CN104551690B - 数控冲切一体机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数控冲切一体机，包括冲床床身、工作平台、工件夹具、数控单元和由所述数控单元控制的冲压机构，所述冲压机构安装在所述冲床床身的端头处，所述冲床床身的端头处还设有切割机构，所述切割机构也由所述数控单元控制；所述工件夹具通过XY双向移动机构安装在所述工作平台上，所述XY双向移动机构布置在所述冲床床身下方，且所述XY双向移动机构的X向与所述冲床床身所在方向垂直，所述XY双向移动机构的Y向与所述冲床床身所在方向平行。适用于板材加工。

Description

数控冲切一体机
技术领域
本发明涉及板材加工领域，特别涉及一种数控冲切一体机。
背景技术
目前，在钣金加工中，很多产品需要先冲压然后再切割成所需要的形状，尤其是广告发光字、LED发光字等产品。具体地，首先用数控冲床在工件上所需的图形空间内部冲孔，然后再把工件搬运到等离子切割机上切割工件图形外廓。这种加工方法在实际使用时存在以下问题：
1、由于在加工过程中需要使用冲床和切割机两台加工设备，所以设备投入成本较高；
2、由于冲孔完毕后需要将工件搬运至切割机上进行二次加工，所以二次加工时，又必须对工件进行二次定位夹装，因此其加工效率较低；
3、两台加工设备占地面积较大。
当然，目前市场上也有可一次完成冲压和切割的数控设备，但其结构复杂且售价高昂，整套设备需200多万。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种总成本低、加工效率高且占地面积小的数控冲切一体机。
为了实现以上目的，本发明提供的一种数控冲切一体机，包括冲床床身、工作平台、工件夹具、数控单元和由所述数控单元控制的冲压机构，所述冲压机构安装在所述冲床床身的端头处，所述冲床床身的端头处还设有切割机构，所述切割机构也由所述数控单元控制；所述工件夹具通过XY双向移动机构安装在所述工作平台上，所述XY双向移动机构布置在所述冲床床身下方，且所述XY双向移动机构的X向与所述冲床床身所在方向垂直，所述XY双向移动机构的Y向与所述冲床床身所在方向平行。通过将冲床和切割机集成到一起，这样，只需投入一台设备的资金，从而降低了总成本；同时，由于冲压机构和切割机构共用一个工作平台，所以本一体机的占地面积较小；而且，由于冲压机构和切割机构共用一个工件移动机构即XY双向移动机构，所以整个加工过程只需一次定位夹装，从而大大地提高了加工效率；最后，通过将XY双向移动机构布置在冲床床身下方，这样能大大地减小工作平台的面积，从而缩减了本一体机的整体尺寸，使结构更紧凑，进而更进一步地减小了占地面积，降低了设备成本。
在上述方案中，所述XY双向移动机构包括设置在所述工作平台上的Y向导轨、滑动安装在所述Y向导轨上的底板、安装在所述底板上的X向导轨和滑动安装在所述X向导轨上的夹具安装板，所述工件夹具安装在所述夹具安装板上。
在上述方案中，所述Y向导轨包括两根Y向主导轨和两根Y向支撑辅助导轨，所述两根Y向主导轨和所述两根Y向支撑辅助导轨均相对于所述冲床床身平行布置，所述两根Y向支撑辅助导轨布置在所述两根Y向主导轨的外侧；所述Y向主导轨为直线导轨，所述Y向支撑辅助导轨为圆导轨，所述底板底面设有分别与所述直线导轨和所述圆导轨对应相互配合的直线导轨滑块和圆导轨滑块。通过采用直线导轨作为Y向主导轨，提高了工件移动的精确度，同时在Y向主导轨的两侧分别加设圆导轨，以辅助支撑底板、X向导轨、夹具安装板和工件的重量，从而提高了工件移动的稳定性，这样，直线导轨与圆导轨的配合一方面提高了本一体机的加工精度和稳定性，另一方面降低了成本。
在上述方案中，所述X向导轨通过第一横梁安装在所述底板上，所述夹具安装板侧面通过与所述X向导轨相互配合的X向滑块滑动安装在所述第一横梁上，所述X向导轨为直线导轨。通过采用直线导轨作为X向导轨，提高了工件移动的精确度，从而提高了本一体机的加工精度。
在上述方案中，本一体机还包括驱动所述夹具安装板在所述X向导轨上滑动的X向驱动机构和驱动所述底板在所述Y向导轨上滑动的Y向驱动机构，所述X向驱动机构和Y向驱动机构均由所述数控单元控制。通过加设的X向驱动机构和Y向驱动机构自动驱动XY双向移动机构，提高了本一体机的自动化程度，从而进一步地提高了加工效率。
