專利名稱：自動沖壓機床及其沖壓方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種機加工設備，特別涉及一種自動沖壓機床及其沖壓方法。
背景技術：
沖壓機床是較為常見的機加工設備，沖壓加工是借助于常規(guī)或專用沖壓設備的動 力，使坯料在模具里直接受到變形力并進行變形，從而獲得一定形狀，尺寸和性能的產(chǎn)品零 件的生產(chǎn)技術。 沖壓加工是一種動作單一、連續(xù)重復的作業(yè)，要求操作者的注意力高度集中，持久 穩(wěn)定。在沖壓加工中，由于操作者需要將手伸入沖壓位將工件放入或拿出，出現(xiàn)設備與人的 意識配合不協(xié)調(diào)時，就會出現(xiàn)沖床傷人事故。同時，設備故障會導致加工過程中機械失靈， 也會造成沖壓機床傷手事件。 因此，需要對現(xiàn)有的沖壓機床結構進行改進，在進行沖壓加工上料和下料時，使操 作位和沖壓位具有足夠的安全距離，當操作失誤或者機械故障時，可保護操作者的手不受 傷害，具有較強的安全性。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種自動沖壓機床，在進行沖壓加工上料和下料時，使操作 位和沖壓位具有足夠的安全距離，當操作失誤或者機械故障時，可保護操作者的手不受傷 害，具有較強的安全性。 本發(fā)明的自動沖壓機床，包括上模具總成和下模具總成，所述上模具總成包括上 模具及上模驅動裝置，所述下模具總成包括下模具和下模驅動裝置，所述下模驅動裝置包 括轉臺總成和轉臺驅動電機，轉臺總成包括基座和與基座在水平面上轉動配合的轉臺，所 述轉臺包括中心圓盤和環(huán)形承載臺，轉臺驅動電機的轉子軸以可使中心圓盤繞自身軸線轉 動的方式與其驅動配合；環(huán)形承載臺通過軸向設置的螺栓與中心圓盤以在圓周方向固定的 方式同軸連接，螺栓上設置對環(huán)形承載臺施加與沖壓力方向相反預緊力的彈簧，基座上設 置位于環(huán)形承載臺下并與上模具正對的沖壓墊塊；所述下模具按圓周方向排列設置在環(huán)形 承載臺上表面； 所述上模驅動裝置包括上模驅動電機和曲軸連桿機構，上模驅動電機的電機軸通 過變速裝置和電磁離合器與曲軸連桿機構傳動配合，曲軸連桿機構的連桿連接設置于滑道 內(nèi)的滑塊，所述上模具通過滑塊連接曲軸連桿機構的連桿； 還包括自動控制系統(tǒng)，所述自動控制系統(tǒng)包括PLC控制器、用于采集下模具入工 位位置信號并將信號輸送至PLC控制器的下模入工位傳感器和用于采集上模具位置信號 并將信號輸送至PLC控制器的上模傳感器，所述PLC控制器的控制命令輸出至轉臺驅動電 機電路、上模驅動電機電路和電磁離合器。 進一步，所述環(huán)形承載臺位于中心圓盤下部，彈簧套在螺栓外圓，下端頂住與螺栓 配合的螺母，上端緊頂環(huán)形承載臺下表面；
進一步，所述中心圓盤通過與其在圓周方向固定配合的傳動軸與轉臺驅動電機的 轉子軸傳動配合； 進一步，所述自動控制系統(tǒng)還包括用于采集下模具出工位位置信號并將信號輸送 至PLC控制器的下模出工位傳感器； 進一步，所述基座上固定設置向上延伸的立柱，所述沖壓墊塊下端開有沉孔，立柱 穿入沉孔使沖壓墊塊設置在基座上； 進一步，所述中心圓盤與基座通過平面滾動軸承轉動配合。
本發(fā)明還公開了一種自動沖壓機床的沖壓方法，包括以下步驟
a.安裝上模具和下模具，系統(tǒng)自檢；
b.啟動上模驅動電機，給出運行信號； c.通過上模傳感器檢測上模具位置；如果上模具位于上位，啟動轉臺驅動電機， 給出運行信號； d.下模入工位傳感器檢測下模具是否位于沖壓位，如果是，旋轉臺停止轉動，電磁 離合器接合，完成一次沖壓并且上模具上位后電磁離合器斷開；
