CN100384560C - 冲床 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种冲床，其能使卡盘方便地被更换，这种卡盘更换使得可以使用多个刀具，这使得卡盘上的刀具能快速换位，并容易提高冲压精度。该冲床使用分别夹持刀具(1、2)的卡盘(3、4)。该冲床还设置有分别夹持卡盘(3、4)的卡盘夹持装置(6、7)，它们分别被冲床支架(5)支承并位于冲压位置(P)。在卡盘夹持装置(6、7)上方设置有冲头(10)。卡盘夹持装置(6、7)分别具有卡盘夹具(14、15)，用于可拆卸地夹持对应卡盘(3、4)。卡盘夹持装置(6、7)分别具有卡盘旋转机构(16、17)，该卡盘旋转机构使所夹持的卡盘(3、4)旋转以使任意一个刀具(1、2)换位。在冲压过程中卡盘夹持装置(6、7)固定卡盘(3、4)，使它们不能在竖直方向上移动。

Description

冲床

技术领域

本发明涉及一种能够更换使用卡盘的冲床。

背景技术

现有技术中，能够更换而使用多个刀具的冲床通常是转台式冲床。但是，能够安装到转台式冲床的转台上的刀具的式样和尺寸都是有限的。因此，转台式冲床不能执行多种类型的工作。所以，目前只有下述方法可用来改进转台式冲床的功能。

一种改进的转台式冲床是多刀具型冲床(例如，已审查过的日本专利申请No.6-85948，申请人是Tokkou-Hei)。在多刀具型转台式冲床上，由转台夹持的一个或多个刀具，是分别具有多个组合刀具的多刀刀具。所有的多刀刀具可以换位，且任意的组合刀具也被换位而能够进行冲压操作。

另一种改进的转台式冲床是多转台型冲床(例如，日本专利申请No.2869129)。多个子转台被安装在主转台上沿着主转台周线方向的多个位置上，因此它们可以自由地转动换位。在每个子转台上沿其周线方向的多个位置上安装有多个刀具。

又一改进的转台式冲床是卡盘型冲床(例如，未经审查的日本专利申请No.2000-351028，申请人是Tokkai-Hei)。该卡盘型冲床具有多个矩形卡盘，每一个矩形卡盘上都配有多个刀具。每个卡盘在形成直线路径的用于更换的轨道上移向冲压位置和从冲压位置移开。

在多刀刀具的示例中，在进行冲压操作前，整个多刀刀具下降直到其接触板材的表面。随后，使组合刀具中的一个刀具下降以进行冲压操作。这样，冲压操作的误差可能与多刀刀具升高和下降引起的误差和组合刀具相对于多刀刀具主体升高和下降引起的误差的组合误差有关。因此，很难实现精确冲压。

多转台型冲床需要主转台和由主转台夹持的子转台都可以进行转动换位。精确地实现这些转动换位操作也非常困难。而且，必须增加整个冲床的尺寸。

转台型冲床的中心不能使用冲模。因此，使用较大直径的冲模也受到限制。

卡盘型冲床允许在冲压位置通过使卡盘线性往复运动来更换卡盘。因此，如果卡盘要被任意卡盘更换，则在取下旧卡盘后，需要的卡盘必须被移到冲压位置。这增加了更换卡盘所需的时间。而且，通过在一平面上移动带有一个冲头的冲压驱动部件，使安装在卡盘上的任一刀具换位。因此，被移动的部分很重，所以很难使所需要的刀具快速换位。尽管一些此类型的冲床通过线性移动卡盘使所需要的刀具在一个方向上换位，它们仍需要使整个卡盘线性移动。因此，仍然很难实现快速换位。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种冲床，其能使卡盘方便地更换，从而这种卡盘的更换使得可以使用多个的刀具，这能够使卡盘上的任意一个刀具快速换位，并很容易提高冲压的精度。

本发明的另一目的是能够进行冲压操作，例如形成较大的孔、裁切、成型和弯曲。

本发明的又一目的是提供一种冲床，其能使卡盘被所需要的卡盘快速方便地更换，从而这种卡盘的更换使得可以使用多个刀具，并很容易提高冲压的精度，而且结构简单。

本发明的另一目的是能够进行冲压操作，例如形成较大的孔、裁切、成型和弯曲。

本发明的又一目的是能使卡盘被快速送到冲压位置，并使由卡盘更换装置夹持的卡盘容易地在冲压位置以外的其它位置被更换。

本发明的又一目的是能使卡盘上的任意一个刀具快速地换位，而只需要一个卡盘旋转机构。

为此，本发明提供一种冲床，其包括：卡盘，每个卡盘夹持至少一个刀具；被冲床支架支承并位于冲压位置处夹持卡盘的卡盘夹持装置；以及位于由卡盘夹持装置夹持的卡盘上方，用来驱动所述各个卡盘夹持的刀具以进行冲压的冲头；其中，每个所述卡盘夹持装置具有可拆卸地夹持对应卡盘的卡盘夹具，以及使被夹持卡盘绕平行于所述冲头上升和下降方向的轴线旋转以使任意一个刀具换位的卡盘旋转机构，在冲压过程中，卡盘夹持装置固定卡盘使卡盘不能在竖直方向上移动。

