CN104203446A - 用于加工板材的加工工具 - Google Patents

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Abstract

提供了一种加工工具(13)，尤其是成形工具或钳制工具。所述加工工具(13)在沿径向的外表面上具有至少两个工具元件(20)，所述工具元件用于加工板材(10)。所述工具元件(20)固定在一接收体(17)上或集成在其中，并且所述接收体(17)在一接收部(16)中能转动地受支承。所述接收体(17)能绕一转动轴线(18)转动，该转动轴线没有竖直地布置。

Description

用于加工板材的加工工具
技术领域
本发明涉及一种用于加工板材的加工工具，尤其是一种用于冲压机的加工工具，利用该加工工具可以在板材上灵活地执行变形加工。
背景技术
用于变形板材、尤其是用于置入凹槽、鳃形部、钳制轮廓和压制部的加工工具是已公知的，这些加工工具具有刚性的或相对不灵活的结构。尤其为了大面积的不同变形而制造了多个单个工具，这些单个工具然后在冲压机中分别占据工具库中的一工具位置。
这要么造成工具库的扩大要么造成提高的准备耗费，这是因为这些工具必须总是又被更换。
此外，当实施另一变形过程，例如制造另一凹槽或鳃形部，压制另一图案或制造不同的钳制轮廓时，总是又需要这些工具的更换，这造成辅助时间的提高并且由此减缓了工作流程并且造成不经济。
发明内容
由此，本发明的任务是提供一种加工工具，利用该加工工具可以优化工作流程，由此改善工具库的使用并且减少辅助时间。
该任务通过根据权利要求1的加工工具来解决。本发明的改进方案是从属权利要求的主题。
一接收体能够绕这样的转动轴线在一接收部中转动，该转动轴线的方向与竖直方向不同，通过在该接收体上设置至少两个工具元件可以在仅一个工具中设置多个不同的成形工具元件。通过非竖直能转动地支承所述工具元件，该工具不被扩大超过其常见的大小。此外，这些成形工具元件可以通过简单转动所述接收体来更换，而不必置换整个工具。
附图说明
本发明现在根据多个实施方式借助于附图来阐释。
尤其地：
图1示出了作为应用例子的用于板材加工机的冲压机；
图2示出了一加工工具的第一实施方式；
图3a示出了在第一定向上的具有集成在其中的第一工具元件的接收体的第一实施方式的立体图；
图3b示出了在第二定向上的具有集成在其中的第二工具元件的接收体的第一实施方式的立体图；
图4a示出了具有接收轮廓的接收体的第二实施方式的前视图；
图4b示出了具有接收轮廓和具有接收在其中的工具元件的接收体的第二实施方式的前视图；
图5示出了具有被划分开的工具元件的接收体的第二实施方式的立体图；
图6a示出了一加工工具的第二实施方式；
图6b示出了一加工工具的第二实施方式，在使用的工具元件的更换过程中；
图7a示出了从斜上方到所述加工工具上的立体图，该加工工具具有用于建立凹槽的工具元件和在附属的对应工具中的互补的工具元件；
图7b示出了根据图7a的从斜下方到所述加工工具上的立体图和在附属的对应工具中的互补的工具元件；
图8a示出了接收体的第三实施方式，该接收体具有轴销栓的一实施方式；
图8b示出了接收体的第三实施方式，该接收体具有轴销栓的另一实施方式；
图9示出了所述接收体的第四实施方式；
图10a和10b示出了所述接收体的第五实施方式；
图11示出了加工工具的第三实施方式，该加工工具具有接收体的第六实施方式；和
图12示出了具有不同横截面的接收体的其它实施方式。
具体实施方式
图1示出了作为板材加工机的应用例子的冲压机1。另一应用例子例如是组合式冲压/激光切割机。
所述冲压机1具有一C型框架2作为主要组成部分。所述C型框架2通过抗扭的焊接结构由钢材来形成。在C型框架2的后端部上布置一液压机组3作为用于冲压运动的能量源。
此外，所述冲压机1具有一未示出的机器控制装置，该机器控制装置与冲压机1的全部致动器连接并且控制这些致动器。
