钻冲孔一体式装置的制作方法

本发明涉及切割设备技术领域，尤其涉及一种可用于皮革布料的钻冲孔一体式装置。

背景技术：

目前市场随着工业要求提高，相对应的自动化水平也在逐步的提高。产品质量与产量的要求也进一步的提高，这才能保证企业在市场竞争中处于有利的位置。

当前在皮革与布料制品生产中，加工设备如皮革切割机，只能对在3mm以下的孔进行冲孔加工，而且一次冲孔加工只能是单个或者双个，而去频率较低。对于多层布料的一次性冲孔加工无法保证能够完成孔径与位置一致性，而且也无法做到冲孔深度的把控，且主要会出现冲孔毛边。这种加工形式效率低下，成本比较高昂，生产进度是难以满足市场客户的需求。

除此之外，当前市场上还出现钻冲式装备主要是改进传动机构，适用刀头在旋转同时进行冲孔，比如电机通过带轮带动冲头旋转，再有外置气缸连接带动冲头进行冲压动作，该结构相对比较复杂，需要用电机、同步带轮、气缸、弹簧等，结构对空间占用较大，设备成本较高。由于设备在加工时粉尘较多，同步带与弹簧结构会积灰尘而且电机的寿命严重影响了。

技术实现要素：

因此，本发明的目的之一在于提供一种钻冲孔一体式装置，以解决现有技术中的钻冲结构复杂、设备成本高、冲孔深度无法把握以及容易出现冲孔毛边等问题。

为达上述目的，本发明提供了一种钻冲孔一体式装置，该钻冲孔一体式装置包括：径向驱动结构、轴向驱动结构以及冲头结构。径向驱动结构包括气缸，该气缸包括气缸缸体、气缸上盖、第一活塞密封结构、活塞杆、第二活塞密封结构以及气缸下盖，该气缸缸体上具有第一开口以及第二开口，该活塞杆具有中空部，该气缸上盖以及该气缸下盖分别设置于该活塞杆的第一端以及该活塞杆的第二端，用以密封该气缸缸体，该第一活塞密封结构与该第二活塞密封结构位于该气缸上盖与该气缸下盖之间，且该第一活塞密封结构设置于该活塞杆的第一端与该气缸缸体之间，该第二活塞密封结构设置于该活塞杆的第二端与该气缸缸体之间；轴向驱动结构包括进出气安装座、导向气轴、旋转叶片、下轴承、下轴承压盖、旋转轴、旋转轴腔体、上轴承、上轴承座、上导气盖以及螺母，该旋转叶片安装于该旋转轴上，该上轴承座以及该下轴承压盖固定设置于该活塞杆的该中空部，并于该活塞杆内形成该旋转轴腔体，该旋转轴设置于该旋转轴腔体内，且该旋转轴的第一端通过该上轴承可转动地连接于该上轴承座，该旋转轴的第二端通过结合该下轴承压盖、该下轴承以及该螺母以密封该旋转轴腔体的临近该旋转轴的第二端的一端；其中，该进出气安装座上设置有第三进气口以及第三排气口，该第三进气口、该导向气轴、该上导气盖、该上轴承、该上轴承座、该旋转轴腔体以及该第三排气口组成气体流通路径；该冲头结构包括冲头，该冲头固定于该旋转轴的第二端。其中，当控制第一气体从该第一开口进入该气缸缸体内，该第一气体产生的压力使得该活塞杆沿第一方向运动，从而带动该冲头沿该第一方向运动，该第二开口为排气口；当控制该第一气体从该第二开口进入该气缸缸体内，该第一气体产生的压力使得该活塞杆沿第二方向运动，从而带动该冲头沿该第二方向运动，该第一开口为排气口；该第一方向与该第二方向相反，且该第一方向为该活塞杆的第一端指向该活塞杆的第二端的方向；当控制第二气体自该第三进气口进入该进出气安装座，该第二气体依次经过该导向气轴、该上导气盖、该上轴承、该上轴承座进入该旋转轴腔体内，且该第二气体从该旋转轴腔体的一侧进入并带动该旋转叶片旋转，进而带动该旋转轴以及与该旋转轴连接的冲头结构旋转，且该第二气体从该旋转轴腔体的另一侧出去，进入该进出气安装座的该第三排气口并排出。