e.是否進行下一次沖壓，如果是，重復c步驟，直至結束。 進一步，位于下模具出工位一側設置下模出工位傳感器，步驟c中，下模出工位傳 感器用于檢測轉臺是否轉動，步驟d中，下模出工位傳感器用于計數(shù)。 本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的自動沖壓機床及其沖壓方法，下模具設置在通過機 械驅動的轉臺上，操作者的操作位與沖壓位通過轉臺隔開，在進行沖壓加工上料和下料時， 使操作位和沖壓位具有足夠的安全距離，當操作失誤或者機械故障時，可保護操作者的手 不受傷害，具有較強的安全性；通過自動控制系統(tǒng)控制沖壓過程，減少人工參與，消除由于 人的主觀導致的安全事故，并提高工作效率；本發(fā)明轉臺采用中心圓盤和環(huán)形承載臺組合 結構，并設置緩沖彈簧，可有效保護中心圓盤，防止中心圓盤及傳動軸、軸承出現(xiàn)偏磨，并有 效隔斷沖壓力的傳遞，避免中心圓盤及其驅動組件受沖壓力的作用，延長沖壓轉臺及其驅 動裝置的使用壽命，節(jié)約使用及維護成本。


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。 圖1為本發(fā)明的結構示意圖； 圖2為轉臺俯視圖； 圖3為圖1A處放大圖； 圖4為本發(fā)明自動控制原理框圖； 圖5(圖5a和圖5b)為本發(fā)明沖壓方法程序框圖。
具體實施例方式
圖1為本發(fā)明的結構示意圖，圖2為轉臺俯視圖，圖3為圖1A處放大圖，圖4為本 發(fā)明自動控制原理框圖，如圖所示本實施例的自動沖壓機床，包括上模具總成和下模具總 成，所述上模具總成包括上模具8及上模驅動裝置，所述下模具總成包括下模具9和下模驅 動裝置，所述下模驅動裝置包括轉臺總成和轉臺驅動電機14，轉臺總成包括基座11和與基座11在水平面上轉動配合的轉臺，所述轉臺包括中心圓盤15和環(huán)形承載臺19，轉臺驅動 電機14的轉子軸以可使中心圓盤15繞自身軸線轉動的方式與其驅動配合；環(huán)形承載臺19 通過軸向設置的螺栓18與中心圓盤15以在圓周方向固定的方式同軸連接，螺栓18上設置 對環(huán)形承載臺19施加與沖壓力方向相反預緊力的彈簧17，基座11上設置位于環(huán)形承載臺 19下并與上模具正對的沖壓墊塊IO，沖壓過程中，上模具8向下的沖壓力作用于下模具9， 傳至環(huán)形承載臺19，環(huán)形承載臺19壓縮彈簧17作用于沖壓墊塊IO，從而使沖壓力最終作 用于基座ll，利于保護中心圓盤15及其傳動裝置；所述下模具9按圓周方向排列設置在環(huán) 形承載臺上表面，可為多個，本實施例采用四個沿圓周均布； 所述上模驅動裝置包括上模驅動電機1和曲軸連桿機構4，上模驅動電機1的電 機軸通過變速裝置和電磁離合器20與曲軸連桿機構4傳動配合，如圖所示，上模驅動電機 1的電機軸通過帶傳動機構2和齒輪傳動副21將動力輸出至曲軸連桿機構4，曲軸連桿機 構4還設置制動器3 ;曲軸連桿機構4的連桿連接設置于滑道6內(nèi)的滑塊7，所述上模具8 通過滑塊7連接曲軸連桿機構4的連桿5 ; 還包括自動控制系統(tǒng)，所述自動控制系統(tǒng)包括PLC控制器25、用于采集下模具9入 工位位置信號并將信號輸送至PLC控制器25的下模入工位傳感器23和用于采集上模具8 位置信號并將信號輸送至PLC控制器25的上模傳感器22，如圖所示，上模傳感器22位于滑 道6上用于檢測滑塊7的位置，即得出上模具8的位置；下模入工位傳感器23位于環(huán)形承 載臺19外圓外側；傳感器可采用現(xiàn)有技術的任何能夠讀取位置信號的傳感器；所述PLC控 制器25的控制命令輸出至轉臺驅動電機14電路、上模驅動電機1電路和電磁離合器20。