利用这种结构，每个所述卡盘夹持装置使用卡盘夹具夹持对应卡盘。每个所述卡盘旋转机构使所夹持的卡盘旋转，从而将要使用的其中一个刀具换位。通过使用冲头来驱动换位后用于冲压的刀具来进行冲压操作。在该情况下，卡盘被所述卡盘夹持装置固定，从而不能在竖直方向上移动。由于卡盘不在竖直方向上移动，所以可以实现精确冲压。由于每个卡盘夹持装置具有可拆卸地夹持卡盘的卡盘夹具，可以很容易更换卡盘。通过更换夹持不同刀具的卡盘，可以使用多个刀具以实现各种不同的工作。而且，冲床具有卡盘旋转机构以旋转卡盘，从而将卡盘上的其中一个刀具快速换位。此处使用的术语“冲压”是指可以使用冲床完成的工作，包括冲压、裁切、成型和弯曲。

每个卡盘夹持装置可以在其中心具有一个空间，并且通过所述空间所述冲头上升和下降，以夹持每个所述卡盘的外周边部分。例如，卡盘夹持装置沿其圆周方向上在多个位置处夹持卡盘的外周表面。

当卡盘夹持装置在其中心具有一个空间，并且通过所述空间所述冲头上升和下降时，较大刀具可以被安装在每个卡盘的中央以完成较大尺寸的冲压。

每个所述卡盘夹持装置可在固定卡盘以使其不能在竖直方向上移动的固定高度位置与卡盘相对于模高从固定高度位置移开的回退高度位置之间移动。

当卡盘夹持装置可以回退以相对于模高移开时，冲床上的卡盘可以方便地更换。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的冲床的分解侧视图。

图2是冲床的放大分解正视图。

图3是一示例卡盘的透视图。

图4是卡盘的变化示例的透视图。

图5A是将卡盘安装到卡盘更换装置上的平面视图；图5B是省去卡盘的平面视图；图5C是夹紧件的放大视图。

图6是显示卡盘没有被夹紧时冲床的主要部件的放大分解正视图。

图7是显示卡盘被夹紧时冲床的主要部件的放大分解正视图。

图8是显示冲床卡盘夹持装置和卡盘更换装置之间相对关系的放大分解正视图。

图9A是冲模卡盘夹持装置的放大分解正视图，图9B是冲模卡盘夹持装置的卡盘夹具的主要部件的侧视图。

图10是显示卡盘夹持装置和卡盘更换装置之间位置关系的示意性平面视图。

图11是显示卡盘夹持装置和卡盘更换装置的转动轨迹之间关系的放大平面视图。

图12是根据本发明又一实施例的冲床的分解侧视图。

具体实施方式

下面将结合附图描述本发明的实施例。如图1所示，在所示冲床上，用于分别夹持刀具1和2的卡盘3和4，分别被卡盘夹持装置6和7夹持在冲压位置P，用于进行冲压。冲床具有卡盘更换装置8和9、冲头10和板材进给装置11。卡盘夹持装置6和7夹持安置在冲压位置P处的卡盘3和4。卡盘夹持装置6和7由冲压支架5支承。卡盘3和4的形状在平面视图中基本为圆形。

冲压位置P是指布置冲头10的平面位置。刀具1和2包括构成上模的冲具1和构成下模的模具2。卡盘3和4包括夹持冲具1的冲头卡盘3和夹持模具2的冲模卡盘4。每个冲具1都被支承在冲头卡盘3上，以便于在弹簧件作用力下从冲头卡盘3处上升或返回到冲头卡盘3。卡盘夹持装置6和7包括夹持冲头卡盘3的冲头卡盘夹持装置6和夹持冲模卡盘4的冲模卡盘夹持装置7。卡盘夹持装置6和7同心布置，使冲头卡盘夹持装置6位于冲模卡盘夹持装置7的上方。卡盘更换装置8和9也包括冲头卡盘更换装置8和冲模卡盘更换装置9，它们同心布置，使冲头卡盘更换装置8位于冲模卡盘更换装置9上方。

冲头10位于分别由卡盘夹持装置6和7夹持的卡盘3和4上方，以驱动由冲头卡盘3夹持的冲具1进行冲压。冲头10由冲头上升和下降导向件18支承在冲压位置P处，以便于自由地上升和下降。冲头10被冲头上升和下降驱动装置19驱动，以便于自由地上升和下降。冲头上升和下降驱动装置19由例如伺服电机19a和将伺服电机19a的旋转转化为线性运动的运动转换机构19b构成。可替换地，冲头上升和下降驱动装置19可以是液压缸等。板材进给装置11使将被加工的板材W在工作台12上前后左右地移动。板材进给装置11使用工件夹持件13夹住板材W的边缘部分。工件夹持件13可以被移动，以使板材W前后左右地移动。

