合；所述刀座板远离分力气缸的一端设置有弹簧夹块。

本发明中所述的分力气缸包括缸体、活塞、气口、主气道、分气道和单向阀，所述缸体内设置有活塞，所述活塞与缸体滑动配合；所述缸体一侧设置有气口，所述气口连接主气道，所述主气道上设置有分气道，所述分气道设置有多个，所述分气道连接缸体，所述分气道远离主气道的一端设置有单向阀，所述单向阀与缸体配合。

本发明中所述的单向阀单个通气量小于气口通气量，所述单向阀总体通气量大于气口通气量。

本发明中所述的防呆装置包括光电传感器、压力开关和急停开关，所述光电传感器设置于工作平台边缘，所述光电传感器连接设置有急停开关，所述急停开关连接设备电源，所述冲压机头底部边缘设置有压力开关，所述压力开关连接急停开关。

本发明中所述的光电传感器为对射式光电传感器。

本发明中所述防呆装置的设置，对工件形变做出了检测和反应，防止刀具损坏和无效加工，避免了刀具损伤，提高了加工效率。

本发明中所述的工作平台上设置有活动滚珠，所述活动滚珠包括固定盒、球头杆、滚珠座、滚子和调节弹簧，所述工作平台上设置有凹槽，所述凹槽设置有多个，所述凹槽呈矩形阵列布置，所述凹槽内设置有固定盒，所述固定盒底部设置有球头杆，所述球头杆埋设于固定盒内，所述球头杆与固定盒滑动配合，所述球头杆顶部设置有滚珠座，所述滚珠座内侧设置有滚子，所述滚子与滚珠座滑动配合；所述滚珠座外侧设置有调节弹簧，所述调节弹簧设置有多个，所述调节弹簧远离滚珠座的一端连接固定盒。

本发明中所述活动滚珠的设置，采用可活动的滚珠结构，当工件以低于常规的高度接触滚珠时，滚珠自动降低高度，使其始终以顶面接触工件，避免工件受挤压而发生卷曲和弯折，保护工件的完整性，降低加工事故的出现。

本发明中所述的调节弹簧呈品字形环绕布置。

本发明中所述的一种减少刀具磨损的安全型冲床的工作方法，包括二次冲压，具体包括以下步骤：

步骤一：下压刀座推柱，所述刀座推柱带动冲刀下压，所述冲刀接触工件后，受气口尺寸影响，冲刀第一次压制工件；

步骤二：所述冲刀反向推动活塞，气体进入分气道推开单向阀，进入快速排气阶段，所述冲刀暂停压制；

步骤三：所述活塞遮蔽气口，同时单向阀失去分气道气压推动而关闭，所述冲刀再次获得压力，进行第二次压制。

本发明中所述的一种减少刀具磨损的安全型冲床的防呆方法，包括响应和急停，具体包括以下步骤：

步骤一：所述光电传感器和压力开关开启，当工件发生卷曲或者翻折时，工件遮挡光电传感器，所述光电传感器响应，控制急停开关停止设备，或者工件触碰到压力开关，所述压力开关响应，控制急停开关停止设备。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：

1、本发明中所述的一种减少刀具磨损的安全型冲床及其工作方法，改进了设备结构，实现了二次冲压，降低冲压压力峰值的同时对工件预冲压，冲压边缘光滑。

2、本发明中所述的一种减少刀具磨损的安全型冲床及其工作方法，对工件形变做出了检测和反应，防止刀具损坏和无效加工，避免了刀具损伤，提高了加工效率。

3、本发明中所述的一种减少刀具磨损的安全型冲床及其工作方法，采用可活动的滚珠结构，当工件以低于常规的高度接触滚珠时，滚珠自动降低高度，使其始终以顶面接触工件，避免工件受挤压而发生卷曲和弯折，保护工件的完整性，降低加工事故的出现。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明防护刀座的结构示意图；

图3为本发明分力气缸的结构示意图；

图4为本发明防呆装置的结构示意图；

图5为本发明防呆装置的电性结构示意图；

图6为本发明活动滚珠的结构示意图；

图中：床体-1、工作平台-2、滑轨式夹爪-3、冲压机头-4、旋转刀盘-5、防护刀座-6、底座板-61、刀座推柱-62、分力气缸-63、缸体-631、活塞-632、气口-633、主气道-634、分气道-635、单向阀-636、刀座板-64、弹簧夹块-65、冲刀-7、防呆装置-8、光电传感器-81、压力开关-82、急停开关-83、除屑风口-9、活动滚珠-10、固定盒-101、球头杆-102、滚珠座-103、滚子-104、调节弹簧-105。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1