本實施例中，所述環(huán)形承載臺19位于中心圓盤15下部，彈簧17套在螺栓18外圓， 下端頂住與螺栓18配合的螺母，上端緊頂環(huán)形承載臺19下表面；避免因螺栓18或彈簧17 失效時沖壓力作用于中心圓盤，進一步保護傳動系統(tǒng)。 本實施例中，所述中心圓盤15通過與其在圓周方向固定配合的傳動軸16與轉臺 驅動電機14的轉子軸傳動配合，如圖所示，本實施例中，轉臺驅動電機14的轉子軸通過間 歇器13將動力輸出至傳動軸16 ; 本實施例中，所述自動控制系統(tǒng)還包括用于采集下模具出工位位置信號并將信號 輸送至PLC控制器25的下模出工位傳感器24 ;下模出工位傳感器24可用于檢測轉臺是否 轉動和工件計數(shù)的功能，提高本發(fā)明的自動化水平。 本實施例中，所述基座11上固定設置向上延伸的立柱lla，所述沖壓墊塊10下端 開有沉孔10a，立柱lla穿入沉孔10a使沖壓墊塊10設置在基座11上；沖壓墊塊10擔在 立柱lla上，利于自動調(diào)整水平度，保證沖壓過程中與環(huán)形承載臺具有較大的接觸面積，進 一步保證環(huán)形承載臺的水平度。 本實施例中，所述中心圓盤15與基座11通過平面滾動軸承12轉動配合；如圖所 示，由于中心圓盤15位于環(huán)形承載臺19上部，平面滾動軸承12通過高度補償圈12a進行 高度補償，使本發(fā)明結構緊湊，降低摩擦系數(shù)，節(jié)約能耗。 圖5(圖5a和圖5b)為本發(fā)明沖壓方法程序框圖，本發(fā)明還公開了一種自動沖壓 機床的沖壓方法，如圖2所示，包括以下步驟 a.安裝上模具和下模具，系統(tǒng)自檢，自檢合格進行下一步驟，不合格即給出故障信 號；
b.啟動上模驅動電機，并給出運行信號；本實施例中，通過熱繼電器檢測上模驅 動電機過載，如果運行不正常，則停機給出故障信號； c.如果正常則通過上模傳感器檢測上模具位置，如果上模具不上位，本實施例中， 上模驅動電機運行5s停機，給出故障信號； 如果上模具位于上位，啟動轉臺驅動電機，給出運行信號，用熱繼電器檢測轉臺驅 動電機過載，如果運行不正常，則停機給出故障信號； d.如果轉臺驅動電機運行正常，下模入工位傳感器檢測下模具是否位于沖壓位， 如果否，本實施例中，轉臺驅動電機運行l(wèi)Os停機，給出故障信號； 如果是，旋轉臺停止轉動，電磁離合器接合，完成一次沖壓并且上模具上位后電磁 離合器斷開；其中，轉臺停止時間為0. 5s，電磁離合器接合Is斷開； e.是否進行下一次沖壓，如果是，重復c步驟中的檢測上模驅動電機過載至d步 驟，直至結束。 本實施例中，還設置外置電位器，一次沖壓結束后，通過外置電位器給定時間，由 操作工進行上下料工作熟練程度定，給定時間一般為Is以上。 本實施例中，位于下模具出工位一側設置下模出工位傳感器，步驟c中，下模出工
位傳感器用于檢測轉臺是否轉動，步驟d中，下模出工位傳感器用于計數(shù)。 最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較
佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技
術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本
發(fā)明的權利要求范圍當中。
權利要求
