CN1868699B - 冲孔装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种冲孔装置，其使冲头向模具按压时的按压力没有偏差，能短时间高效率地进行高精度冲孔。冲孔装置(10)包括：设置有工件W的工作台(13)、使冲头(33)对于工作台(13)能进退支承的两个头部(16)、能使冲头(33)升降的升降装置(17)和支承头部(16)的支承机构(12)。支承机构(12)由从工作台(13)的两侧向上方延伸的支柱部(18a)、(18b)和架设在支柱部(18a)、(18b)上端的支承梁部(19)构成，在支承梁部(19)的中央设置有安装孔(19a)，两个头部(16)安装在该安装孔(19a)上。在工作台(13)上设置有孔部(13a)，两个模具(14)的上面从该孔部(13a)露出来。保持工件W的工件握持机构(15)可移动地设置在工作台(13)上。

Description

冲孔装置
技术领域
本发明涉及在片状或板状的工件上冲出规定形状孔的冲孔装置。
背景技术
以往，例如在片状或板状的工件上冲出规定形状孔时，是使用具备在上面贯穿设置有规定形状模孔的模具和相对该模具能升降并能嵌合到模具模孔内的冲头的冲孔装置(例如参照专利文献1)。该冲孔装置上设置有用于使冲头沿大致形成C形的装置本体上部侧垂直端面升降的升降机构，而在装置本体的下部侧垂直端面上设置模具。在模具的上面设置长件材料，通过使升降机构动作而使冲头下降，在长件材料上进行冲孔。
专利文献1：专利第2652925号公报
但上述现有的冲孔装置是把使冲头升降的升降机构设置在装置本体的上部侧垂直端面上，所以升降机构是以侧面被支承在装置本体上的状态。因此在将冲头下降并按压在模具上时的按压力在冲头与模具的接触面(对应的面)整体上不均匀，有时向一侧偏。其结果是在冲头与模具的接触面上按压力出现偏差，有冲孔精度不好的问题。
上述现有的冲孔装置是在长件材料的冲孔时使用，有在宽度宽的片状或板状工件的冲孔上不能使用的问题或由于一边顺次更换工件一边进行冲孔加工而不适合处理被冲孔部多的工件的问题。且由于每次是在更换或移动工件的同时对一处被冲孔部进行冲孔，所以还有加工时间长，不能高效率进行处理的问题。
发明内容
本发明是为了应对上述问题而开发的，其目的在于提供一种冲孔装置，其使冲头按压在模具上时的按压力没有偏差，在能进行高精度冲孔的同时能缩短处理时间而高效率进行冲孔。
为了解决所述问题，本发明冲孔装置在结构上的特点在于，具有：工作台，其使模具露出在上面的同时把片状或板状的工件配置在所述上面；头部，其把设置在所述模具上方的冲头以相对于所述模具能进退的状态进行支承；升降装置，其使安装在所述头部上的冲头进行升降；支承机构，其支承所述头部，其特征在于，所述支承机构由从所述工作台的边缘侧部分向上方延伸的多个支柱部和架设在所述多个支柱部上部的支承梁部构成，在所述支承梁部的大致中央处设置有从所述支承梁部的上面向下面延伸的安装孔，并把所述头部安装在所述安装孔上，在所述工作台上的所述头部的下方分别设置所述模具。
由于本发明冲孔装置是如上述那样的结构，所以在把冲头向模具按压时冲头从模具所接受到的反力则通过支承梁部被分散传递到多个支柱部上。因此冲头是通过支承梁部而被支承在各支柱部上，是以把大致均匀的按压力加在冲头与模具的整个接触面(对应的面)上的状态向模具按压。其结果是把均匀的剪切力加在工件的被冲孔部分上，能进行高精度的冲孔加工。
且由于分别各设置多个安装冲头的头部和模具，所以能同时或连续地进行高效率的冲孔处理，谋求了处理时间的缩短化。本发明中的多个支柱部最好是设置在工作台的两侧一对的结构。在设置大于或等于两个支柱部的情况下，各支柱部之间的间隔要大致一定，以使从模具作用在各支柱部上的反力相等。也可以由硬质金属板等构成工作台而把工作台自身或工作台的一部分当作模具。
最好在模具的上面形成能与冲头嵌合的模孔。这样，在把冲头向模具按压时由于冲头是嵌合在模具的模孔内，所以在工件被冲孔部的周边部被加有更大的剪切力。其结果是进一步提高了冲孔的精度。这时多个冲头的形状和多个模具模孔的形状可以分别是相同的形状，也可以是不同的形状。