如图1-6所示的一种减少刀具磨损的安全型冲床，包括：床体1、工作平台2、滑轨式夹爪3、冲压机头4、旋转刀盘5、防护刀座6、冲刀7、防呆装置8和除屑风口9，所述床体1上设置有工作平台2，所述工作平台2上设置有滑轨式夹爪3，所述滑轨式夹爪3环绕工作平台2，所述滑轨式夹爪3底部与床体1滑动配合，所述工作平台2远离滑轨式夹爪3的一端设置有冲压机头4，所述冲压机头4内设置有旋转刀盘5，所述旋转刀盘5边缘设置有防护刀座6，所述防护刀座6设置有多个，所述防护刀座6内设置有冲刀7；所述冲压机头4底部设置有除屑风口9；所述工作平台2上设置有防呆装置8。

本实施例中所述的防护刀座6包括底座板61、刀座推柱62、分力气缸63、刀座板64和弹簧夹块65，所述底座板61设置于旋转刀盘5上，所述底座板61贯穿旋转刀盘5，所述底座板61内侧设置有刀座推柱62，所述刀座推柱62一端设置有分力气缸63，所述分力气缸63远离刀座推柱62的一端设置有刀座板64，所述刀座板64内侧与冲刀7配合；所述刀座板64远离分力气缸63的一端设置有弹簧夹块65。

本实施例中所述的分力气缸63包括缸体631、活塞632、气口633、主气道634、分气道635和单向阀636，所述缸体631内设置有活塞632，所述活塞632与缸体631滑动配合；所述缸体631一侧设置有气口633，所述气口633连接主气道634，所述主气道634上设置有分气道635，所述分气道635设置有多个，所述分气道635连接缸体631，所述分气道635远离主气道634的一端设置有单向阀636，所述单向阀636与缸体631配合。

本实施例中所述的单向阀636单个通气量小于气口633通气量，所述单向阀636总体通气量大于气口633通气量。

本实施例中所述的防呆装置8包括光电传感器81、压力开关82和急停开关83，所述光电传感器81设置于工作平台2边缘，所述光电传感器81连接设置有急停开关83，所述急停开关83连接设备电源，所述冲压机头4底部边缘设置有压力开关82，所述压力开关82连接急停开关83。

本实施例中所述的工作平台2上设置有活动滚珠10，所述活动滚珠10包括固定盒101、球头杆102、滚珠座103、滚子104和调节弹簧105，所述工作平台2上设置有凹槽，所述凹槽设置有多个，所述凹槽呈矩形阵列布置，所述凹槽内设置有固定盒101，所述固定盒101底部设置有球头杆102，所述球头杆102埋设于固定盒101内，所述球头杆102与固定盒101滑动配合，所述球头杆102顶部设置有滚珠座103，所述滚珠座103内侧设置有滚子104，所述滚子104与滚珠座103滑动配合；所述滚珠座103外侧设置有调节弹簧105，所述调节弹簧105设置有多个，所述调节弹簧105远离滚珠座103的一端连接固定盒101。

本实施例中所述的调节弹簧105呈品字形环绕布置。

本实施例中所述的一种减少刀具磨损的安全型冲床的工作方法，包括二次冲压，具体包括以下步骤：

步骤一：下压刀座推柱62，所述刀座推柱62带动冲刀7下压，所述冲刀7接触工件后，受气口633尺寸影响，冲刀7第一次压制工件；

步骤二：所述冲刀7反向推动活塞632，气体进入分气道635推开单向阀636，进入快速排气阶段，所述冲刀7暂停压制；

步骤三：所述活塞632遮蔽气口633，同时单向阀636失去分气道635气压推动而关闭，所述冲刀7再次获得压力，进行第二次压制。

本实施例中所述的一种减少刀具磨损的安全型冲床的防呆方法，包括响应和急停，具体包括以下步骤：

步骤一：所述光电传感器81和压力开关82开启，当工件发生卷曲或者翻折时，工件遮挡光电传感器81，所述光电传感器81响应，控制急停开关83停止设备，或者工件触碰到压力开关82，所述压力开关82响应，控制急停开关83停止设备。

实施例2

如图1-3所示的一种减少刀具磨损的安全型冲床，包括：床体1、工作平台2、滑轨式夹爪3、冲压机头4、旋转刀盘5、防护刀座6、冲刀7、防呆装置8和除屑风口9，所述床体1上设置有工作平台2，所述工作平台2上设置有滑轨式夹爪3，所述滑轨式夹爪3环绕工作平台2，所述滑轨式夹爪3底部与床体1滑动配合，所述工作平台2远离滑轨式夹爪3的一端设置有冲压机头4，所述冲压机头4内设置有旋转刀盘5，所述旋转刀盘5边缘设置有防护刀座6，所述防护刀座6设置有多个，所述防护刀座6内设置有冲刀7；所述冲压机头4底部设置有除屑风口9；所述工作平台2上设置有防呆装置8。