卡盘更换装置8和9分别更换放置在对应的卡盘夹持装置6和7上的卡盘3和4。卡盘更换装置8和9具有可拆卸地夹持多个卡盘3和4的功能。因为形式类似于旋转轮的更换卡盘夹持件41和42分别经由支承工作台53和54被支承，以便在水平方向自由旋转，所以卡盘更换装置8和9可以旋转。卡盘更换装置8和9被换位机构20旋转，以便使任意卡盘3和4能够处在冲压位置P。换位机构20使用伺服马达等驱动源20a、20a，用于分别通过传动机构20b、20b旋转驱动上、下卡盘更换装置8和9。上、下卡盘更换装置8和9例如可以被同步驱动。上、下卡盘更换装置8和9可以不必同步驱动。例如，可以是下卡盘更换装置9单独地旋转。而且，即使上、下卡盘更换装置8和9都被旋转驱动，它们不必完全地彼此同步。卡盘更换装置8和9相互之间的操作同步或速度可以有小的差别。换位机构20可以使用一个共同的驱动源20a’，来通过传动机构20b’旋转驱动上、下卡盘更换装置8和9。

如图2所示，上、下卡盘夹持装置6和7分别具有可拆卸地夹持对应的卡盘3和4的卡盘夹具14和15。上、下卡盘夹持装置6和7还分别具有卡盘旋转机构16和17，该卡盘旋转机构使被夹持的卡盘3和4绕平行于冲头10的上升和下降方向的各自轴线旋转，以使刀具1和2换位。卡盘夹持装置6和7在冲压过程中固定卡盘，以使卡盘在竖直方向上不能移动。卡盘夹持装置6和7分别具有空间S和S’，其中冲头10通过空间S上升和下降，通过S’排出废料，空间S和S’分别形成在卡盘夹持装置6和7的中心。卡盘夹持装置6和7分别夹持卡盘3和4的外周部分。卡盘夹持装置6和7可以在固定高度位置(如图2和7所示)和回退高度位置(如图6所示)之间移动，在所述固定高度位置处，卡盘3和4被固定，从而不能够在竖直方向上移动；在所述回退高度位置处，卡盘3和4被从相对于模高DH的固定高度位置处移开。

图7是图2的主要部件的放大视图。具体地说，上、下卡盘夹持装置6和7分别具有上升和下降缸体21和22，以及安装在相应的上升和下降缸体21和22的内周边内部从而仅可以自由旋转的旋转缸体23和24。旋转缸体23和24分别夹持卡盘3和4。上升和下降缸体21和22分别通过上升和下降导向件25和26由冲床支架5支承，从而可以自由上升和下降。上升和下降导向件25和26分别由导向突起25a和26a以及导向件25b和26b构成，其中导向突起25a和26a设置在对应的上升和下降缸体21和22上，导向件25b和26b例如可以是导向轴承，并被安装在冲床支架5上。上升和下降导向件25和26可以被设置在多个位置，例如分别位于上升和下降缸体21和22圆周方向上的四个位置处(见图10)。

如上所述，在图7中，上升和下降缸体21和22分别上升或下降，以使卡盘夹持装置6和7回退。上升和下降缸体21和22分别被夹持装置上升和下降设备31和32驱动，从而上升和下降。冲头卡盘夹持装置6的夹持装置上升和下降设备31，由安装在冲床支架5上的泵缸或旋转和直接作用转换机构比如马达和滚珠丝杠构成。冲模卡盘夹持装置7的夹持装置上升和下降设备32包括凸轮32a、使凸轮32a前进和回退的驱动部分32b，以及设置在上升和下降缸体22上与凸轮32a的凸轮表面相配合的导向件32c。驱动部分32b由泵缸或旋转和直接作用转换机构比如马达和滚珠丝杠构成。凸轮32a由带槽凸轮等构成。导向件32c由滚轮等构成。冲模一侧的夹持装置上升和下降设备32被设置在对应上升和下降缸体22的外周边部分的两个位置，如图9所示。在图7中，在冲床支架5上为了用于冲头卡盘夹持装置6的上升和下降缸体21而设置了定位导向件34，其作用是当上升和下降缸体21下降到其固定位置时阻止该缸体21下降，并使该缸体21对中。定位导向件34具有装配在上升和下降缸体21外周边表面的锥形表面部分上的锥形表面。

轴承27和28被分别安置在旋转缸体23与上升和下降缸体21之间以及旋转缸体24与上升和下降缸体22之间，以便可旋转地支承这些缸体。旋转固定装置29和30分别被设置在旋转缸体23与上升和下降缸体21之间以及旋转缸体24与上升和下降缸体22之间，以便阻碍这些缸体的旋转。旋转固定装置29和30都由具有可膨胀的内周边壁部分的油腔构成。当外部油压供给装置(图中未示出)向该油腔施压时，就形成旋转固定状态。当去掉油压时，形成非受碍旋转状态。