在上述方案中，所述X向驱动机构包括安装在所述底板上的X向齿条和安装在所述夹具安装板上的X向电机，所述X向电机的输出轴通过X向传动齿轮与所述X向齿条传动连接，所述X向齿条相对于所述X向导轨平行布置。当然，也可采用丝杆的传动结构。
在上述方案中，所述X向齿条通过第二横梁安装在所述底板上，所述X向电机通过电机支架安装在所述夹具安装板上。
在上述方案中，所述第一横梁和第二横梁之间连接有平行度校正固定板，所述平行度校正固定板布置在所述第一横梁和第二横梁的两端。通过在第一横梁和第二横梁之间加设平行度校正固定板，提高了XY双向移动机构的X向移动的精度和稳定性，从而提高了本一体机的加工精度和稳定性。
在上述方案中，所述Y向驱动机构包括安装在所述工作平台上的Y向齿条和安装在所述底板上的Y向电机，所述Y向电机的输出轴通过Y向传动齿轮与所述Y向齿条传动连接，所述Y向齿条布置在所述两根Y向主导轨之间。通过将Y向齿条布置在两根Y向主导轨之间，这样，提高了使得传动机构的受力更平衡，提高了传动的稳定性。
在上述方案中，所述切割机构通过支架安装在所述冲床床身的端头处。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
1、通过将冲床和切割机集成到一起，这样，只需投入一台设备的资金，从而降低了总成本；
2、由于冲压机构和切割机构共用一个工作平台，所以本一体机的占地面积较小；
3、由于冲压机构和切割机构共用一个工件移动机构即XY双向移动机构，所以整个加工过程只需一次定位夹装，从而大大地提高了加工效率；
4、通过将XY双向移动机构布置在冲床床身下方，这样能大大地减小工作平台的面积，从而缩减了本一体机的整体尺寸，使结构更紧凑，进而更进一步地减小了占地面积，降低了设备成本；
5、通过采用直线导轨作为Y向主导轨，提高了工件移动的精确度，同时在Y向主导轨的两侧分别加设圆导轨，以辅助支撑底板、X向导轨、夹具安装板和工件的重量，从而提高了工件移动的稳定性，这样，直线导轨与圆导轨的配合一方面提高了本一体机的加工精度和稳定性，另一方面降低了成本；
6、通过采用直线导轨作为X向导轨，提高了工件移动的精确度，从而提高了本一体机的加工精度；
7、通过加设的X向驱动机构和Y向驱动机构自动驱动XY双向移动机构，提高了本一体机的自动化程度，从而进一步地提高了加工效率；
8、通过在第一横梁和第二横梁之间加设平行度校正固定板，提高了XY双向移动机构的X向移动的精度和稳定性，从而提高了本一体机的加工精度和稳定性；
9、通过将Y向齿条布置在两根Y向主导轨之间，这样，提高了使得传动机构的受力更平衡，提高了传动的稳定性。
本发明具有成本低、占地面积小、加工效率高、加工精度高且稳定性好等特点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明去掉一侧的防尘保护罩后的结构示意图；
图3为图2的主视结构示意图；
图4为图2的侧视结构示意图；
图5为图4的俯视结构示意图；
图6为图3中A部的局部放大结构示意图；
图7为显示本发明的Y向驱动机构的结构示意图；
图8为显示本发明的X向驱动机构的结构示意图。
图中，冲床床身1，工作平台2，工件夹具3，数控单元4，冲压机构5，切割机构6，XY双向移动机构7，Y向导轨7a，Y向主导轨7a1，Y向支撑辅助导轨7a2，底板7b，直线导轨滑块7b1，圆导轨滑块7b2，X向导轨7c，夹具安装板7d，第一横梁7e，X向滑块7f，X向驱动机构8，X向齿条8a，X向电机8b，X向传动齿轮8c，第二横梁8d，电机支架8e，平行度校正固定板8f，Y向驱动机构9，Y向齿条9a，Y向电机9b，Y向传动齿轮9c，支架10，防尘保护罩11。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
