CN114850298B - 一种智能板材冲压机用冲头 - Google Patents

Abstract

本发明适用于冲压设备领域，提供了一种智能板材冲压机用冲头，包括下端设有冲孔出口的外壳及活动安装于外壳内的多个冲头；冲头的上方设有的可调节顶出机构；可调节顶出机构包括设于外壳内部的隔板及环设于隔板上的若干第一导向槽、滑动安装于第一导向槽内的气动伸缩件、驱动气动伸缩件进行移动的转盘及驱动转盘进行转动的转盘转动驱动组件；所述转盘的下端面设有第二导向槽；每个冲头的上端通过弹簧与位于其上端的隔板进行固接；所述冲孔出口处安装有夹紧定位机构，借此，本发明可以对不同直径的冲头进行快速切换，在板材加工时能够冲出不同直径的通孔，冲头在切换过程中不需要人力干涉，实现智能切换。

Description

一种智能板材冲压机用冲头

技术领域

本发明涉及冲压设备领域，尤其涉及一种智能板材冲压机用冲头。

背景技术

冲压是驱动装置带动冲压头对板材等构件施加外力，使之产生塑性变形或分离的过程。现有的冲压机在对板材进行冲孔作业时，想要加工不同直径的孔必须更换冲头，而冲头的更换较为繁琐。

专利号为CN201910645626.0，名称为一种数控冲压机及其冲压方法的发明公开了将不同直径的冲头相互嵌套的安装结构，当需要加工某一直径的孔时，只需要将与之直径对应的冲头伸出即可。但是，上述专利公开了将不同直径的冲头进行切换是人为利用调节板手进行调节，这样还是无法更好的解决冲头更换繁琐的问题。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种智能板材冲压机用冲头，其可以对不同直径的冲头进行快速切换，在板材加工时能够冲出不同直径的通孔，冲头在切换过程中不需要人力干涉，实现智能切换。

为了实现上述目的，本发明提供一种智能板材冲压机用冲头，包括下端设有冲孔出口的外壳及活动安装于所述外壳内并相互嵌套的多个冲头；所述冲头的上方设有将所需直径的冲头顶出的可调节顶出机构；所述可调节顶出机构包括设于外壳内部的隔板及环设于所述隔板上并与冲头轴线垂直的若干第一导向槽、滑动安装于所述第一导向槽内并能够将不同直径的冲头顶出的气动伸缩件、驱动气动伸缩件进行移动的转盘及驱动转盘进行转动的转盘转动驱动组件；所述隔板将外壳内部分割成位于上部的调节区及位于下部的工作区；所述转盘转动安装于所述调节区内，所述转盘的下端面设有呈平面螺旋结构的第二导向槽；所述气动伸缩件包括内设空腔的伸缩件外壳及设于伸缩件外壳的上端且与第二导向槽进行配合的凸柱；每个冲头的上端通过弹簧与隔板进行固接；所述冲孔出口处安装有对伸出的冲头进行固定夹紧的夹紧定位机构。

根据本发明的智能板材冲压机用冲头，所述气动伸缩件还包括设于伸缩件外壳下端并相互嵌套的多个套筒及设于伸缩件外壳一侧的进气口；每个套筒内部均与伸缩件外壳的空腔进行连通，并且位于中心位置的套筒的下端为封闭结构。

根据本发明的智能板材冲压机用冲头，所述外壳内壁上环设有若干对冲头进行定向的导向板。

根据本发明的智能板材冲压机用冲头，所述夹紧定位机构包括环设于冲孔出口周边的若干夹块及驱动若干夹块进行同步运动的夹块驱动组件；在夹块驱动组件的作用下，若干夹块能够在向内运动、向外运动之间进行切换；所述夹块驱动组件包括环设于外壳上的若干第三导向槽、设于所述夹块上的连接凸起、转动安装于所述外壳的转动壳及驱动转动壳进行转动的外壳驱动组件，所述连接凸起与转动壳之间进行螺接。