卡盘旋转机构16和17分别使旋转缸体23和24旋转。卡盘旋转机构16和17分别由旋转驱动源16a和17a，比如马达和齿轮16c和17c构成。齿轮16c和17c分别与设置在对应的旋转缸体23和24上的齿轮部分16b和17b啮合，以传递对应的旋转驱动源16a和17a的转动。

在冲头10中，旋转冲头部件10b被连接到冲头主体10a的下端，以便只可以自由地旋转。冲头10通过撞针35推动冲具1，该撞针35从旋转冲头部件10b的底部表面突出。撞针35被支承，以便可以通过导向件在旋转冲头部件10b的径向自由地移动。撞针35被撞针前进和回退驱动源36例如缸体装置带动而前进和回退。改变撞针35的径向位置，使得有可能选择性地推动位于冲头卡盘3的任意径向位置上的冲具1。

在旋转冲头部件10b和卡盘夹持装置6的旋转缸体23之间设置有联锁机构37。当上升和下降缸体21下降时，联锁机构37使旋转冲头部件10b与旋转缸体23相啮合，以便将旋转缸体23的转动传递给旋转冲头部件10b。联锁机构37由分别设置在旋转缸体23的内周边和旋转冲头部件10b的外周边上的内、外啮合齿37a和37b构成。如图7左上部的放大视图所示，当冲头10处于其上升端时，啮合齿37a和37b在竖直方向上彼此分开。当冲头10稍稍下降，而撞针35仍处在不与冲具1接触的位置时，啮合齿37a和37b相互啮合。当冲头10处于其上升端时，测得的啮合齿37a和37b之间的竖直间隔α要合理设置，使其小于撞针35和冲具1之间的竖直间隔L。在旋转冲头部件10b和冲头上升和下降导向件18的下端之间设置有缓冲装置38。这样，缓冲装置38阻碍旋转冲头部件10b自由旋转，除非旋转冲头部件10b在联锁机构37的作用下旋转。缓冲装置38可以由通过弹簧件作用而抵靠在冲头上升和下降导向件18上的摩擦环构成。

在卡盘3和卡盘夹持装置6之间以及卡盘4和卡盘夹持装置7之间分别设置有联接器39和40，以便在旋转方向上调节它们的位置。联接器39和40是啮合型，例如是曲线型联接器。联接器39和40分别由联接件39a、40a和联接件39b、40b构成，其中联接件39a、40a被设置在与对应的卡盘夹持装置6和7相反的、相应卡盘3和4的外周边部分表面上，联接件39b、40b分别被设置在对应的卡盘夹持装置6和7上。联接件39b、40b分别被设置在旋转缸体23和24的梢端部。

卡盘夹具14和15分别由咬合部分14a、15a(见图9B)和挂钩14b、15b以及挂钩驱动装置14c、15c(见图7)构成，其中，咬合部分14a、15a分别被设置在对应的卡盘3和4上，挂钩14b、15b分别被设置在对应的卡盘夹持装置6和7上用来与对应的咬合部分14a、15a相咬合。咬合部分14a、15a可以由咬合带帽螺栓构成。在卡盘3和4圆周方向的多个位置例如三个位置上都设置有咬合部分14a、15a。咬合部分14a、15a分别被设置在对应的联接件39a和40a中形成(见图3)的切口凹部55、56内。在图7中，挂钩14b、15b分别被旋转支承在旋转缸体23和24上。

上、下挂钩驱动装置14c、15c以相同方式构造，只是它们在竖直方向是对称的。因此，省去一些部件的描述。在说明书中，图中所示的附图标记只用于表示图中所示的挂钩驱动装置14c、15c的零部件。挂钩驱动装置14c和15c由杆14ca和15ca、咬合施力弹簧15cb、杆推动环14cc、旋转移动臂14cd以及松开驱动源14ce构成，其中杆14ca和15ca分别沿轴向穿过相应的旋转缸体23和24并执行前进和回退操作以使相应的挂钩14b和15b旋转，咬合施力弹簧15cb在杆14ca和15ca与对应的挂钩14b和15b相咬合的方向上对杆14ca和15ca施力，杆推动环14cc可以在多个位置同时推动杆14ca和15ca，旋转移动臂14cd推动杆推动环14cc，松开驱动源14ce可以是操纵旋转移动臂14cd的缸体装置或电磁线圈。