在C型框架2的下部内侧上设置有用于放置工件的形式为机器台的工件支承装置4。所述工件在这里是板形的板材10，但是例如也可以是塑料或另一适当材料制成的板。
在所述机器台上设置有一工件运动装置5，该工件运动装置尤其具有一导向装置和一横向导轨，该横向导轨具有夹紧钳，用于在所述工件支承装置4上抓住和运动所述板材10。
C型框架2的上腿的前端部上设置有一带挺杆滑块控制装置7的挺杆滑块6。通过所述挺杆滑块控制装置7能够这样操控所述挺杆滑块6，使得该挺杆滑块可以在其沿Z方向的行程路径的范围中在每个任意的位置上停止，并且由此可以驶向沿Z方向的任意位置。
在所述挺杆滑块6中设置有一上部的工具接收部8，该上部的工具接收部用于接收一冲压工具的上部分和其它工具例如成形工具的上部分。
在所述C型框架2的下腿的前端部上设置有一下部的工具接收部9，该下部的工具接收部用于接收一冲压工具的下部分或其它工具例如成形工具的下部分。
在运行中，板材10定位用于加工过程，其方式是，工件运动装置5使被抓住的板材10沿X方向和Y方向移动。在此，板材10沿X方向在机器台上滑动并且沿Y方向与机器台一起运动。加工过程例如变形过程在定位所述板材10之后被触发，从而使得板材10的待加工的部位在成形工具的区域中处在一被限定的部位上。所述挺杆滑块6以预先确定的最大或另外限定的行程路径向下运动并且使板材10以预期的方式变形。然后，挺杆滑块6又向上运动到一上面的位置中并且所述板材10重新定位用于下面的加工过程。所述冲压机1此外具有一驱动装置11用于上部的工具接收部8，利用该驱动装置，工具接收部8能够绕挺杆滑块6的Z轴线12转动。上部的工具接收部8在此可以以任意的角度绕Z轴线12转动并且被固定在该位置中。
一加工工具13能够接收到上部的工具接收部8中，所述板材10从上方以该加工工具来加工。为了加工工具13之内的特殊的功能设置有用于工具13的转动驱动装置14。
图2示出了用于加工板材10的加工工具13的一实施方式。加工工具13具有一工具杆15，所述工具13可以利用该工具杆形状锁合并且无游隙地接收到所述上部的工具接收部8中。
此外，所述加工工具13具有一接收部16，该接收部与所述工具杆15连接。在所述接收部16中能绕一转动轴线18转动地支承有一接收体17。所述转动轴线18在第一实施方式中在加工工具13已装入的状态下水平地布置在所述冲压机1中。所述接收体17能够借助于作为驱动器件的转动轮19绕转动轴线18转动。可选地设置有卡锁器件，以便使所述接收体17固定在预期的位置上并且由此阻止转动。
接收体17设置用于接收在图3a和图3b中示意性示出的、在第一实施方式中集成在其中的工具元件20。所述工具元件20设置用于加工板材10并且主要用于变形所述板材10，尤其用于制作凹槽或鳃形件或用作压制和钳制工具。
图3a和图3b示出在两个不同的定向上的接收体17。在图3a中，在接收体17的所示的定向中在下侧面上示出了工具元件20.1。该工具元件20.1用于压入结子式的凹陷部。
在图3b中绕转动轴线18转动180°地示出了所述接收体17，从而使得所述工具元件20.1现在处在上侧面上并且所述工具元件20.2布置在下侧面上。该工具元件20.2用于压入条目“MultiTool”。
接收体17可以借助于转动轮19这样地转动，使得要么工具元件20.1要么工具元件20.2处在所述加工工具13的下侧面上，该下侧面面朝待加工的板材10。
接收体17沿周向方向在不同的部位上，在这里在上侧面和下侧面上具有外表面区段，在这些外表面区段上能够固定所述工具元件20。在替换的实施方案中但是也可以这样地构造所述接收体17，使得还要更多的表面被设置用于固定所述工具元件20，从而使得沿轴线18的方向看获得多角形。
工具元件20可以如在第一实施方式中那样集成在所述接收体17中或者通过替换的固定可能性固定在所述接收体17上。
一固定可能性是设置接收体17中的螺纹，其中，工具元件20于是具有钻孔，这些工具元件通过钻孔借助于螺钉固定在所述接收体17上。一替换的实施方式是借助于磁体将工具元件20固定在所述接收体17上。附加地或替换地，夹紧装置也是可以的，工具元件20利用这些夹紧元件夹到所述接收体17上。