本发明冲孔装置在结构上的其它特点是，多个支柱部由从所述工作台的两侧部分向上方延伸的一对支柱部构成，多个头部并列安装在支承梁部的长度方向上。这样能以少的支柱部形成平衡良好的支承机构。由于多个头部是沿支承梁部的长度方向并列安装的，所以在与支承梁部长度方向正交方向上的平衡也良好。
本发明冲孔装置在结构上的别的其它特点是具备工件握持机构，该机构由安装成能沿所述工作台的上面移动的框状体构成，能把工件安装在框状体内。这样就能使工件一边与工件握持机构一起移动一边进行冲孔加工，因此能高效率进行对工件多个被冲孔部的冲孔加工。
附图说明
图1是表示本发明一实施例冲孔装置概略的正面图；
图2是图1的2-2剖面图；
图3是表示工件握持机构的平面图；
图4是表示参考例的冲孔装置概略的正面图。
符号说明
10冲孔装置       12支承机构     13工作台      14模具
15工件握持机构   16头部         17升降装置
18a、18b支柱部   19支承梁部     19a安装孔
31升降机构       33冲头         W工件
具体实施方式
以下使用附图详细说明本发明的一实施例。图1和图2表示的是同实施例的冲孔装置10。该冲孔装置10包括：设置在基台11上的大致是门形的支承机构12和设置在支承机构12内部下部侧部分上并且在水平面上向前后方向延伸的板状工作台13。安装在工作台13的支承机构12部分的宽度方向(图1中的左右方向)中央处形成有孔部13a。两个模具14、14以把上面从孔部13a露出的状态并列设置在工作台13的下方。
工件握持机构15以能沿工作台13的上面向所有方向移动的状态设置在工作台13的上面。两个头部16、16以与两个模具14、14相对的状态并列设置在支承机构12的上部中央。由用于使头部16、16分别动作的电机构成的两个升降装置17(图中仅表示了一个)，通过从支承机构12的上端部向后方延伸的安装片17a设置在支承机构12宽度方向中央的上部后方。
支承机构12包括：一对支柱部18a、18b和架设在支柱部18a、18b上端部上的支承梁部19。在沿支承梁部19长度方向的中央部形成有从支承梁部19的上面贯通到下面的安装孔19a。该安装孔19a被设定成内部能通过两个头部16、16的大小，两个头部16、16以垂直于长度方向的状态左右并列地被安装在该安装孔19a上。
两个模具14、14与工作台13的孔部13a边缘稍微保持间隔地被固定在模具底座14a上，模具底座14a被固定在基台11的上面。在模具14、14的上面分别形成有规定形状的模孔(未图示)。工件握持机构15是如图3所示的结构，通过未图示的X轴移动机构、Y轴移动机构和θ轴移动机构而能分别在X轴方向(图1中的左右方向)、Y轴方向(在水平面内与X轴方向正交的方向)和θ轴方向(分别与X轴方向、Y轴方向正交的围绕垂直轴的方向)上移动。
该工件握持机构15包括：轨道状的基部21和从基部21的两侧部分以相对状态平行向前方延伸的一对握持装置21a、21b。该基部21和握持装置21a、21b形成俯视为大致コ字状的框体，而片状的工件W则设置在其框内的空间部。握持装置21a包括：固定在基部21一端上的轨道部22a和安装在轨道部22a上的一对握持部23a、24a。且握持部23a固定在轨道部22a的前端部上，握持部24a被安装成能沿轨道部22a的长度方向移动的状态。
即，在轨道部22a的下面(内部)设置有由丝杠构成的旋转驱动部(未图示)，该旋转驱动部是通过设置在基部21一端后部的电机25a的驱动而旋转的结构。握持部24a根据该旋转驱动部的旋转而沿旋转驱动部(轨道部22a)移动，由此可将与握持部23a的间隔变大或变小，并且能根据工件W的宽度而调整其间隔。
握持部23a、24a包括：传动装置26a，其由向分别与轨道部22a的长度方向正交的方向(图3中的左右方向)延伸的缸体装置构成；爪部27a，其通过传动装置26a的驱动而握持或放开工件W。该爪部27a的前端部由能从正反分别握持固定工件W的边缘的一对爪所构成，并且位于轨道部22a的内侧部。