图1中，卡盘更换装置8和9中，卡盘夹持部分43被设置在每个旋转更换卡盘夹持件41和42圆周方向上的多个位置上，以便可拆卸地夹持卡盘3和4。图5示出了冲头一侧的卡盘更换装置8。除一些必须专门区分开的部分以外，上卡盘更换装置8各部件上的零件由下卡盘更换装置9的相应部件上零件的附图标记代表。卡盘夹持部分43被布置在同一的圆周上。因此，卡盘夹持部分43中心位置的旋转轨迹A(图11)是环形的。环形旋转轨迹A通过冲压位置P的中心Pa。在图5中，每个卡盘夹持部分43由半圆形配合切口部分45、支承突起部分61和防止滑出件46构成，其中卡盘3和4的外周边表面被装配在每个半圆形配合切口部分45中，每个支承突起部分61突出以允许卡盘3和4被放置在对应的配合切口部分45上，每个防止滑出件46可以与卡盘3和4相配合以及与卡盘3和4脱离配合，以防止装配在对应的配合切口部分45中的卡盘3和4沿水平方向从旋转中心向外周边滑出。每个支承突起部分61沿着对应的配合切口部分45的内侧成圆形延伸。如图7和8所示，支承突起部分61在高度方向上被设置在配合切口部分45的内侧的中间。

被设置在每个上、下更换卡盘夹持件41和42的每个配合切口部分45中的支承突起部分61，与在上、下卡盘3和4外周边上分别形成的配合凹部62和63的向下表面相配合。这样，卡盘3和4被放置在支承突起部分61上。配合凹部62和63的形状类似分别延伸过卡盘3和4整个圆周的槽。冲头一侧卡盘3具有台阶状的具有凹形外周边的底部表面。配合凹部62形成在卡盘3的向下台阶状表面的外周边上。冲模一侧卡盘4的配合凹部63的形状类似于竖直宽度大于更换卡盘夹持件41和42的支承突起部分61的竖直厚度的槽。卡盘4可以在竖直方向上移动的距离等于空位高度(idle height)。

如图5所示，防止滑出件46由一对锁扣臂47、前进和回退杆49和弹簧件50构成，其中，该对锁扣臂47被设置在配合切口部分45的相对侧部分上，以便绕支承点47a可自由旋转移动，前进和回退杆49能够通过导向件48自由前进和回退，弹簧件50通过前进和回退杆49对该锁扣臂47施加朝向被锁扣一侧的力，即使得锁扣臂47伸出到卡盘3和4。锁扣臂47进入分别在卡盘3和4外周表面对应区域上形成的配合凹部64和65，以阻止卡盘3和4从配合切口部分45(见图5)朝向开口处即沿水平方向滑出。

防止滑出件46中的前进和回退杆49连接到锁扣臂47，使前进和回退杆49的前进和回退操作分别在夹紧方向和松开方向旋转移动锁扣臂47。具体而言，每个前进和回退杆49的一端49a形成为齿条部分，该齿条部分与在对应的锁扣臂47相邻近一端形成的局部小齿轮相啮合。推动每个前进和回退杆49的另一端49b使锁扣臂47执行松开操作。一对锁扣臂47中的其中一个与相邻近卡盘夹持部分43的锁扣臂47的其中一个，共同被安装在一固定板51上。如上所述，防止滑出件46在弹簧件50作用下受到朝向突起一侧的力。可以通过使用防止滑出取消装置52执行对防止滑出操作的取消，以操作防止滑出件46使其克服弹簧件50的作用。防止滑出取消装置52克服弹簧件50作用的操作，可以是将每个前进和回退杆49的另一端49b推向它的一端49a。防止滑出取消装置52可以具有专用驱动源(图中未示出)，或可以是与卡盘夹持装置6和7的上升和下降操作联锁的联锁机构(图中未示出)。

当卡盘更换装置8和9的对应卡盘夹持部分43在卡盘3和4可以被送到卡盘夹持装置6和7的位置处停止时，其将卡盘3和4传送到卡盘夹持装置6和7，并随后保持停止状态，同时准备容纳来自卡盘夹持装置6和7的卡盘3和4。具体而言，在卡盘更换装置8和9中，在卡盘夹持装置6和7已经分别夹持了卡盘3和4后，处于对应卡盘夹持装置6和7的这些位置处的卡盘夹持部分43立起，以便容纳来自各自卡盘夹持装置6和7的卡盘3和4。在该实施例中，每个防止滑出件46在该对锁扣臂47已经回退的防止滑出取消状态下立起，以便分别从卡盘3和4的配合凹部64和65(见图3)滑出。该操作同步控制可以通过用于控制防止滑出取消装置52的驱动源的电子控制装置进行，或可以与使用上述联锁机构的卡盘夹持装置6和7的上升和下降操作相连。

下面将描述上述配置的操作。

图5A示出了冲头一侧卡盘更换装置8。利用设置在每个上、下卡盘更换装置8和9上各自的卡盘夹持部分43，将分别夹持不同刀具1和2的卡盘3和4夹持在其圆周方向的多个位置上。卡盘3和4被防止滑出件46锁住，从而不会滑出。为了使用所需要的卡盘3和4，转动更换卡盘夹持件41和42以便将对应的卡盘夹持部分43放置在冲压位置P。