在图4a和图4b中示出的实施方式中，接收体17在一侧上具有一接收轮廓21。接收轮廓21在图4a和4b中在横截面中垂直于所述转动轴线18地示出。所述接收轮廓21没有闭合并且形成开口22，该开口沿着转动轴线18延伸。所述开口22向所述接收体17的一径向外表面去地指向。侧向于所述开口22，在接收体的径向外表面上构造有向所述开口22去地指向的接片，这些接片形成侧凹部，从而使得获得了T型槽。这些侧凹部替换地也可以通过另外的元件来形成，从而使得例如获得了燕尾槽。图4a中这样地构造接收轮廓21，使得该接收轮廓具有侧凹部，工具元件20能够如图4b中示出的那样推入这些侧凹部中。工具元件20的外轮廓23这样地构造，使得该外轮廓与接收体17的接收轮廓21互补。通过所述开口22露出推入的工具元件20的一区域。在图4a和图4b中示出的侧凹部24造成：工具元件20的外轮廓23和接收体17的接收轮廓21形成形状锁合，该形状锁合固定所述工具元件20。
在替换的实施方式中，所述工具元件20的外轮廓23不必强制地与接收轮廓21互补，尤其是，当工具元件20通过如旋紧、磁体等那样的固定方法来固定时。
如图5中示出的那样，工具元件20不必强制地由一唯一的部件组成，而是也可以由多个工具元件20.3和20.4组合成。这些工具元件20.3和20.4在该实施方式中被推入到接收体17中并且固定，其中，工具元件20的外轮廓和所述接收轮廓21在这里也是互补的。
在图6a和6b中示出了所述加工工具13的另一实施方式。附加于第一实施方式，所述加工工具13的第二实施方式具有一齿圈25。所述齿圈25能转动地设置在所述加工工具13上，从而使得该齿圈能够绕所述加工工具的转动轴线26转动。所述齿圈25具有第一齿型廓28，该第一齿型廓与一锥形轮(齿轮)27配合，所述锥形轮安置在所述接收体17上。齿圈25绕所述转动轴线26的转动造成：所述接收体17绕其转动轴线18转动。
所述齿圈25具有第二齿型廓38，该第二齿型廓与图1中示出的转动驱动装置14配合。通过转动所述转动驱动装置14来使所述齿圈25转动，由此于是转动了所述接收体17(见图6b)。接收体17绕Z轴线的预期的定向由此通过转动了所述上部的工具接收部8进而加工工具13的驱动装置11和转动驱动装置14的协调的转动来实现，所述转动驱动装置转动所述齿圈25。接收体17在此这样地转动，使得预期的工具元件20在接收体17的一个侧面上处在水平位态中，该侧面与待加工的工件相对置。
在图7a和图7b中示出的、根据第二实施方式的加工工具13在所述接收体17上设有工具元件20，所述工具元件设置用于以凹槽形式变形所述板材。替换地也可以设置根据第一实施方式的加工工具13。所述加工工具13在这里这样地构造，使得该加工工具被设置用于：被接收到上部的工具接收部8中。
以附图标记39表示地示出了相对所述加工工具13的对应工具，其中，所述对应工具39可以被接收到所述下部的工具接收部9中。所述对应工具39具有与加工工具13的工具元件20互补的工具元件40。所述接收体17能绕对应工具39的轴线41转动。转动机构原理上相应于加工工具13的转动机构。轴线41如转动轴线18那样在装入的状态下水平布置。
在图8a中示出了所述接收体17的第三实施方式。在轴销栓29的一实施方式上，在这里形成所述接收体17的一个第一盘30和一个或多个第二盘31。这些盘30、31与接收体17的上面示出的实施方式相反沿轴线18看具有一六角形形状。这些盘30和31彼此同轴心地布置并且分别具有一这样的装置，两个盘30、31能够通过该装置相对彼此不能转动地安置在所述轴销栓29上。所述轴销栓29在当前的情况下具有一榫34并且盘30、31具有一中间开口37，该中间开口具有多个槽32。因此形成了盘30、31和轴销栓29之间的槽榫连接的形式。所述装置替换地也可以通过一轴销栓来形成，其中，该轴销栓的横截面不是圆形的，并且一个盘具有与该轴销栓的横截面互补的开口。