一種自動沖壓機床，包括上模具總成和下模具總成，所述上模具總成包括上模具及上模驅動裝置，其特征在于所述下模具總成包括下模具和下模驅動裝置，所述下模驅動裝置包括轉臺總成和轉臺驅動電機，轉臺總成包括基座和與基座在水平面上轉動配合的轉臺，所述轉臺包括中心圓盤和環(huán)形承載臺，轉臺驅動電機的轉子軸以可使中心圓盤繞自身軸線轉動的方式與其驅動配合；環(huán)形承載臺通過軸向設置的螺栓與中心圓盤以在圓周方向固定的方式同軸連接，螺栓上設置對環(huán)形承載臺施加與沖壓力方向相反預緊力的彈簧，基座上設置位于環(huán)形承載臺下并與上模具正對的沖壓墊塊；所述下模具按圓周方向排列設置在環(huán)形承載臺上表面；所述上模驅動裝置包括上模驅動電機和曲軸連桿機構，上模驅動電機的電機軸通過變速裝置和電磁離合器與曲軸連桿機構傳動配合，曲軸連桿機構的連桿連接設置于滑道內(nèi)的滑塊，所述上模具通過滑塊連接曲軸連桿機構的連桿；還包括自動控制系統(tǒng)，所述自動控制系統(tǒng)包括PLC控制器、用于采集下模具入工位位置信號并將信號輸送至PLC控制器的下模入工位傳感器和用于采集上模具位置信號并將信號輸送至PLC控制器的上模傳感器，所述PLC控制器的控制命令輸出至轉臺驅動電機電路、上模驅動電機電路和電磁離合器。
2. 根據(jù)權利要求1所述的自動沖壓機床，其特征在于所述環(huán)形承載臺位于中心圓盤 下部，彈簧套在螺栓外圓，下端頂住與螺栓配合的螺母，上端緊頂環(huán)形承載臺下表面。
3. 根據(jù)權利要求2所述的自動沖壓機床，其特征在于所述中心圓盤通過與其在圓周 方向固定配合的傳動軸與轉臺驅動電機的轉子軸傳動配合。
4. 根據(jù)權利要求3所述的自動沖壓機床，其特征在于所述自動控制系統(tǒng)還包括用于 采集下模具出工位位置信號并將信號輸送至PLC控制器的下模出工位傳感器。
5. 根據(jù)權利要求4所述的自動沖壓機床，其特征在于所述基座上固定設置向上延伸 的立柱，所述沖壓墊塊下端開有沉孔，立柱穿入沉孔使沖壓墊塊設置在基座上。
6. 根據(jù)權利要求5所述的自動沖壓機床，其特征在于所述中心圓盤與基座通過平面滾動軸承轉動配合。
7. —種權利要求1所述的自動沖壓機床的沖壓方法，其特征在于包括以下步驟a. 安裝上模具和下模具，系統(tǒng)自檢；b. 啟動上模驅動電機，給出運行信號；c. 通過上模傳感器檢測上模具位置；如果上模具位于上位，啟動轉臺驅動電機，給出 運行信號；d. 下模入工位傳感器檢測下模具是否位于沖壓位，如果是，旋轉臺停止轉動，電磁離合 器接合，完成一次沖壓并且上模具上位后電磁離合器斷開；e. 是否進行下一次沖壓，如果是，重復c步驟，直至結束。
8. 根據(jù)權利要求6所述的沖壓方法，其特征在于位于下模具出工位一側設置下模出 工位傳感器，步驟c中，下模出工位傳感器用于檢測轉臺是否轉動，步驟d中，下模出工位傳 感器用于計數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自動沖壓機床，包括上模具總成和下模具總成，下模具總成包括下模具和下模驅動裝置，所述下模驅動裝置包括轉臺總成和轉臺驅動電機，本發(fā)明使沖壓操作者的操作位與沖壓位通過轉臺隔開，在進行沖壓加工上料和下料時，使操作位和沖壓位具有足夠的安全距離，當操作失誤或者機械故障時，可保護操作者的手不受傷害，具有較強的安全性；通過自動控制系統(tǒng)控制沖壓過程，減少人工參與，消除由于人的主觀導致的安全事故，并提高工作效率；中心圓盤和環(huán)形承載臺組合結構，并設置緩沖彈簧，可有效防止中心圓盤及傳動軸、軸承出現(xiàn)偏磨，并有效隔斷沖壓力的傳遞，避免中心圓盤及其驅動組件受沖壓力的作用，延長沖壓轉臺及其驅動裝置的使用壽命。
文檔編號B30B1/10GK101791874SQ20101013382
公開日2010年8月4日 申請日期2010年3月26日 優(yōu)先權日2010年3月26日
發(fā)明者何先木 申請人:重慶鋼鐵(集團)有限責任公司