如图1所示，本发明提供的一种数控冲切一体机，包括冲床床身1、工作平台2、工件夹具3、数控单元4和由所述数控单元4控制的冲压机构5，所述冲压机构5安装在所述冲床床身1的端头处，所述冲床床身1的端头处还设有切割机构6，所述切割机构6通过支架10安装在所述冲床床身1的端头处，所述冲床床身1的端头处两侧分别设有防尘保护罩11，所述切割机构6也由所述数控单元4控制；所述工件夹具3通过XY双向移动机构7安装在所述工作平台2上，所述XY双向移动机构7布置在所述冲床床身1下方，且所述XY双向移动机构7的X向与所述冲床床身1所在方向垂直，所述XY双向移动机构7的Y向与所述冲床床身1所在方向平行。通过将冲床和切割机集成到一起，这样，只需投入一台设备的资金，从而降低了总成本；同时，由于冲压机构5和切割机构6共用一个工作平台2，所以本一体机的占地面积较小；而且，由于冲压机构5和切割机构6共用一个工件移动机构即XY双向移动机构7，所以整个加工过程只需一次定位夹装，从而大大地提高了加工效率；最后，通过将XY双向移动机构7布置在冲床床身1下方，这样能大大地减小工作平台2的面积，从而缩减了本一体机的整体尺寸，使结构更紧凑，进而更进一步地减小了占地面积，降低了设备成本。
上述XY双向移动机构7包括设置在所述工作平台2上的Y向导轨7a、滑动安装在所述Y向导轨7a上的底板7b、安装在所述底板7b上的X向导轨7c和滑动安装在所述X向导轨7c上的夹具安装板7d，所述工件夹具3安装在所述夹具安装板7d上。
上述Y向导轨7a包括两根Y向主导轨7a1和两根Y向支撑辅助导轨7a2，所述两根Y向主导轨7a1和所述两根Y向支撑辅助导轨7a2均相对于所述冲床床身1平行布置，所述两根Y向支撑辅助导轨7a2布置在所述两根Y向主导轨7a1的外侧；所述Y向主导轨7a1为直线导轨，所述Y向支撑辅助导轨7a2为圆导轨，所述底板7b底面设有分别与所述直线导轨和所述圆导轨对应相互配合的直线导轨滑块7b1和圆导轨滑块7b2。通过采用直线导轨作为Y向主导轨7a1，提高了工件移动的精确度，同时在Y向主导轨7a1的两侧分别加设圆导轨，以辅助支撑底板7b、X向导轨7c、夹具安装板7d和工件的重量，从而提高了工件移动的稳定性，这样，直线导轨与圆导轨的配合一方面提高了本一体机的加工精度和稳定性，另一方面降低了成本。
上述X向导轨7c通过第一横梁7e安装在所述底板7b上，所述夹具安装板7d侧面通过与所述X向导轨7c相互配合的X向滑块7f滑动安装在所述第一横梁7e上，所述X向导轨7c为直线导轨。通过采用直线导轨作为X向导轨7c，提高了工件移动的精确度，从而提高了本一体机的加工精度。
本一体机还包括驱动所述夹具安装板7d在所述X向导轨7c上滑动的X向驱动机构8和驱动所述底板7b在所述Y向导轨7a上滑动的Y向驱动机构9，所述X向驱动机构8和Y向驱动机构9均由所述数控单元4控制。通过加设的X向驱动机构8和Y向驱动机构9自动驱动XY双向移动机构7，提高了本一体机的自动化程度，从而进一步地提高了加工效率。
上述X向驱动机构8包括安装在所述底板7b上的X向齿条8a和安装在所述夹具安装板7d上的X向电机8b，所述X向电机8b的输出轴通过X向传动齿轮8c与所述X向齿条8a传动连接，所述X向齿条8a相对于所述X向导轨7c平行布置。当然，也可采用丝杆的传动结构。所述X向齿条8a通过第二横梁8d安装在所述底板7b上，所述X向电机8b通过电机支架8e安装在所述夹具安装板7d上。所述第一横梁7e和第二横梁8d之间连接有平行度校正固定板8f，所述平行度校正固定板8f通过螺钉或螺栓安装在所述第一横梁7e和第二横梁8d的两端。通过在第一横梁7e和第二横梁8d之间加设平行度校正固定板8f，提高了XY双向移动机构7的X向移动的精度和稳定性，从而提高了本一体机的加工精度和稳定性。
上述Y向驱动机构9包括安装在所述工作平台2上的Y向齿条9a和安装在所述底板7b上的Y向电机9b，所述Y向电机9b的输出轴通过Y向传动齿轮9c与所述Y向齿条9a传动连接，所述Y向齿条9a布置在所述两根Y向主导轨7a1之间。通过将Y向齿条9a布置在两根Y向主导轨7a1之间，这样，提高了使得传动机构的受力更平衡，提高了传动的稳定性。
本发明通过将冲床和切割机集成到一起，这样，只需投入一台设备的资金，从而降低了总成本；由于冲压机构5和切割机构6共用一个工作平台2，所以本一体机的占地面积较小；由于冲压机构5和切割机构6共用一个工件移动机构即XY双向移动机构7，所以整个加工过程只需一次定位夹装，从而大大地提高了加工效率；通过将XY双向移动机构7布置在冲床床身1下方，这样能大大地减小工作平台2的面积，从而缩减了本一体机的整体尺寸，使结构更紧凑，进而更进一步地减小了占地面积，降低了设备成本；通过采用直线导轨作为Y向主导轨7a1，提高了工件移动的精确度，同时在Y向主导轨7a1的两侧分别加设圆导轨，以辅助支撑底板7b、X向导轨7c、夹具安装板7d和工件的重量，从而提高了工件移动的稳定性，这样，