第一盘30和第二盘31如图8b中示出的那样安置在所述轴销栓29的另一实施方式上。所述轴销栓29的两个实施方式之间的不同在于：榫34在该另一实施方式中沿着所述轴销栓29中断。通过该中断获得的自由留空部42沿着所述轴销栓29这样地宽，使得它至少相应于盘30、31之一的宽度。当盘30、31在所述轴销栓29上这样被移动，使得它们处在所述自由留空部42处时，这些盘30、31可以相对于所述轴销栓29被转动，而不使这些盘30、31完全从所述轴销栓29拉下。替换地也可以存在多个自由留空部42。这些自由留空部然后这样地布置，使得盘30、31在它们的被推套的工作位置中没有处在所述自由留空部42上，从而使得它们于是不转动。
在一布置中，槽32的数目相应于侧表面33的数目，这样的布置也可以这样地实施，使得不存在如所示那样的六个侧表面33，而是存在十个侧表面33。在此，在一个盘30、31的侧表面33中的每个侧表面上固定具有编号0至9的工具元件20，从而使得尤其可以压入用于标记装料(Charge)的序列号。槽32在这里与轴销栓29上的榫34互补并且盘30、31分别可以这样转动地***套，使得分别获得沿着轴线18的平的侧表面。
接收体的第四和第五实施方式在图9中和在图10a和10b中示出。所述实施方式基本上相应于图8a和8b中示出的实施方式，其中，多个侧表面33可以在各种组合中排列。在该实施方式中，第一盘30与轴销栓29连接，从而使得该第一盘相对于其不能转动。盘30和盘31分别具有一这样的装置，所述两个盘30、31能够通过该装置相对彼此不能转动地安置。所述盘30具有一前伸的成形块35，在这里以销的形式。如图9中示出的那样，第二盘31具有在一侧表面中的多个相对于前伸的成形块35互补的、连续的开口36(第四实施方式)。替换地，盘31如图10a和10b中示出的那样，在盘31的侧表面中的相对前伸的成形块35的一个侧表面中具有凹陷部43，这些凹陷部没有完全穿过所述盘31(第五实施方式)。
在图9中示出的实施方式中，多个盘31也可以通过一成形块35(销)相对彼此并且相对所述盘30不能转动。在一相对于图10a和10b中示出的实施方式的替换方案中，所述成形块和凹陷部43也可以布置在外周边上。
互补的开口36的数目又相应于侧表面的数目，并且所述前伸的成形块和互补的开口36分别这样地布置，使得侧表面33能够插接到一起成一平的表面。第二盘和另外的盘31能够绕所述轴销栓29转动。
该实施方式还具有这样的优点：为了盘30、31相对彼此的转动，这些盘31不必完全地从所述轴销栓29拆除。在这里，具有开口36的所述盘31仅必须以前伸的成形块35的长度被移动，直至该成形块35与所述开口36不再配合。然后，盘31可以相对于所述盘30转动并且成形块35然后通过移动所述盘31又被带至与开口36之一的配合中，由此，侧表面33然后又形成一平的表面。但是，在太长的成形块35(销)的情况下没有了如下的优点，即，这些盘不必完全被拆除。
图11示出了加工工具13的第三实施方式，该加工工具具有接收体17的第六实施方式。
所述加工工具13还在这里具有冲头杆15和冲头接收部16，所述冲头杆用于将加工工具13接收到所述工具接收部8、9之一中。另外的接收可能性替换地是可行的。在该实施方式的冲头接收部16中，与加工工具13的前述的实施方式相反地，所述接收体17这样地能转动地受支承，使得该接收体能够绕所述转动轴线18转动，该转动轴线不是水平的并且该转动轴线的方向也不相应于竖直方向。转动轴线的方向因此与竖直方向围出一角度α，该角度大于0°并且小于90°。
接收体17的直径的尺寸设定和在转动轴线18的方向上的尺寸设定与接收体17的前述的实施方式相比是这样的，使得直径在这里相对大并且在转动轴线18的方向上的尺寸设定相对小。因此获得了盘式的接收体17。