本实施例中所述的防护刀座6包括底座板61、刀座推柱62、分力气缸63、刀座板64和弹簧夹块65，所述底座板61设置于旋转刀盘5上，所述底座板61贯穿旋转刀盘5，所述底座板61内侧设置有刀座推柱62，所述刀座推柱62一端设置有分力气缸63，所述分力气缸63远离刀座推柱62的一端设置有刀座板64，所述刀座板64内侧与冲刀7配合；所述刀座板64远离分力气缸63的一端设置有弹簧夹块65。

本实施例中所述的分力气缸63包括缸体631、活塞632、气口633、主气道634、分气道635和单向阀636，所述缸体631内设置有活塞632，所述活塞632与缸体631滑动配合；所述缸体631一侧设置有气口633，所述气口633连接主气道634，所述主气道634上设置有分气道635，所述分气道635设置有多个，所述分气道635连接缸体631，所述分气道635远离主气道634的一端设置有单向阀636，所述单向阀636与缸体631配合。

本实施例中所述的单向阀636单个通气量小于气口633通气量，所述单向阀636总体通气量大于气口633通气量。

实施例3

如图1、4和5所示的一种减少刀具磨损的安全型冲床，包括：床体1、工作平台2、滑轨式夹爪3、冲压机头4、旋转刀盘5、防护刀座6、冲刀7、防呆装置8和除屑风口9，所述床体1上设置有工作平台2，所述工作平台2上设置有滑轨式夹爪3，所述滑轨式夹爪3环绕工作平台2，所述滑轨式夹爪3底部与床体1滑动配合，所述工作平台2远离滑轨式夹爪3的一端设置有冲压机头4，所述冲压机头4内设置有旋转刀盘5，所述旋转刀盘5边缘设置有防护刀座6，所述防护刀座6设置有多个，所述防护刀座6内设置有冲刀7；所述冲压机头4底部设置有除屑风口9；所述工作平台2上设置有防呆装置8。

本实施例中所述的防呆装置8包括光电传感器81、压力开关82和急停开关83，所述光电传感器81设置于工作平台2边缘，所述光电传感器81连接设置有急停开关83，所述急停开关83连接设备电源，所述冲压机头4底部边缘设置有压力开关82，所述压力开关82连接急停开关83。

实施例4

如图1和6所示的一种减少刀具磨损的安全型冲床，包括：床体1、工作平台2、滑轨式夹爪3、冲压机头4、旋转刀盘5、防护刀座6、冲刀7、防呆装置8和除屑风口9，所述床体1上设置有工作平台2，所述工作平台2上设置有滑轨式夹爪3，所述滑轨式夹爪3环绕工作平台2，所述滑轨式夹爪3底部与床体1滑动配合，所述工作平台2远离滑轨式夹爪3的一端设置有冲压机头4，所述冲压机头4内设置有旋转刀盘5，所述旋转刀盘5边缘设置有防护刀座6，所述防护刀座6设置有多个，所述防护刀座6内设置有冲刀7；所述冲压机头4底部设置有除屑风口9；所述工作平台2上设置有防呆装置8。

本实施例中所述的工作平台2上设置有活动滚珠10，所述活动滚珠10包括固定盒101、球头杆102、滚珠座103、滚子104和调节弹簧105，所述工作平台2上设置有凹槽，所述凹槽设置有多个，所述凹槽呈矩形阵列布置，所述凹槽内设置有固定盒101，所述固定盒101底部设置有球头杆102，所述球头杆102埋设于固定盒101内，所述球头杆102与固定盒101滑动配合，所述球头杆102顶部设置有滚珠座103，所述滚珠座103内侧设置有滚子104，所述滚子104与滚珠座103滑动配合；所述滚珠座103外侧设置有调节弹簧105，所述调节弹簧105设置有多个，所述调节弹簧105远离滚珠座103的一端连接固定盒101。