根据本发明的智能板材冲压机用冲头，所述转盘转动驱动组件与外壳驱动组件之间通过动力源切换组件进行连接；所述动力源切换组件包括设于转盘上端的第一锥面、设于转动壳内壁的第二锥面、环设于所述外壳周边的若干缸体及安装于所述缸体内的活塞杆；所述活塞杆的两端均设有呈锥形的连接部；所述缸体上端设有气口，该气口连接外部供气设备，在外部供气设备供气或吸气时，所述活塞杆能够在第一工位与第二工位之间切换；处于第一工位下的所述活塞杆的上端的连接部与转盘的第一锥面贴合；处于第二工位下的所述活塞杆的下端的连接部与转动壳的第二锥面贴合；所述活塞杆的一端设有齿轮结构，所述外壳转动安装有与该齿轮结构啮合的齿圈，所述外壳还安装有驱动齿圈进行转动的驱动电机。

根据本发明的智能板材冲压机用冲头，所述驱动电机的输出端安装有齿轮，该齿轮通过齿轮轴驱动所述齿圈进行连接。

根据本发明的智能板材冲压机用冲头，所述缸体通过软管与进气口进行连通，所述外壳外壁开设有与缸体连通的通气孔，所述通气孔连接外设供气设备。

本发明提供了一种智能板材冲压机用冲头，该智能板材冲压机用冲头包括下端设有呈圆形的冲孔出口的外壳及活动安装于所述外壳内并相互嵌套的多个冲头；每个冲头轴线均与冲孔出口的轴线重合；所述冲头的上方设有将不同直径的冲头顶出的可调节顶出机构；所述冲孔出口处安装有对伸出的冲头进行固定夹紧的夹紧定位机构；所述可调节顶出机构包括设于外壳内部的隔板及环设于所述隔板上并与冲头轴线垂直的若干第一导向槽、滑动安装于所述第一导向槽内的气动伸缩件、驱动气动伸缩件进行移动的转盘及驱动转盘进行转动的转盘转动驱动组件；所述隔板将外壳分割成位于上部的调节区及位于下部的工作区；所述转盘转动安装于所述调节区内，所述转盘的下端面设有呈平面螺旋结构的第二导向槽；所述气动伸缩件包括内设空腔的伸缩件外壳的上端设有与第二导向槽进行配合的凸柱、下端安装有相互嵌套的多个套筒及设于伸缩件外壳一侧的进气口；每个套筒均与伸缩件外壳的空腔进行连通，并且位于最里面的套筒的下端为封闭结构；进气口连接外部供气设备。本发明可以对不同直径的冲头进行快速切换，使得在板材加工时能够冲出不同直径的通孔，冲头在切换过程中不需要人力干涉，实现智能切换。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；图2是图1的剖视图；图3是图1的另一角度的正剖视图；图4是螺旋状结构的第二导向槽的示意图；图5是气动伸缩件的分布图；图6是气动伸缩件的结构图；图7是活塞杆的齿轮结构的示意图；图8是图3中B部分处齿圈与活塞杆上齿轮结构的连接图；图9是图3中夹块的结构图；图10是驱动电机与齿圈的连接图；图11为夹块上插块与冲头上插槽的配合图；在图中，1-外壳，11-冲孔出口，12-隔板，13-第一导向槽，100-冲头，101-调节区，102-工作区，103-插槽，21-气动伸缩件，22-转盘，211-凸柱，212-伸缩件外壳，213-套筒，214-进气口，221-第二导向槽，222-第一锥面，301-夹块，302-插块，303-连接凸起，304-转动壳，305-第二锥面，4-弹簧，5-导向板，501-缸体，502-活塞杆，503-连接部，504-齿轮结构，52-齿圈，6-驱动电机，61-齿轮，62-齿轮轴，8-通气孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图2，本发明提供了一种智能板材冲压机用冲头，该智能板材冲压机用冲头包括下端设有冲孔出口11的外壳1及活动安装于所述外壳1内并相互嵌套的多个冲头100；