握持装置21b包括：设置成能在基部21的另一端侧移动的轨道部22b和设置在轨道部22b上的一对握持部23b、24b。在基部21的后部设置有由丝杠构成的旋转驱动部28和电机(未图示)构成的驱动装置，轨道部22b通过电机的驱动而沿旋转驱动部28(基部21)移动。轨道部22b通过该驱动装置的驱动而能根据工件W的长度来调节与轨道部22a的间隔。
且握持部23b固定在轨道部22b的前端部上，沿轨道部22b的长度方向可以移动的状态安装握持部24b。即，在轨道部22b的下面(内部)设置有由丝杠构成的旋转驱动部(未图示)，该旋转驱动部通过设置在基部21另一端后部的电机25b的驱动而旋转。握持部24b根据该旋转驱动部的旋转而沿旋转驱动部(轨道部22b)移动，由此可将与握持部23b的间隔变大或变小，并且能根据工件W的宽度而调整其间隔。
握持部23b、24b包括：传动装置26b，其由向分别与轨道部22b的长度方向正交的方向延伸的缸体装置构成；爪部27b，其通过传动装置26b的驱动而握持或放开工件W。该爪部27b的前端部由能从正反分别握持固定工件W的边缘的一对爪所构成，并且位于轨道部22b的内侧部。
因此，通过使握持装置21b沿基部21移动而能把握持部23a、24a与握持部23b、24b的间隔调节成工件W的长度。且通过使握持部24a沿轨道部22a移动而能把握持部23a与握持部24a的间隔调节成工件W的宽度，通过使握持部24b沿轨道部22b移动而能把握持部23b与握持部24b的间隔调节成工件W的宽度。
因此，把各握持部23a、24a、23b、24b之间调节成规定的间隔而由各爪部27a、27b夹持工件W的各角部，并通过进一步把握持部23b、24b向左右方向(图3中箭头a所示的方向)进行微调，并且把握持部24a、24b向前后方向(图3中箭头b所示的方向)进行微调，而能把工件W以带有张力的状态进行固定。在基部21的后部中央设置有安装用部件29，工件握持机构15通过该安装用部件29直接地或通过规定部件间接地连接在设置于冲孔装置10本体侧上的X轴移动机构、Y轴移动机构和θ轴移动机构上。
头部16、16是相同的结构，包括：各自的升降机构31、安装在升降机构31下端的冲头接板32和安装在冲头接板32上冲孔用的冲头33。升降机构31包括：被固定在支承梁部19的安装孔19a上的支承套34、设置在支承套34内并能在绕轴向旋转的导向轴(未图示)和以能沿导向轴的轴向移动的状态安装在导向轴下部侧上的升降部35。
在升降部35的下端安装有冲头接板32。各冲头33通过分别与相对的模具14的模孔嵌合而能在工件W上冲切出规定形状的孔，通过导向轴的旋转而使升降部35和冲头接板32一起升降。导向轴是由滚珠丝杠构成，在升降部35的内部形成有与导向轴旋合的滚珠螺母(未图示)。
在导向轴的上端部外周安装有皮带轮(未图示)，该皮带轮通过环状皮带(未图示)而连接在升降装置17上。因此，当升降装置17动作则通过环状皮带和皮带轮导向轴旋转驱动，并且升降部35与冲头接板32和冲头33一起升降。该冲孔装置10上还具备有用于控制升降装置17或冲孔装置10所具备的各种装置动作的控制装置。
该结构在对工件W进行冲孔加工时，首先把工件握持机构15移动到与工作台13上的各模具14离分开的位置处，并使握持部23a、24a、23b、24b握持住工件W的各角部。接着，在各冲头33被提升到上方的状态下移动工件握持机构15，使工件W的两个规定被冲孔部位于模具14、14的模孔处。然后使各升降装置17动作而使冲头33、33下降。这样，各冲头33、33把工件W按压到对应的模具14、14的模孔内的同时而嵌合在模孔内，对工件W上的两个被冲孔部进行冲孔。这时，可以使两个冲头33、33同时下降，也可以使一个一个地下降。