此时，如图6所示，冲头卡盘夹持装置6已经向上回退，而冲模卡盘夹持装置7已经向下回退。这避免阻碍卡盘3和4旋转到冲压位置P。而且，在卡盘夹具14和15中，松开驱动源14ce已经推动臂14cd，使挂钩14b和15b保持在松开位置。

当夹持所需卡盘3和4的卡盘夹持部分43到达冲压位置P时，冲头卡盘夹持装置6下降，同时冲模卡盘夹持装置7上升。也就是说，夹持装置上升和下降设备31和32分别使卡盘夹持装置6和7的上升缸体21和22下降和上升。与上升缸体21和22一起，旋转缸体23下降，同时旋转缸体24上升。旋转缸体23和24分别在它们的端部与卡盘3和4相接触，以使联接件39和40相互啮合。

随着联接件相互啮合，卡盘夹具14和15的松开驱动源14ce停止推动臂14cd。这样，弹簧件15cb的恢复力使挂钩14b和15b分别与咬合部分14a和15a相咬合。卡盘3和4分别由对应的卡盘夹具14和15夹靠在旋转缸体23和24上。卡盘3和4分别沿旋转缸体23和24的圆周方向精确地定位在它们上面(见图7)。

当夹紧操作完成后，卡盘更换装置8和9的防止滑出件46可以在防止滑出取消状态时立起。即防止滑出件46的锁扣臂47在冲压位置P处打开。

在卡盘3和4被换位后，卡盘3和4上所需要的刀具1和2分别被换位，并随后用于执行冲压操作。下面将描述刀具换位操作。

首先，撞针35的初始位置是冲床的起始位置(图11中撞针35的位置)，撞针35通常位于该位置处。在图7中，当旋转缸体23旋转，同时冲头10处于其上升端(顶死点)时，卡盘3旋转从而将所需要的刀具换位到能够使用撞针35执行冲压操作的位置上(即起始位置)。此时，如图7左上部的放大视图所示，形成在联锁机构37的旋转缸体23的内周边的啮合齿37a，与形成在旋转冲头部件10b外周边的啮合齿37b脱离啮合。这样，旋转冲头部件10b不旋转，因此撞针35保持在其起始位置，而只有旋转缸体23和卡盘3旋转。下旋转缸体24与上旋转缸体23同步旋转，从而将冲模一侧刀具2放入其起始位置。这种同步旋转不是必须执行的。根据将完成的工作，旋转缸体可以同步旋转，或者，可以只有上旋转缸体23或下旋转缸体24旋转。撞针前进和回退驱动源36可以用来改变撞针35的位置以处理刀具1和2的变化布置轨迹，即刀具1和2在卡盘3和4径向上的变化位置。

为改变刀具1的角度，冲头10稍稍下降。然后，联锁机构37的啮合齿37a和37b相互啮合，使旋转冲头部件10b与旋转缸体23一起旋转。在该状态下，旋转缸体23和24旋转，并将卡盘3和4上用于冲压的刀具1和2放置成所需要的角度。旋转冲头部件10b旋转以使撞针35与刀具1和2一起转动，使刀具1将进行冲压。在刀具1和2已经被放置成所需要的角度后，旋转固定装置29和30分别将旋转缸体23和24固定到固定缸体21和22上。这使卡盘3和4不旋转。因此，有可能将刀具1和2设置成任意角度，并使具有非圆形例如矩形或三角形切削刃的刀具1和2在任何角度下完成冲压。

在使用所需要的刀具1和2已经完成加工操作后，旋转缸体23和24旋转，从而使刀具1和2以及撞针35返回到起始位置，同时联锁机构37保持在啮合状态。冲头10被允许在其上升端立起。在该状态下，卡盘3和4上其它所需要的刀具1和2相对于撞针35换位。然后，这些刀具被用于完成冲压。采用这种方式，可以使用卡盘3和4上的任意刀具1和2，并将它们设置在任意角度来执行冲压。

根据上述结构的冲床，当将要执行冲压操作时，卡盘3和4被固定卡盘夹持装置6和7上，从而不能在竖直方向上移动。因此，卡盘3和4不能在竖直方向上移动，所以能够精确冲压。由于卡盘夹持装置6和7分别具有可拆卸地夹持对应的卡盘3和4的卡盘夹具14和15，所以，卡盘3和4能够方便地更换。通过更换夹持不同类型刀具1和2的卡盘，可以完成各种不同类型的工作。而且，冲床具有卡盘旋转机构16和17，用以旋转卡盘3和4使安装在卡盘3和4上的刀具1和2换位。因此，卡盘3和4上的刀具1和2可以快速换位。在整个冲床上，所有的卡盘式冲床可以采用单冲头一侧卡盘旋转机构16和单冲模一侧卡盘旋转机构17旋转换位。

卡盘夹持装置6和7中的每一个在其中心形成有空间S，冲头10上升和下降通过空间S。这样，例如，较大刀具1和2(如图4B所示)可以被安装在卡盘的中央以完成较大尺寸的冲压。