直线导轨与圆导轨的配合一方面提高了本一体机的加工精度和稳定性，另一方面降低了成本；通过采用直线导轨作为X向导轨7c，提高了工件移动的精确度，从而提高了本一体机的加工精度；通过加设的X向驱动机构8和Y向驱动机构9自动驱动XY双向移动机构7，提高了本一体机的自动化程度，从而进一步地提高了加工效率；通过在第一横梁7e和第二横梁8d之间加设平行度校正固定板8f，提高了XY双向移动机构7的X向移动的精度和稳定性，从而提高了本一体机的加工精度和稳定性；通过将Y向齿条9a布置在两根Y向主导轨7a1之间，这样，提高了使得传动机构的受力更平衡，提高了传动的稳定性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种数控冲切一体机，包括冲床床身(1)、工作平台(2)、工件夹具(3)、数控单元(4)和由所述数控单元(4)控制的冲压机构(5)，所述冲压机构(5)安装在所述冲床床身(1)的端头处，其特征在于，所述冲床床身(1)的端头处还设有切割机构(6)，所述切割机构(6)也由所述数控单元(4)控制；所述工件夹具(3)通过XY双向移动机构(7)安装在所述工作平台(2)上，所述XY双向移动机构(7)布置在所述冲床床身(1)下方，且所述XY双向移动机构(7)的X向与所述冲床床身(1)所在方向垂直，所述XY双向移动机构(7)的Y向与所述冲床床身(1)所在方向平行；所述XY双向移动机构(7)包括设置在所述工作平台(2)上的Y向导轨(7a)、滑动安装在所述Y向导轨(7a)上的底板(7b)、安装在所述底板(7b)上的X向导轨(7c)和滑动安装在所述X向导轨(7c)上的夹具安装板(7d)，所述工件夹具(3)安装在所述夹具安装板(7d)上；所述Y向导轨(7a)包括两根Y向主导轨(7a1)和两根Y向支撑辅助导轨(7a2)，所述两根Y向主导轨(7a1)和所述两根Y向支撑辅助导轨(7a2)均相对于所述冲床床身(1)平行布置，所述两根Y向支撑辅助导轨(7a2)布置在所述两根Y向主导轨(7a1)的外侧；所述Y向主导轨(7a1)为直线导轨，所述Y向支撑辅助导轨(7a2)为圆导轨，所述底板(7b)底面设有分别与所述直线导轨和所述圆导轨对应相互配合的直线导轨滑块(7b1)和圆导轨滑块(7b2)。
2.如权利要求1所述的数控冲切一体机，其特征在于，所述X向导轨(7c)通过第一横梁(7e)安装在所述底板(7b)上，所述夹具安装板(7d)侧面通过与所述X向导轨(7c)相互配合的X向滑块(7f)滑动安装在所述第一横梁(7e)上，所述X向导轨(7c)为直线导轨。
3.如权利要求2所述的数控冲切一体机，其特征在于，还包括驱动所述夹具安装板(7d)在所述X向导轨(7c)上滑动的X向驱动机构(8)和驱动所述底板(7b)在所述Y向导轨(7a)上滑动的Y向驱动机构(9)，所述X向驱动机构(8)和Y向驱动机构(9)均由所述数控单元(4)控制。
4.如权利要求3所述的数控冲切一体机，其特征在于，所述X向驱动机构(8)包括安装在所述底板(7b)上的X向齿条(8a)和安装在所述夹具安装板(7d)上的X向电机(8b)，所述X向电机(8b)的输出轴通过X向传动齿轮(8c)与所述X向齿条(8a)传动连接，所述X向齿条(8a)相对于所述X向导轨(7c)平行布置。
5.如权利要求4所述的数控冲切一体机，其特征在于，所述X向齿条(8a)通过第二横梁(8d)安装在所述底板(7b)上，所述X向电机(8b)通过电机支架(8e)安装在所述夹具安装板(7d)上。
6.如权利要求5所述的数控冲切一体机，其特征在于，所述第一横梁(7e)和第二横梁(8d)之间连接有平行度校正固定板(8f)，所述平行度校正固定板(8f)布置在所述第一横梁(7e)和第二横梁(8d)的两端。
7.如权利要求3所述的数控冲切一体机，其特征在于，所述Y向驱动机构(9)包括安装在所述工作平台(2)上的Y向齿条(9a)和安装在所述底板(7b)上的Y向电机(9b)，所述Y向电机(9b)的输出轴通过Y向传动齿轮(9c)与所述Y向齿条(9a)传动连接，所述Y向齿条(9a)布置在所述两根Y向主导轨(7a1)之间。
8.如权利要求1所述的数控冲切一体机，其特征在于，所述切割机构(6)通过支架(10)安装在所述冲床床身(1)的端头处。
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