本实施例中所述的调节弹簧105呈品字形环绕布置。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种减少刀具磨损的安全型冲床，其特征在于：包括：床体（1）、工作平台（2）、滑轨式夹爪（3）、冲压机头（4）、旋转刀盘（5）、防护刀座（6）、冲刀（7）、防呆装置（8）和除屑风口（9），所述床体（1）上设置有工作平台（2），所述工作平台（2）上设置有滑轨式夹爪（3），所述滑轨式夹爪（3）环绕工作平台（2），所述滑轨式夹爪（3）底部与床体（1）滑动配合，所述工作平台（2）远离滑轨式夹爪（3）的一端设置有冲压机头（4），所述冲压机头（4）内设置有旋转刀盘（5），所述旋转刀盘（5）边缘设置有防护刀座（6），所述防护刀座（6）设置有多个，所述防护刀座（6）内设置有冲刀（7）；所述冲压机头（4）底部设置有除屑风口（9）；所述工作平台（2）上设置有防呆装置（8）；

所述的防护刀座（6）包括底座板（61）、刀座推柱（62）、分力气缸（63）、刀座板（64）和弹簧夹块（65），所述底座板（61）设置于旋转刀盘（5）上，所述底座板（61）贯穿旋转刀盘（5），所述底座板（61）内侧设置有刀座推柱（62），所述刀座推柱（62）一端设置有分力气缸（63），所述分力气缸（63）远离刀座推柱（62）的一端设置有刀座板（64），所述刀座板（64）内侧与冲刀（7）配合；所述刀座板（64）远离分力气缸（63）的一端设置有弹簧夹块（65）；

所述的分力气缸（63）包括缸体（631）、活塞（632）、气口（633）、主气道（634）、分气道（635）和单向阀（636），所述缸体（631）内设置有活塞（632），所述活塞（632）与缸体（631）滑动配合；所述缸体（631）一侧设置有气口（633），所述气口（633）连接主气道（634），所述主气道（634）上设置有分气道（635），所述分气道（635）设置有多个，所述分气道（635）连接缸体（631），所述分气道（635）远离主气道（634）的一端设置有单向阀（636），所述单向阀（636）与缸体（631）配合；

所述的单向阀（636）单个通气量小于气口（633）通气量，所述单向阀（636）总体通气量大于气口（633）通气量。

2.根据权利要求1所述的一种减少刀具磨损的安全型冲床，其特征在于：所述的防呆装置（8）包括光电传感器（81）、压力开关（82）和急停开关（83），所述光电传感器（81）设置于工作平台（2）边缘，所述光电传感器（81）连接设置有急停开关（83），所述急停开关（83）连接设备电源，所述冲压机头（4）底部边缘设置有压力开关（82），所述压力开关（82）连接急停开关（83）。

3.根据权利要求1所述的一种减少刀具磨损的安全型冲床，其特征在于：所述的工作平台（2）上设置有活动滚珠（10），所述活动滚珠（10）包括固定盒（101）、球头杆（102）、滚珠座（103）、滚子（104）和调节弹簧（105），所述工作平台（2）上设置有凹槽，所述凹槽设置有多个，所述凹槽呈矩形阵列布置，所述凹槽内设置有固定盒（101），所述固定盒（101）底部设置有球头杆（102），所述球头杆（102）埋设于固定盒（101）内，所述球头杆（102）与固定盒（101）滑动配合，所述球头杆（102）顶部设置有滚珠座（103），所述滚珠座（103）内侧设置有滚子（104），所述滚子（104）与滚珠座（103）滑动配合；所述滚珠座（103）外侧设置有调节弹簧（105），所述调节弹簧（105）设置有多个，所述调节弹簧（105）远离滚珠座（103）的一端连接固定盒（101）。

4.根据权利要求3所述的一种减少刀具磨损的安全型冲床，其特征在于：所述的调节弹簧（105）呈品字形环绕布置。

5.根据权利要求2所述的一种减少刀具磨损的安全型冲床的工作方法，包括二次冲压，其特征在于：具体包括以下步骤：

步骤一：下压刀座推柱（62），所述刀座推柱（62）带动冲刀（7）下压，所述冲刀（7）接触工件后，受气口（633）尺寸影响，冲刀（7）第一次压制工件；

步骤二：所述冲刀（7）反向推动活塞（632），气体进入分气道（635）推开单向阀（636），进入快速排气阶段，所述冲刀（7）暂停压制；

步骤三：所述活塞（632）遮蔽气口（633），同时单向阀（636）失去分气道（635）气压推动而关闭，所述冲刀（7）再次获得压力，进行第二次压制。

6.根据权利要求5所述的一种减少刀具磨损的安全型冲床的工作方法，包括响应和急停，其特征在于：所述光电传感器（81）和压力开关（82）开启，当工件发生卷曲或者翻折时，工件遮挡光电传感器（81），所述光电传感器（81）响应，控制急停开关（83）停止设备，或者工件触碰到压力开关（82），所述压力开关（82）响应，控制急停开关（83）停止设备。

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