通过该相对大的直径可以将大数目的工具元件20固定在所述接收体17的周边上。但是，接收体17的大直径意味着：当转动轴线例如水平或竖直地取向时，加工工具13的尺寸设定必须同样扩大，以便接收所述接收体17。由此，通过转动轴线18以大于0°和小于90°的角度相对所述竖直方向的取向获得这样的可能性：较大数目的工具元件20固定在所述接收体17上，而不明显扩大所述加工工具。在该实施方式中，角度为45°，其中，另外的角度替换地也是可行的。
接收体17如前述的实施方式那样具有作为驱动装置的锥形轮(齿轮)27，该锥形轮与齿圈25的齿型廓28配合。替换地，转动轮19也是可行的，以便转动所述接收体17。
所述齿圈25也在这里具有第二齿型廓38，该第二齿型廓与图1中示出的转动驱动装置14配合。通过转动所述转动驱动装置14来使所述齿圈25转动，由此于是也在这里转动了所述接收体17。接收体17绕Z轴线的预期的定向由此通过转动了所述上部的工具接收部8进而加工工具13的驱动装置11和转动驱动装置14的协调的转动来实现，所述转动驱动装置转动所述齿圈25。接收体17在此这样地转动，使得预期的工具元件20在接收体17的一个区段上处在水平位态中，其与待加工的工件相对置。
可选地也存在这样的可能性：接收体与图8至10中示出的实施方式类似地由多个盘组成，这些盘能够相对彼此耦接。
第二工具元件20集成到所述接收体17中。替换地，所述工具元件20可以接收在一前面所述的接收轮廓中。所述工具元件20于是同样沿着转动轴线18具有一露出的区域。接收体17的整个周边替换地可以设有多个工具元件20。可选地，所述工具元件20具有一外轮廓，该外轮廓与接收轮廓互补，其中，在需要时，接收轮廓的的侧凹部在接收体17的径向外表面的方向上形成与所述工具元件20的形状锁合。这些工具元件20可以如前面所述那样以各种方式固定在所述接收体17上。
这些工具元件20也在该示出的实施方式中是成形工具。替换地也可以设置钳制工具。与加工工具13被接收在其中的工具接收部8、9对置的工具接收部8、9中然后接收一对应工具，该对应工具可选地同样具有能转动的对应工具元件。
在图12中示出了所述接收体17的另外的实施方式。替换地可以使用三角形横截面(a)，以所有侧表面上的工具元件20的方形横截面(与图3至6中所示的实施方式相反，那些实施方式仅具有两个相对置的工具元件20)或还有矩形(非方形)横截面。这些工具元件20设置在宽的侧表面上(或替换地在窄的侧表面上)。
在运行中，所述加工工具13以公知的方式从冲压机1的工具库出来地被接收到上部的工具接收部8中。在替换的实施方式中，工具也可以被接收到下部的工具接收部9中，但是，该下部的工具接收部必须相应于这里所描述的上部的工具接收部8设有相应的驱动装置11、14。
板材10接下来这样地移动到所述上部的工具接收部8之下，使得板材10的预期的、进行变形的区域布置在所述工具13之下。具有加工工具13的所述上部的工具接收部8借助于驱动装置11然后这样地转动，使得加工工具13就板材10而言具有预期的取向。同时或时间上错开地，转动驱动装置14使齿圈25以一预先确定的角度转动，从而使得与加工工具13的转动协调地，预期的工具元件20布置在所述接收体17的下侧面上，即与待加工的工件相对置。接下来，挺杆滑块6的通过挺杆滑块控制装置7触发的行程被实施，从而使得实施了板材10的预期的变形过程。然后，所述挺杆滑块6带着加工工具13又向上移动并且板材10被相应地移动，从而使得下一区域可以被加工。加工工具13绕挺杆滑块6的Z轴线12的转动角度和必须通过转动驱动装置14来执行、以便将预期的工具元件20布置在所述工具17的下侧面上的转动角度之间的关系，即协调被存储在机器控制装置中或通过机器控制装置被计算。
在加工工具13的第一实施方式中通过在转动轮19上的手动转动来进行接收体17的定向。为了阻止不希望的转动，可以设置一卡锁装置。

Claims (16)

1.加工工具(13)，其具有：
一接收体(17)，用于接收至少两个工具元件(20)；