作为可选的技术方案，还包括导向压料结构，该导向压料结构包括压料导向杆、轴用卡簧、弹性元件、上压料固定板以及下压料固定板，该压料导向杆的第一端穿出该上压料固定板并通过该轴用卡簧与该上压料固定板固定，该压料导向杆的第二端与该下压料固定板固定，该弹性元件设置于该上压料固定板以及下压料固定板之间；其中，在该冲头沿该第一方向运动的同时，该冲头结构会带动该压料导向杆、该轴用卡簧、该上压料固定板、该弹性元件、该下压料固定板一起沿该第一方向移动；在该冲头结构沿该第二方向运动的同时，该冲头结构会带动该压料导向杆、该轴用卡簧、该上压料固定板、该弹性元件、该下压料固定板一起沿该第二方向移动。

作为可选的技术方案，该导向压料结构穿设于该气缸缸体上。

作为可选的技术方案，该钻冲孔一体式装置还包括：第一电磁阀，用以选择性地控制该第一开口以及该第二开口的其中之一为进气口，其中之另一为出气口；第二电磁阀，设置于该第三进气口处，用以控制该第三进气口的开关；以及控制模组，控制该第一电磁阀以及第二电磁阀的作动。

作为可选的技术方案，该旋转轴腔体与该旋转叶片为偏心孔配合。

作为可选的技术方案，该旋转驱动结构还包括消声管，该消声管套设于该进出气安装座的外侧，并遮蔽该第三排气口。

作为可选的技术方案，该第一活塞密封结构包括第一轴用格来圈、第一o型圈以及孔用格来圈；该第一轴用格来圈设置于该气缸上盖与该活塞杆之间，该第一o型圈设置于该气缸缸体与该气缸上盖之间，该孔用格来圈设置于该活塞杆与该气缸缸体之间。

作为可选的技术方案，该第二活塞密封结构包括第二轴用格来圈以及第二o型圈，该第二轴用格莱圈设置于该气缸下盖与该活塞杆的第二端之间，该第二o型圈设置于该气缸下盖与该气缸缸体之间。

作为可选的技术方案，该旋转叶片采用耐磨材料加工而成。

作为可选的技术方案，该冲头结构还包括平面轴承、冲头安装座以及锥度套，该冲头安装座用以固定连接该旋转轴与该冲头，该平面轴承用以固定该冲头安装座与该旋转轴，该锥度套用以固定该冲头安装座与该冲头。

与现有技术相比，本发明的钻冲孔一体式装置，具有以下优点：

(1)解决了原有的市场上分体式的由电机带动旋转气缸带动冲孔的设备体成本高、空间大，减少了部件也同时降低了故障率以及后续维修难度；

(2)气动刀头转速可高于普通伺服电机上限的3000转，提高了钻冲时的旋转速度，那么在钻冲孔时提升了加工物料的厚度，产品孔位的边缘相对比较平滑；

(3)本发明使用集成式气动结构，消除了由电机带动的旋转冲刀配合气动进给结构中的电机带轮从动部分，大大的减少了安装空间，节省了机床预留的安装空间，这样直接降低了机床的大小、空间、价格等；

(4)冲刀集成在气缸内部，气缸可以限制冲刀的运动方向又起到导向作用，确保了冲刀的上下直线运动；

(5)使用弹簧和气缸配合，在下压过程中弹簧起到缓冲作用，降低了冲击力提高了压料导向杆寿命，提升了钻冲孔的性能。在上升时候弹簧起到了压料作用使得物料不会一起上升。

(6)使用不同的气动电磁阀控制可以使冲刀钻冲同步，可以实现在任意位置、数量进行同步加工。

关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

附图说明

图1所示为根据本发明的钻冲孔一体式装置的立体示意图；

图2所示为图1中的钻冲孔一体式装置的主视图；

图3所示为图1中的钻冲孔一体式装置的俯视图；

图4所示为沿图2中的钻冲孔一体式装置沿gg线的剖面示意图；

图5所示为沿图3中的钻冲孔一体式装置沿hh线的剖面示意图。

具体实施方式

请参见图1-图5，图1所示为根据本发明的钻冲孔一体式装置的立体示意图；图2所示为图1中的钻冲孔一体式装置的主视图；图3所示为图1中的钻冲孔一体式装置的俯视图；图4所示为沿图2中的钻冲孔一体式装置沿gg线的剖面示意图；图5所示为沿图3中的钻冲孔一体式装置沿hh线的剖面示意图。本发明提供一种钻冲孔一体式装置，该钻冲孔一体式装置可应用于皮革布料，但本发明并不以此为限，可根据实际需求选择冲头来满足实际使用情况。其中，本发明中，钻冲孔一体式装置包括：径向驱动结构、轴向驱动结构以及冲头结构。