所述冲头100的上方设有将所需直径的冲头100顶出的可调节顶出机构；

所述冲孔出口11处安装有对所需直径的冲头100进行固定夹紧的夹紧定位机构；

参见图2、图3及图5，所述可调节顶出机构包括设于外壳1内部的隔板12及环设于所述隔板12上并与冲头100的轴线方向垂直的若干第一导向槽13、滑动安装于所述第一导向槽13内的气动伸缩件21、驱动气动伸缩件21沿第一导向槽13方向进行移动的转盘22及驱动转盘22进行转动的转盘转动驱动组件；

所述隔板12将外壳1内部分割成位于上部的调节区101及位于下部的工作区102；

所述转盘22转动安装于所述调节区101内，所述转盘22的下端面设有呈平面螺旋结构的第二导向槽221（图4所示）；

参见图2及图6，所述气动伸缩件21包括内设空腔的伸缩件外壳212、设于伸缩件外壳212上端且与第二导向槽221进行配合的凸柱211（所述凸柱211滑动安装于第二导向槽221内）、设于伸缩件外壳212下端且相互嵌套的多个套筒213及设于伸缩件外壳212一侧的进气口214；每个套筒213内部均与伸缩件外壳212的空腔进行连通，并且位于中心位置的套筒213的下端为封闭结构；进气口214连接外部供气设备；

当需要将预定直径的冲头顶出时，首先利用转盘转动驱动组件驱动转盘22进行转动，转动的转盘22利用其下端的第二导向槽221驱动气动伸缩件21到达预定冲头的上端位置（转盘22能够同时驱使多个气动伸缩件21向着转盘22的轴心方向或远离转盘22的轴心方向运动），同时，对于气动伸缩件21是否抵达预定冲头上方位置可以通过转盘22转动的角度或圈数进行判定，而所述转盘22的转动角度或圈数可以通过传感器进行监测（为本领域技术人员熟知的常规技术手段）。随后，供气设备供气，伸缩件外壳212内部气压升高，所述套筒213一一伸出，伸出后的套筒213将预定冲头顶出。

参见图3，每个冲头100的上端通过弹簧4与位于其上端的隔板12进行固接，所述弹簧4为冲头100提供复位效果，在气动伸缩件21取消对冲头100的顶出后，所述弹簧4驱动所述冲头100进行复位。

优选的是，所述外壳1内壁上环设有若干对冲头100进行定向的导向板5（图2所示），所述导向板5对冲头100进行导向和定位，避免冲头100在伸出时出现位置偏离。

参见图3及图9，所述夹紧定位机构包括环设于冲孔出口11周边的若干夹块301及驱动若干夹块301进行同步运动的夹块驱动组件，在夹块驱动组件的作用下，若干夹块301能够在向内运动（由四周向中心运动）、向外运动（由中心向四周运动）之间进行切换；向内运动的夹块301实现对伸出的冲头100进行夹紧，向外运动的夹块301取消对伸出的冲头100的夹紧。

所述夹块驱动组件包括环设于外壳1上且与冲头100的轴线方向垂直的若干第三导向槽（与第一导向槽13的结构类似）、设于所述夹块301上的连接凸起303、转动安装于所述外壳1上的转动壳304及驱动转动壳304进行转动的外壳驱动组件，夹块301滑动安装于第三导向槽内，所述连接凸起303与转动壳304之间螺接，具体的，所述转动壳304的内壁及连接凸起303均设有螺纹，所述连接凸起303螺接于转动壳304上。

优选的是，所述夹块301的夹紧工作面上设有插块302，每个所述冲头100均设有与插块302进行配合的插槽103，在夹块301对冲头100进行夹紧时，所述插块302插入插槽103内，由于冲头100在工作时会受到冲击，利用插块302与插槽103的配合（图11所示），使得被夹块301所夹紧的冲头100能够更好的抵御冲击。

当被顶出的冲头100到达预定位置后需要对其进行夹紧时，所述外壳驱动组件驱动所述转动壳304进行转动，转动的所述转动壳304驱动夹块301进行移动（所述转动壳304与连接凸起303之间发生螺纹传动，并在第三导向槽的导向配合下，所述夹块301实现定向移动），实现对冲头100的夹紧。