一接收部(16)，所述接收体(17)在所述接收部(16)中设置得能绕一转动轴线(18)转动，
其中，
所述转动轴线(18)沿这样的方向取向，该方向与竖直方向不同，
并且其中，所述接收体(17)具有至少两个外表面区段，所述至少两个外表面区段沿周向方向布置在不同的部位上并且在所述至少两个外表面区段上能够固定所述工具元件(20)。
2.根据权利要求1所述的加工工具(13)，其中，所述加工工具(13)具有一工具杆(15)，所述工具杆用于接收到一工具接收部(8、9)中。
3.根据权利要求1或2所述的加工工具(13)，其中，所述加工工具(13)具有一驱动装置(19、25、27)，该驱动装置与所述接收体(17)耦接。
4.根据权利要求3所述的加工工具(13)，其中，该驱动装置(25)具有第一齿型廓(28)，所述接收体(17)设有一齿型廓(27)，该齿型廓(27)与所述第一齿型廓(28)配合。
5.根据权利要求4所述的加工工具(13)，其中，该驱动装置(25)具有第二齿型廓(38)，所述第二齿型廓能够与一外部驱动装置的转动驱动装置(14)耦接。
6.根据前述权利要求之一所述的加工工具(13)，其中，所述接收体(17)具有相对彼此沿轴向布置的、具有一些侧表面(33)的多个盘(30、31)，在这些侧表面上能够固定所述工具元件(20)，并且，这些盘(30、31)分别具有至少一个装置(32、33、34、35)，通过所述至少一个装置，两个彼此毗邻的所述盘(30、31)能够相对彼此不能转动地耦接。
7.根据前述权利要求之一所述的加工工具(13)，其中，所述转动轴线(18)水平地取向。
8.根据权利要求1至6之一所述的加工工具(13)，其中，所述转动轴线与竖直方向围出一角度(α)，该角度大于0°并且小于90°。
9.包括一根据权利要求1至8之一所述的加工工具(13)和至少两个工具元件(20)的、用于加工工件(10)的***，其中，所述工具元件(20)集成在所述接收体(17)中，从而使得所述接收体(17)本身形成所述工具元件(20)。
10.包括一根据权利要求1至8之一所述的加工工具(13)和至少两个工具元件(20)的、用于加工工件(10)的***，其中，所述接收体(17)具有用于接收所述工具元件(20)的至少一个接收轮廓(21)，并且所述接收轮廓(21)这样地具有一垂直于所述转动轴线(18)的横截面，使得这些工具元件(20)沿着所述转动轴线(18)分别具有一露出的区域。
11.根据权利要求10所述的***，其中，所述工具元件(30)具有一外轮廓(23)，该外轮廓形成得与所述接收体(17)的所述接收轮廓(21)互补。
12.根据权利要求10或11所述的***，其中，所述接收轮廓(21)具有一侧凹部，从而使得所述工具元件(20)的所述外轮廓(23)和所述接收轮廓(21)在朝一径向外表面的方向上具有形状锁合。
13.根据权利要求10至12之一所述的***，其中，所述接收体(17)具有一夹紧机构，所述夹紧机构用于夹紧所述工具元件(20)中的至少一个工具元件。
14.根据权利要求10至13之一所述的***，其中，所述接收体(17)具有螺纹，所述工具元件(20)具有开口，且，设置有螺钉，所述工具元件(20)能够利用这些螺钉与所述接收体(17)拧接。
15.根据权利要求9至14之一所述的***，其中，所述加工工具(13)是一成形工具或钳制工具。
16.包括一冲压机(1)和一根据权利要求5所述的加工工具(13)的***，其中，所述冲压机(1)具有一转动驱动装置(14)和一机器控制装置，所述转动驱动装置与所述第二齿型廓(38)耦接，其中，所述机器控制装置被适配用于这样地转动一工具接收部(8)的驱动装置(11)和所述转动驱动装置(14)，使得所述加工工具(17)绕Z轴线处在一预期的定向中，从而使得一预期的工具元件(20)在这样的侧面上处在水平位态中，该侧面与待加工的工件相对置。
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