径向驱动结构包括气缸1，气缸1包括气缸缸体3、气缸上盖4、第一活塞密封结构、活塞杆5、第二活塞密封结构以及气缸下盖7，该气缸缸体3上具有第一开口a以及第二开口b，该活塞杆5具有中空部51，该气缸上盖4以及该气缸下盖7分别设置于该活塞杆5的第一端51以及该活塞杆5的第二端52，用以密封该气缸缸体3，该第一活塞密封结构与该第二活塞密封结构位于该气缸上盖4与该气缸下盖7之间，且该第一活塞密封结构设置于该活塞杆5的第一端51与该气缸缸体3之间，该第二活塞密封结构设置于该活塞杆5的第二端52与该气缸缸体3之间。

轴向驱动结构包括进出气安装座2、导向气轴8、旋转叶片9、下轴承10、下轴承压盖11、旋转轴12、旋转轴腔体13、上轴承14、上轴承座15、上导气盖16以及螺母17，旋转叶片9安装于该旋转轴12上，上轴承座15以及下轴承压盖11固定设置于活塞杆5的中空部，并于活塞杆5内形成旋转轴腔体13，旋转轴12设置于旋转轴腔体13内，且旋转轴12的第一端121通过上轴承14可转动地连接于上轴承座15，旋转轴12的第二端122通过结合下轴承压盖11、下轴承10以及螺母17以密封该旋转轴腔体13的临近该旋转轴12的第二端122的一端。进出气安装座2上设置有第三进气口c以及第三排气口d，第三进气口c、导向气轴8、上导气盖16、上轴承14、上轴承座15、旋转轴腔体13以及第三排气口d组成气体流通路径。另外，本发明中，旋转轴腔体13与旋转叶片9为偏心孔配合。

冲头结构包括冲头18，冲头18固定于旋转轴12的第二端122。

其中，当控制第一气体从第一开口a进入气缸缸体3内，第一气体产生的压力使得该活塞杆5沿第一方向d1运动，从而带动冲头18沿第一方向d1运动，第二开口b为排气口；

当控制第一气体从第二开口b进入气缸缸体3内，第一气体产生的压力使得活塞杆5沿第二方向d2运动，从而带动冲头18沿第二方向d2运动，第一开口a为排气口；第一方向d1与第二方向d2相反，且第一方向d1为活塞杆5的第一端51指向活塞杆5的第二端52的方向；

当控制第二气体自第三进气口c进入进出气安装座2，第二气体依次经过导向气轴8、上导气盖16、上轴承14、上轴承座15进入旋转轴腔体13内，且第二气体从旋转轴腔体13的一侧进入并带动旋转叶片9旋转，进而带动旋转轴12以及与旋转轴12连接的冲头结构旋转，且第二气体从旋转轴腔体13的另一侧出去，进入进出气安装座2的该第三排气口d并排出，如图4所示箭头方向。

此外，冲头结构还包括平面轴承33、冲头安装座34以及锥度套35，冲头安装座34用以固定连接旋转轴12与该冲头18，平面轴承33用以固定冲头安装座34与该旋转轴12，该锥度套35用以固定该冲头安装座34与该冲头18。所以，从图4中可以看出，锥度套35套设于冲头18外，平面轴承33则安装于冲头安装座34外。那么，由于第二气体高度流动从而带动旋转叶片9转动，进而带动旋转轴12旋转运动，随之带动与旋转轴12配合的平面轴承33、冲头安装座34、锥度套35、冲头18、下轴承10以及螺母17，进行旋转运动。