此外，如图6所示，卡盘夹持装置6和7被设置成分别向上和向下回退。因此，当卡盘3和4被更换时，卡盘3和4上的刀具1和2等不干涉这种更换。因此，卡盘3和4可以被方便地更换。

另外，冲床设置有卡盘更换装置8和9以方便卡盘的更换。卡盘更换装置8和9沿通过冲压位置的转动轨迹移动每个卡盘夹持部分43。因此，转动操作可用来将任意卡盘3和4置于冲压位置。因此，卡盘可以被快速更换。

并且，由于卡盘夹持装置6和7被设置在冲压位置P，所以卡盘更换装置8和9将卡盘3和4送到这些卡盘夹持装置处，并随后立起，同时防止滑出件46保持在防止滑出取消状态。这样，卡盘夹持装置6和7分别可以精确夹持卡盘3和4。因此，设置在卡盘更换装置8和9上的多个卡盘夹持部分43不必精确地夹持卡盘。这简化了整个装置。防止滑出件46在该对锁扣臂打开的防止滑出取消状态下立起。因此，当卡盘夹持装置6和7旋转时，锁扣臂47不妨碍旋转。并且，当卡盘将再次被更换时，已经立起的防止滑出件46立即进入锁扣状态。这又减少了更换卡盘所需的时间。

卡盘更换装置8和9上的卡盘夹持部分43分别将卡盘3和4沿竖直方向送到上、下卡盘夹持装置6和7处。因此，卡盘可以被快速送到卡盘夹持装置6和7。并且，卡盘夹持部分43能使卡盘3和4在水平方向移向冲压位置和从冲压位置移开。这样，当将由卡盘夹持部分43夹持的卡盘3和4在冲压位置P以外的其它位置被手动更换时，由于卡盘3和4可以在水平方向移向冲压位置和从冲压位置移开，所以该操作非常方便。

在上述实施例中，卡盘更换装置8和9上的每个卡盘夹持部分43由配合切口部分45和防止滑出件46构成。但是，卡盘夹持部分43也可以由一对从卡盘3和4的相反两侧将它们夹持在中间的可闭合夹紧臂(图中未示出)构成。

在上述实施例中，卡盘更换装置8和9是具有更换卡盘夹持件41和42的转动式装置。但是，卡盘更换装置8和9必须具有多个卡盘夹持部分43，以便它们可以在预定轨迹上移动。例如，可以安置卡盘夹持部分43使其可以在形状类似于轨道的环形轨迹上移动。在该情况下，卡盘夹持部分43可以像链条一样连接在一起。预定轨迹可以是直线。

本发明提供一种冲床，其包括：卡盘，每个卡盘夹持至少一个刀具、被冲床支架支承并位于冲压位置处夹持卡盘的卡盘夹持装置、以及位于由卡盘夹持装置夹持的卡盘上方用来驱动各个卡盘所夹持的刀具以进行冲压的冲头，其中，每个卡盘夹持装置具有可拆卸地夹持对应的卡盘的卡盘夹具，以及使夹持的卡盘绕平行于冲头上升和下降方向的轴线旋转以使任意一个刀具换位的卡盘旋转机构，在冲压过程中卡盘夹持装置固定卡盘使卡盘不能在竖直方向上移动。因此，卡盘可以被方便地更换，这种更换使得可以使用多个的刀具。而且，卡盘上的任何刀具可以快速换位，并很容易提高冲压的精度。

如果每个卡盘夹持装置在其中心具有一个空间，并且通过该空间冲头上升和下降，以夹持每个卡盘的外周边部分，则可以实现较大尺寸的冲压。

如果每个卡盘夹持装置可在固定卡盘以使其不能在竖直方向上移动的固定高度位置和卡盘相对于模高从固定高度位置移开的回退高度位置之间移动，则卡盘可以更容易在冲压位置更换。

而且，本发明提供一种冲床，其包括：卡盘，每个卡盘夹持至少一个刀具、被冲床支架支承并位于冲压位置处夹持卡盘的卡盘夹持装置、位于由卡盘夹持装置夹持的卡盘上方用来驱动各卡盘所夹持的刀具以进行冲压的冲头、以及各自更换由对应的卡盘夹持装置夹持的对应卡盘的卡盘更换装置，其中，每个卡盘更换装置具有多个卡盘夹持部分，使这些卡盘夹持部分能够在预定轨迹上移动，每个卡盘夹持部分夹持对应的卡盘，以便将卡盘送到对应卡盘夹持装置，并且预定轨迹通过冲压位置，其中，当每个卡盘夹持部分停在预定轨迹上卡盘可以被送到卡盘夹持装置的位置时，它将对应的卡盘送到对应的卡盘夹持装置，然后保持不动，同时准备从卡盘夹持装置容纳卡盘。因此，可以快速方便地将卡盘换成所需要的卡盘，这种卡盘的更换使得可以使用多个刀具。此外，可以很容易提高冲压精度，并且冲床结构也简单。