由于转盘转动驱动组件与外壳驱动组件均需要动力源进行驱动，并且二者之间不是同步运动的，所以本申请设有动力源切换组件，在动力源切换组件的切换作用下，实现转盘转动驱动组件与外壳驱动组件受到同一动力源驱动。转盘转动驱动组件与外壳驱动组件之间通过动力源切换组件进行连接。

参见图3及图7，所述动力源切换组件包括设于转盘22上端的第一锥面222、设于转动壳304内壁的第二锥面305、环设于所述外壳1周边的多个缸体501及安装于所述缸体501内的活塞杆502；所述活塞杆502的两端均设有呈锥形的连接部503；

所述缸体501上端设有气口，该气口连接外部供气设备，在外部供气设备供气或吸气时，所述活塞杆502能够在第一工位与第二工位之间切换；处于第一工位下的所述活塞杆502的上端的连接部503与转盘22的第一锥面222贴合（此时位于下端的连接部503不与转动壳304的第二锥面305贴合，处于脱离状态）；

处于第二工位下的所述活塞杆502的下端的连接部503与转动壳304的第二锥面305贴合（此时位于上端的连接部503不与转盘22的第一锥面222贴合，处于脱离状态）。

参见图3、图7及图8，所述活塞杆502的一端设有齿轮结构504（图7所示），所述外壳1外转动安装有与该齿轮结构504配合的齿圈52（图8所示），该齿圈52始终与齿轮结构504进行啮合，所述外壳1外还安装有驱动齿圈52进行转动的驱动电机6，进一步的，该驱动电机6的输出端安装有齿轮61，该齿轮61通过齿轮轴62与所述齿圈52进行连接（图10所示）。

当驱动电机6需要驱动转盘22进行转动时，首先供气设备吸气，所述缸体501内产生负压，所述活塞杆502上升，活塞杆502进入第一工位，驱动电机6能够驱动转盘22进行转动。当驱动电机6需要驱动转动壳304进行转动时，首先供气设备供气，所述缸体501内产生正压，所述活塞杆502下降，活塞杆502进入第二工位，驱动电机6能够驱动转动壳304进行转动。

参见图1及图5，另外，所述缸体501通过软管与进气口214进行连通，所述外壳1外壁开设有与缸体501连通的通气孔8，所述通气孔8连接外界供气设备，使得缸体501与气动伸缩件21采用同一供气设备进行供气，简化结构，实现资源的节约。

在本实例中，当不同直径的冲头100在进行切换时；

首先，所述驱动电机6驱动转动壳304转动，所述夹紧定位机构取消对冲头100的夹紧，随后，所述供气设备吸气，所述活塞杆502进入第一工位，气动伸缩件21的套筒213一一收缩，冲头100在弹簧4的作用下复位。

随后，驱动电机6驱动转盘22进行转动，转动的转盘22驱动气动伸缩件21到达需要切换的冲头100上端，随后，供气设备供气，所述活塞杆502进入第二工位，气动伸缩件21的套筒213一一伸出并将需要切换的冲头100顶出。驱动电机6驱动夹紧定位机构对冲头100进行夹紧。

综上所述，本发明提供了一种智能板材冲压机用冲头，该智能板材冲压机用冲头包括下端设有呈圆形的冲孔出口的外壳及活动安装于所述外壳内并相互嵌套的多个冲头；每个冲头轴线均与冲孔出口的轴线重合；所述冲头的上方设有将不同直径的冲头顶出的可调节顶出机构；所述冲孔出口处安装有对伸出的冲头进行固定夹紧的夹紧定位机构；所述可调节顶出机构包括设于外壳内部的隔板及环设于所述隔板上并与冲头轴线垂直的若干第一导向槽、滑动安装于所述第一导向槽内的气动伸缩件、驱动气动伸缩件进行移动的转盘及驱动转盘进行转动的转盘转动驱动组件；所述隔板将外壳分割成位于上部的调节区及位于下部的工作区；所述转盘转动安装于所述调节区内，所述转盘的下端面设有呈平面螺旋结构的第二导向槽；所述气动伸缩件包括内设空腔的伸缩件外壳的上端设有与第二导向槽进行配合的凸柱、下端安装有相互嵌套的多个套筒及设于伸缩件外壳一侧的进气口；每个套筒均与伸缩件外壳的空腔进行连通，并且位于最里面的套筒的下端为封闭结构；进气口连接外部供气设备。本发明可以对不同直径的冲头进行快速切换，在板材加工时能够冲出不同直径的通孔，冲头在切换过程中不需要人力干涉，实现智能切换。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种智能板材冲压机用冲头，其特征在于，包括下端设有冲孔出口的外壳及活动安装于所述外壳内并相互嵌套的多个冲头；