如上，本发明将冲头的旋转结构集成安置于气缸的活塞杆里面，活塞杆本身可以被气缸带动实现上下运动，集成后可以实现同步上下旋转运动。

而且本发明使用气动作为冲头旋转的驱动力，可以在改变叶片数量以及旋转轴腔体的进出气角度，使得旋转轴的转速超越普通电机额定3千转的速度。这样可以提高产品冲孔后边缘的平整度，以及钻冲孔的深度；也提高了使用安全性、减少了安装使用空间以及优化了外观，方便以后维护与检修、这样降低了难度也提高了工作效率。

另外，本实施方式中，钻冲孔一体式装置还包括导向压料结构，导向压料结构包括压料导向杆19、轴用卡簧23、弹性元件24、上压料固定板25以及下压料固定板26，该压料导向杆19的第一端191穿出上压料固定板25并通过轴用卡簧23与上压料固定板25固定，该压料导向杆19的第二端192与下压料固定板26固定，该弹性元件24设置于该上压料固定板25以及下压料固定板26之间。且在下压料固定板26上理所应当的还设置有通孔40，以供冲头18伸出以接触无聊。其中，上述弹性元件24例如为弹簧，或是其他具有弹性的元件，如弹片或塑胶件。而且，为维持钻冲孔一体式装置的冲头在上下运动过程中或转动过程中的平衡性，较佳地，具有多个导向压料结构，本实施方式中是以2个为例进行说明，而且多个导向压料结构的上压料固定板25以及下压料固定板26共用，但本发明并不依次为限。

其中，在该冲头沿该第一方向运动的同时，该冲头18会带动该压料导向杆19、该轴用卡簧23、该上压料固定板25、该弹簧24、该下压料固定板26一起沿该第一方向d1移动；在冲头结构沿该第二方向运动的同时，该冲头18会带动该压料导向杆19、该轴用卡簧23、该上压料固定板25、该弹簧24、该下压料固定板26一起沿该第二方向d2移动。而且，由于下压料固定板25比冲头18更加靠近物料，所以活塞杆5带动冲头向下(向第一方向)移动的时候，下压料固定板26先压住物料进行固定然后冲头18进行钻冲加工，其中弹簧24在下压过程中起到缓冲作用降低了冲击力提高了压料导向杆19寿命，提升了钻冲孔的性能，反之冲头18向上运动时候带动下压料固定板26，同时上升。而且，在上升时候弹簧起到了压料作用使得物料不会一起上升。

本实施方式中，钻冲孔一体式装置还包括第一电磁阀以及第二电磁阀。第一电磁阀用以选择性地控制第一开口a以及第二开口b的其中之一为进气口，其中之另一为出气口。第二电磁阀设置于第三进气口c处，用以控制第三进气口c的开关。控制模组控制该第一电磁阀以及第二电磁阀的作动。从而通过电磁阀对a\b口，进行进气与出气的对换模式，从而控制使得本结构进行上下运动，当电磁阀对c口进行开关动作，那么就实现本结构的旋转动作。亦即，第一电磁阀控制活塞杆上下运动，第二电磁阀控制活塞杆里的叶片旋转从而带动冲头作旋转运动。所以我们可以对a\b\c进行配合控制就可以得出，钻冲动作。

但本发明也并不以此为限，另一实施方式中，也可以设置两个电磁阀来分别控制第一开口以及第二开口的开关，从而实现第一开口与第二开口的进气与出气的对换。

如图4所示，旋转驱动结构还包括消声管27，消声管27套设于该进出气安装座2的外侧，并遮蔽该第三排气口d，能够起到消音减小噪音的目的。

而且，第一活塞密封结构包括第一轴用格来圈28、第一o型圈29以及孔用格来圈30；第一轴用格来圈28设置于气缸上盖4与活塞杆5之间，第一o型圈设置于气缸缸体3与气缸上盖4之间，孔用格来圈30设置于活塞杆5与该气缸缸体3之间。

第二活塞密封结构的结构与第一活塞密封结构类似，第二活塞密封结构包括第二轴用格来圈31以及第二o型圈36，第二轴用格莱圈31设置于气缸下盖7与活塞杆5的第二端52之间，第二o型圈36设置于气缸下盖7与气缸缸体3之间。而且，下轴承10与螺母33之间还设置有孔用挡圈32。

另外，旋转叶片9例如采用耐磨材料加工而成。

藉由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的保护范围加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的保护范围内。因此，本发明所申请的权利要求的保护范围应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。