这时由于两个头部16、16是设置在支承梁部19的中央，所以来自各模具14作用在对应的头部16上的反力在头部16的左右部分和前后部分处大致相等。同样地，从各冲头33作用在各模具14模孔上的力在冲头33与模具14对应的部分整体上大致相等，在工件W被冲孔部的周边部被施加相等的剪切力。这样，对工件W能进行高精度的冲孔。通过反复进行所述操作就能对工件W所有的被冲孔部进行冲孔。
这样，由于该冲孔装置10能对冲头33和模具14对应的面整体施加大致均匀的按压力，所以能对工件W的被冲孔部施加均匀的剪切力，能进行高精度的冲孔。且由于在模具14上设置有能与冲头33嵌合的模孔，所以更加提高了冲孔的精度。由于工件W安装在能在工作台13上移动的工件握持机构15上，所以能对工件W的多个部分高效率进行冲孔加工。
由于设置成能对工件握持机构15的握持部23a、24a、23b、24b相互的间隔进行调整，所以能处理大小不同的工件W的冲孔。由于把安装有冲头33的头部16和模具14各自设置了两个，所以能进行高效率的冲孔处理，能谋求处理时间的缩短化。由于两个头部16是沿支承梁部19的长度方向并列安装的，所以与支承梁部19长度方向正交的方向上的平衡也良好。
图4表示了参考例冲孔装置40。该冲孔装置40中，在模具底座44a的上面设置了一个模具44，工作台43的孔部43a形成为能使一个模具44的上面露出来的大小。在支承机构42的支承梁部49的中央部形成有能通过一个头部46的安装孔(未图示)，一个头部46安装在该安装孔上。升降装置(未图示)也是仅设置了一个。该冲孔装置40除此以外部分的结构则与所述的冲孔装置10相同。因此，在相同部分上付与了相同的符号而省略了说明。由于是这样的结构，所以作业效率比上述的冲孔装置10差，但能进行高精度的冲孔加工。
本发明的冲孔装置并不限定于上述的实施例，而是能适当地实施变更。例如上述实施例中支承机构12是由一对支柱部18a、18b和支承梁部19构成的门形结构，但能把支柱部由大于或多于两个的多个构成。这时应使各支柱部之间的间隔大致一定，使作用在各支柱部上的力相等。支承梁部是被各支柱支承的状态，并且在其中央部设置头部。
在上述实施例中，模具14设置在工作台13上，但也可以把工作台作为由硬质的金属板等构成的模具，也可以把工作台的一部分作为模具。还可以在工作台13上不设置孔部13a，而是把模具设置在工作台的上面。在所述实施例中工件W是片状的，但工件也可以是板状的。在两个模具14、14上形成的模孔的形状和两个冲头33、33的形状可以是相同的，也可以是不同的。头部16或模具14也可以设置成大于或等于两个的多个。对于构成冲孔装置10的其它部分的结构也可以在本发明的技术范围内适当变更。

Claims (6)

1.一种冲孔装置，其具备：工作台，其使模具露出在上面的同时把片状或板状的工件配置在所述上面；头部，其把设置在所述模具上方的冲头以相对于所述模具能进退的状态进行支承；升降装置，其使安装在所述头部上的冲头进行升降；支承机构，其支承所述头部，其中，
所述支承机构由从所述工作台的边缘侧部分向上方延伸的多个支柱部和架设在所述多个支柱部上部的支承梁部构成，在所述支承梁部的大致中央处设置有从所述支承梁部的上面向下面延伸的安装孔，并把所述头部安装在所述安装孔上，在所述工作台上的所述头部的下方分别设置所述模具，
所述头部具有升降机构，所述升降机构具有被固定于所述支承梁部的安装孔的支承套。
2.如权利要求1所述的冲孔装置，其特征在于，所述多个支柱部由从所述工作台的两侧部分向上方延伸的一对支柱部构成。
3.如权利要求1或2所述的冲孔装置，其特征在于，其具备工件握持机构，该机构由安装成能沿所述工作台的上面移动的框状体构成，能把所述工件安装在所述框状体内。
4.如权利要求1或2所述的冲孔装置，其特征在于，所述头部多个安装在所述安装孔上。
5.如权利要求4所述的冲孔装置，其特征在于，所述多个头部沿所述支承梁部的长度方向进行安装。
6.如权利要求3所述的冲孔装置，其特征在于，所述工件握持机构能够在X轴方向、Y轴方向、θ轴方向移动。
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