所述冲头的上方设有将所需直径的冲头顶出的可调节顶出机构；

所述可调节顶出机构包括设于外壳内部的隔板及环设于所述隔板上并与冲头轴线垂直的若干第一导向槽、滑动安装于所述第一导向槽内并能够将不同直径的冲头顶出的气动伸缩件、驱动气动伸缩件进行移动的转盘及驱动转盘进行转动的转盘转动驱动组件；

所述隔板将外壳内部分割成位于上部的调节区及位于下部的工作区；

所述转盘转动安装于所述调节区内，所述转盘的下端面设有呈平面螺旋结构的第二导向槽；

所述气动伸缩件包括内设空腔的伸缩件外壳及设于伸缩件外壳的上端且与第二导向槽进行配合的凸柱；

每个冲头的上端通过弹簧与隔板进行固接；

所述冲孔出口处安装有对伸出的冲头进行固定夹紧的夹紧定位机构；

所述气动伸缩件还包括设于伸缩件外壳下端并相互嵌套的多个套筒及设于伸缩件外壳一侧的进气口；每个套筒内部均与伸缩件外壳的空腔进行连通，并且位于中心位置的套筒的下端为封闭结构；

所述夹紧定位机构包括环设于冲孔出口周边的若干夹块及驱动若干夹块进行同步运动的夹块驱动组件；

在夹块驱动组件的作用下，若干夹块能够在向内运动、向外运动之间进行切换；

所述夹块驱动组件包括环设于外壳上的若干第三导向槽、设于所述夹块上的连接凸起、转动安装于所述外壳的转动壳及驱动转动壳进行转动的外壳驱动组件，夹块滑动安装于第三导向槽内，所述连接凸起与转动壳之间进行螺接。

2.根据权利要求1所述的智能板材冲压机用冲头，其特征在于，所述外壳内壁上环设有若干对冲头进行定向的导向板。

3.根据权利要求1所述的智能板材冲压机用冲头，其特征在于，所述转盘转动驱动组件与外壳驱动组件之间通过动力源切换组件进行连接；

所述动力源切换组件包括设于转盘上端的第一锥面、设于转动壳内壁的第二锥面、环设于所述外壳周边的若干缸体及安装于所述缸体内的活塞杆；所述活塞杆的两端均设有呈锥形的连接部；

所述缸体上端设有气口，该气口连接外部供气设备，在外部供气设备供气或吸气时，所述活塞杆能够在第一工位与第二工位之间切换；

处于第一工位下的所述活塞杆的上端的连接部与转盘的第一锥面贴合；

处于第二工位下的所述活塞杆的下端的连接部与转动壳的第二锥面贴合；

所述活塞杆的一端设有齿轮结构，所述外壳转动安装有与该齿轮结构啮合的齿圈，所述外壳还安装有驱动齿圈进行转动的驱动电机。

4.根据权利要求3所述的智能板材冲压机用冲头，其特征在于，所述驱动电机的输出端安装有齿轮，该齿轮通过齿轮轴与所述齿圈进行连接。

5.根据权利要求3所述的智能板材冲压机用冲头，其特征在于，所述缸体通过软管与进气口进行连通，所述外壳外壁开设有与缸体连通的通气孔，所述通气孔连接外设供气设备。

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