专利名称：自动冲压机床及其冲压方法
技术领域：
本发明涉及一种机加工设备，特别涉及一种自动冲压机床及其冲压方法。
背景技术：
冲压机床是较为常见的机加工设备，冲压加工是借助于常规或专用冲压设备的动 力，使坯料在模具里直接受到变形力并进行变形，从而获得一定形状，尺寸和性能的产品零 件的生产技术。 冲压加工是一种动作单一、连续重复的作业，要求操作者的注意力高度集中，持久 稳定。在冲压加工中，由于操作者需要将手伸入冲压位将工件放入或拿出，出现设备与人的 意识配合不协调时，就会出现冲床伤人事故。同时，设备故障会导致加工过程中机械失灵， 也会造成冲压机床伤手事件。 因此，需要对现有的冲压机床结构进行改进，在进行冲压加工上料和下料时，使操 作位和冲压位具有足够的安全距离，当操作失误或者机械故障时，可保护操作者的手不受 伤害，具有较强的安全性。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种自动冲压机床，在进行冲压加工上料和下料时，使操作 位和冲压位具有足够的安全距离，当操作失误或者机械故障时，可保护操作者的手不受伤 害，具有较强的安全性。 本发明的自动冲压机床，包括上模具总成和下模具总成，所述上模具总成包括上 模具及上模驱动装置，所述下模具总成包括下模具和下模驱动装置，所述下模驱动装置包 括转台总成和转台驱动电机，转台总成包括基座和与基座在水平面上转动配合的转台，所 述转台包括中心圆盘和环形承载台，转台驱动电机的转子轴以可使中心圆盘绕自身轴线转 动的方式与其驱动配合；环形承载台通过轴向设置的螺栓与中心圆盘以在圆周方向固定的 方式同轴连接，螺栓上设置对环形承载台施加与冲压力方向相反预紧力的弹簧，基座上设 置位于环形承载台下并与上模具正对的冲压垫块；所述下模具按圆周方向排列设置在环形 承载台上表面； 所述上模驱动装置包括上模驱动电机和曲轴连杆机构，上模驱动电机的电机轴通 过变速装置和电磁离合器与曲轴连杆机构传动配合，曲轴连杆机构的连杆连接设置于滑道 内的滑块，所述上模具通过滑块连接曲轴连杆机构的连杆； 还包括自动控制系统，所述自动控制系统包括PLC控制器、用于采集下模具入工 位位置信号并将信号输送至PLC控制器的下模入工位传感器和用于采集上模具位置信号 并将信号输送至PLC控制器的上模传感器，所述PLC控制器的控制命令输出至转台驱动电 机电路、上模驱动电机电路和电磁离合器。 进一步，所述环形承载台位于中心圆盘下部，弹簧套在螺栓外圆，下端顶住与螺栓 配合的螺母，上端紧顶环形承载台下表面；
进一步，所述中心圆盘通过与其在圆周方向固定配合的传动轴与转台驱动电机的 转子轴传动配合； 进一步，所述自动控制系统还包括用于采集下模具出工位位置信号并将信号输送 至PLC控制器的下模出工位传感器； 进一步，所述基座上固定设置向上延伸的立柱，所述冲压垫块下端开有沉孔，立柱 穿入沉孔使冲压垫块设置在基座上； 进一步，所述中心圆盘与基座通过平面滚动轴承转动配合。
本发明还公开了一种自动冲压机床的冲压方法，包括以下步骤
a.安装上模具和下模具，系统自检；
b.启动上模驱动电机，给出运行信号； c.通过上模传感器检测上模具位置；如果上模具位于上位，启动转台驱动电机， 给出运行信号； d.下模入工位传感器检测下模具是否位于冲压位，如果是，旋转台停止转动，电磁 离合器接合，完成一次冲压并且上模具上位后电磁离合器断开；
e.是否进行下一次冲压，如果是，重复c步骤，直至结束。 进一步，位于下模具出工位一侧设置下模出工位传感器，步骤c中，下模出工位传 感器用于检测转台是否转动，步骤d中，下模出工位传感器用于计数。 本发明的有益效果本发明的自动冲压机床及其冲压方法，下模具设置在通过机 械驱动的转台上，操作者的操作位与冲压位通过转台隔开，在进行冲压加工上料和下料时， 使操作位和冲压位具有足够的安全距离，当操作失误或者机械故障时，可保护操作者的手 不受伤害，具有较强的安全性；通过自动控制系统控制冲压过程，减少人工参与，消除由于 人的主观导致的安全事故，并提高工作效率；本发明转台采用中心圆盘和环形承载台组合 结构，并设置缓冲弹簧，可有效保护中心圆盘，防止中心圆盘及传动轴、轴承出现偏磨，并有 效隔断冲压力的传递，避免中心圆盘及其驱动组件受冲压力的作用，延长冲压转台及其驱 动装置的使用寿命，节约使用及维护成本。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。 图1为本发明的结构示意图； 图2为转台俯视图； 图3为图1A处放大图； 图4为本发明自动控制原理框图； 图5(图5a和图5b)为本发明冲压方法程序框图。