如果每个卡盘夹持装置在其中心具有一个空间，并且通过该空间冲头上升和下降，以夹持每个卡盘的外周边部分，则可以实现较大尺寸的冲压。

如果每个卡盘更换装置的每个卡盘夹持部分将对应卡盘沿竖直方向送到对应卡盘夹持装置，并可以沿水平方向将卡盘移向冲压位置和从冲压位置移开，则卡盘可以被快速送到冲压位置处的对应卡盘夹持装置。而且，当将由对应卡盘更换装置夹持的卡盘在冲压位置以外的其它位置被手动更换时，操作非常方便。

如果每个所述卡盘夹持装置具有使所夹持的卡盘绕平行于所述冲头上升和下降方向的轴线旋转以使任意一个刀具换位的卡盘旋转机构，则卡盘上的任一刀具都可以快速换位。进一步地，冲床只需要一个卡盘旋转机构。

Claims (11)

1.一种冲床，其特征在于，包括：

卡盘，每个卡盘夹持至少一个刀具；

卡盘夹持装置，其被冲床支架支承，并位于冲压位置处用于夹持卡盘；以及

冲头，其位于由卡盘夹持装置夹持的卡盘上方，用来驱动由所述各个卡盘夹持的刀具以进行冲压；

其中，每个所述卡盘夹持装置具有可拆卸地夹持所述对应卡盘的卡盘夹具，以及使被夹持卡盘绕平行于所述冲头上升和下降方向的轴线旋转以使任意一个刀具换位的卡盘旋转机构，所述卡盘夹持装置在冲压过程中固定卡盘以使卡盘不能在竖直方向上移动。

2.根据权利要求1所述的冲床，其特征在于，所述卡盘夹持装置在其中心具有一个空间以夹持每个所述卡盘的外周边部分，所述冲头通过所述空间上升和下降。

3.根据权利要求1所述的冲床，其特征在于，所述卡盘夹持装置可在固定卡盘以使其不能在竖直方向上移动的固定高度位置与卡盘相对于模高从固定高度位置移开的回退高度位置之间移动。

4.根据权利要求2所述的冲床，其特征在于，所述卡盘夹持装置可在固定卡盘以使其不能在竖直方向上移动的固定高度位置与卡盘相对于模高从固定高度位置移开的回退高度位置之间移动。

5.一种冲床，其特征在于，包括：

卡盘，每个卡盘夹持至少一个刀具；

卡盘夹持装置，其被冲床支架支承，并位于冲压位置处用于夹持卡盘；

冲头，其位于由卡盘夹持装置夹持的卡盘上方，用来驱动所述各个卡盘夹持的刀具以进行冲压；以及

卡盘更换装置，每个卡盘更换装置更换由所述对应卡盘夹持装置夹持的对应卡盘；

其中，每个所述卡盘更换装置具有多个卡盘夹持部分，使这些卡盘夹持部分能够在预定轨迹上移动，每个所述卡盘夹持部分夹持所述对应卡盘，以便将所述卡盘送到对应卡盘夹持装置，所述预定轨迹通过冲压位置；并且其中，当每个卡盘夹持部分停在预定轨迹上、卡盘可以被送到所述卡盘夹持装置的位置时，它将对应卡盘送到所述对应卡盘夹持装置处，然后保持不动，同时准备从卡盘夹持装置容纳卡盘。

6.根据权利要求5所述的冲床，其特征在于，所述卡盘夹持装置在其中心具有一个空间以夹持每个所述卡盘的外周边部分，所述冲头通过所述空间上升和下降。

7.根据权利要求5所述的冲床，其特征在于，每个所述卡盘更换装置的每个所述卡盘夹持部分将所述对应卡盘沿竖直方向送到所述对应卡盘夹持装置处，并可以在水平方向将卡盘移向冲压位置和从冲压位置移开。

8.根据权利要求6所述的冲床，其特征在于，每个所述卡盘更换装置的每个所述卡盘夹持部分将所述对应卡盘沿竖直方向送到所述对应卡盘夹持装置处，并可以在水平方向将卡盘移向冲压位置和从冲压位置移开。

9.根据权利要求5所述的冲床，其特征在于，所述卡盘夹持装置具有卡盘旋转机构，所述卡盘旋转机构使所夹持的卡盘绕平行于所述冲头上升和下降方向的轴线旋转，从而使任意一个刀具换位。

10.根据权利要求6所述的冲床，其特征在于，所述卡盘夹持装置具有卡盘旋转机构，所述卡盘旋转机构使所夹持的卡盘绕平行于所述冲头上升和下降方向的轴线旋转，从而使任意一个刀具换位。

11.根据权利要求7所述的冲床，其特征在于，所述卡盘夹持装置具有卡盘旋转机构，所述卡盘旋转机构使所夹持的卡盘绕平行于所述冲头上升和下降方向的轴线旋转，从而使任意一个刀具换位。

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