具体实施例方式
图1为本发明的结构示意图，图2为转台俯视图，图3为图1A处放大图，图4为本 发明自动控制原理框图，如图所示本实施例的自动冲压机床，包括上模具总成和下模具总 成，所述上模具总成包括上模具8及上模驱动装置，所述下模具总成包括下模具9和下模驱 动装置，所述下模驱动装置包括转台总成和转台驱动电机14，转台总成包括基座11和与基座11在水平面上转动配合的转台，所述转台包括中心圆盘15和环形承载台19，转台驱动 电机14的转子轴以可使中心圆盘15绕自身轴线转动的方式与其驱动配合；环形承载台19 通过轴向设置的螺栓18与中心圆盘15以在圆周方向固定的方式同轴连接，螺栓18上设置 对环形承载台19施加与冲压力方向相反预紧力的弹簧17，基座11上设置位于环形承载台 19下并与上模具正对的冲压垫块IO，冲压过程中，上模具8向下的冲压力作用于下模具9， 传至环形承载台19，环形承载台19压縮弹簧17作用于冲压垫块IO，从而使冲压力最终作 用于基座ll，利于保护中心圆盘15及其传动装置；所述下模具9按圆周方向排列设置在环 形承载台上表面，可为多个，本实施例采用四个沿圆周均布； 所述上模驱动装置包括上模驱动电机1和曲轴连杆机构4，上模驱动电机1的电 机轴通过变速装置和电磁离合器20与曲轴连杆机构4传动配合，如图所示，上模驱动电机 1的电机轴通过带传动机构2和齿轮传动副21将动力输出至曲轴连杆机构4，曲轴连杆机 构4还设置制动器3 ;曲轴连杆机构4的连杆连接设置于滑道6内的滑块7，所述上模具8 通过滑块7连接曲轴连杆机构4的连杆5 ; 还包括自动控制系统，所述自动控制系统包括PLC控制器25、用于采集下模具9入 工位位置信号并将信号输送至PLC控制器25的下模入工位传感器23和用于采集上模具8 位置信号并将信号输送至PLC控制器25的上模传感器22，如图所示，上模传感器22位于滑 道6上用于检测滑块7的位置，即得出上模具8的位置；下模入工位传感器23位于环形承 载台19外圆外侧；传感器可采用现有技术的任何能够读取位置信号的传感器；所述PLC控 制器25的控制命令输出至转台驱动电机14电路、上模驱动电机1电路和电磁离合器20。
本实施例中，所述环形承载台19位于中心圆盘15下部，弹簧17套在螺栓18外圆， 下端顶住与螺栓18配合的螺母，上端紧顶环形承载台19下表面；避免因螺栓18或弹簧17 失效时冲压力作用于中心圆盘，进一步保护传动系统。 本实施例中，所述中心圆盘15通过与其在圆周方向固定配合的传动轴16与转台 驱动电机14的转子轴传动配合，如图所示，本实施例中，转台驱动电机14的转子轴通过间 歇器13将动力输出至传动轴16 ; 本实施例中，所述自动控制系统还包括用于采集下模具出工位位置信号并将信号 输送至PLC控制器25的下模出工位传感器24 ;下模出工位传感器24可用于检测转台是否 转动和工件计数的功能，提高本发明的自动化水平。 本实施例中，所述基座11上固定设置向上延伸的立柱lla，所述冲压垫块10下端 开有沉孔10a，立柱lla穿入沉孔10a使冲压垫块10设置在基座11上；冲压垫块10担在 立柱lla上，利于自动调整水平度，保证冲压过程中与环形承载台具有较大的接触面积，进 一步保证环形承载台的水平度。 本实施例中，所述中心圆盘15与基座11通过平面滚动轴承12转动配合；如图所 示，由于中心圆盘15位于环形承载台19上部，平面滚动轴承12通过高度补偿圈12a进行 高度补偿，使本发明结构紧凑，降低摩擦系数，节约能耗。 图5(图5a和图5b)为本发明冲压方法程序框图，本发明还公开了一种自动冲压 机床的冲压方法，如图2所示，包括以下步骤 a.安装上模具和下模具，系统自检，自检合格进行下一步骤，不合格即给出故障信 号；
b.启动上模驱动电机，并给出运行信号；本实施例中，通过热继电器检测上模驱 动电机过载，如果运行不正常，则停机给出故障信号； c.如果正常则通过上模传感器检测上模具位置，如果上模具不上位，本实施例中， 上模驱动电机运行5s停机，给出故障信号； 如果上模具位于上位，启动转台驱动电机，给出运行信号，用热继电器检测转台驱 动电机过载，如果运行不正常，则停机给出故障信号； d.如果转台驱动电机运行正常，下模入工位传感器检测下模具是否位于冲压位， 如果否，本实施例中，转台驱动电机运行lOs停机，给出故障信号； 如果是，旋转台停止转动，电磁离合器接合，完成一次冲压并且上模具上位后电磁 离合器断开；其中，转台停止时间为0. 5s，电磁离合器接合Is断开； e.是否进行下一次冲压，如果是，重复c步骤中的检测上模驱动电机过载至d步 骤，直至结束。 本实施例中，还设置外置电位器，一次冲压结束后，通过外置电位器给定时间，由 操作工进行上下料工作熟练程度定，给定时间一般为Is以上。 本实施例中，位于下模具出工位一侧设置下模出工位传感器，步骤c中，下模出工
位传感器用于检测转台是否转动，步骤d中，下模出工位传感器用于计数。 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较
佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技
术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本
发明的权利要求范围当中。
权利要求
一种自动冲压机床，包括上模具总成和下模具总成，所述上模具总成包括上模具及上模驱动装置，其特征在于所述下模具总成包括下模具和下模驱动装置，所述下模驱动装置包括转台总成和转台驱动电机，转台总成包括基座和与基座在水平面上转动配合的转台，所述转台包括中心圆盘和环形承载台，转台驱动电机的转子轴以可使中心圆盘绕自身轴线转动的方式与其驱动配合；环形承载台通过轴向设置的螺栓与中心圆盘以在圆周方向固定的方式同轴连接，螺栓上设置对环形承载台施加与冲压力方向相反预紧力的弹簧，基座上设置位于环形承载台下并与上模具正对的冲压垫块；所述下模具按圆周方向排列设置在环形承载台上表面；所述上模驱动装置包括上模驱动电机和曲轴连杆机构，上模驱动电机的电机轴通过变速装置和电磁离合器与曲轴连杆机构传动配合，曲轴连杆机构的连杆连接设置于滑道内的滑块，所述上模具通过滑块连接曲轴连杆机构的连杆；还包括自动控制系统，所述自动控制系统包括PLC控制器、用于采集下模具入工位位置信号并将信号输送至PLC控制器的下模入工位传感器和用于采集上模具位置信号并将信号输送至PLC控制器的上模传感器，所述PLC控制器的控制命令输出至转台驱动电机电路、上模驱动电机电路和电磁离合器。
2. 根据权利要求1所述的自动冲压机床，其特征在于所述环形承载台位于中心圆盘 下部，弹簧套在螺栓外圆，下端顶住与螺栓配合的螺母，上端紧顶环形承载台下表面。
3. 根据权利要求2所述的自动冲压机床，其特征在于所述中心圆盘通过与其在圆周 方向固定配合的传动轴与转台驱动电机的转子轴传动配合。
4. 根据权利要求3所述的自动冲压机床，其特征在于所述自动控制系统还包括用于 采集下模具出工位位置信号并将信号输送至PLC控制器的下模出工位传感器。
5. 根据权利要求4所述的自动冲压机床，其特征在于所述基座上固定设置向上延伸 的立柱，所述冲压垫块下端开有沉孔，立柱穿入沉孔使冲压垫块设置在基座上。
6. 根据权利要求5所述的自动冲压机床，其特征在于所述中心圆盘与基座通过平面滚动轴承转动配合。
7. —种权利要求1所述的自动冲压机床的冲压方法，其特征在于包括以下步骤a. 安装上模具和下模具，系统自检；b. 启动上模驱动电机，给出运行信号；c. 通过上模传感器检测上模具位置；如果上模具位于上位，启动转台驱动电机，给出 运行信号；d. 下模入工位传感器检测下模具是否位于冲压位，如果是，旋转台停止转动，电磁离合 器接合，完成一次冲压并且上模具上位后电磁离合器断开；e. 是否进行下一次冲压，如果是，重复c步骤，直至结束。
8. 根据权利要求6所述的冲压方法，其特征在于位于下模具出工位一侧设置下模出 工位传感器，步骤c中，下模出工位传感器用于检测转台是否转动，步骤d中，下模出工位传 感器用于计数。
全文摘要
本发明公开了一种自动冲压机床，包括上模具总成和下模具总成，下模具总成包括下模具和下模驱动装置，所述下模驱动装置包括转台总成和转台驱动电机，本发明使冲压操作者的操作位与冲压位通过转台隔开，在进行冲压加工上料和下料时，使操作位和冲压位具有足够的安全距离，当操作失误或者机械故障时，可保护操作者的手不受伤害，具有较强的安全性；通过自动控制系统控制冲压过程，减少人工参与，消除由于人的主观导致的安全事故，并提高工作效率；中心圆盘和环形承载台组合结构，并设置缓冲弹簧，可有效防止中心圆盘及传动轴、轴承出现偏磨，并有效隔断冲压力的传递，避免中心圆盘及其驱动组件受冲压力的作用，延长冲压转台及其驱动装置的使用寿命。
文档编号B30B1/10GK101791874SQ20101013382
公开日2010年8月4日 申请日期2010年3月26日 优先权日2010年3月26日
发明者何先木 申请人:重庆钢铁(集团)有限责任公司