专利名称：穿孔装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及冲头旋转移动，而在片材、片材束、金属箔、薄板等被穿孔材料上开孔的穿孔装置。
背景技术：
以往，在穿孔装置中，有一种冲头旋转移动，而在被穿孔材料上开孔的类型的穿孔装置(参照引用文献1)。这种类型的穿孔装置110(参照图7，图8)的冲头111，被自由旋转地设置于冲头支承体132上。
在冲头支承体132的前面，设有使冲头111旋转的冲头旋转驱动电机151。冲头旋转驱动电机151的旋转力，通过在该电机151的输出轴152上设置的齿形驱动带轮153；在冲头111上设置的齿形带轮154；以及跨越设置于该两个带轮153、154的齿形带155，来传输给冲头111。
此外，冲头111从冲头升降驱动电机171接受驱动力，并与冲头支承体132一体移动(升降)。冲头升降驱动电机171的旋转力，由曲柄机构123而转换成直线往复运动，并传输给支承体132。当冲头111与支承体132升降时，冲头旋转驱动电机151；带轮153、154以及带155也一体升降。
这样，冲头111在通过冲头旋转驱动电机151旋转的同时，通过冲头升降驱动电机171而升降，而在被穿孔材料W上开孔。
JP特开2003-291092号公报然而，以往的穿孔装置110的冲头升降驱动电机171，除了冲头111之外，还要使冲头旋转驱动电机151升降，因而需要大驱动力。因此，冲头升降驱动电机171为大型物。并且，以往的穿孔装置110，还需要冲头升降驱动电机171与冲头旋转驱动电机151这两台电机。基于上述理由，以往的穿孔装置110为大型物。
并且，在传统的穿孔装置110中，由于冲头旋转驱动电机151被设置在冲头支承体132的前面，因而电源线等也必须在前面侧进行布线。因此，电源线等有必要在用户穿孔作业中不会误切断的位置上绷紧布线。并且，由于电机为两台，因而需配置多条电源线等。基于这些理由，以往的穿孔装置110装配時的布线作业费时费力。
此外，在以往的穿孔装置110中，由于冲头旋转驱动电机151设置在冲头支承体132的前面，因而即使用户在穿孔作业中欲从正面确认冲头111的前端位置，冲头111的前端也会被冲头旋转驱动电机151遮挡，而难以见到。因此，在以往的穿孔装置110中，冲头旋转驱动电机151会妨碍穿孔作业。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种将使冲头移动的驱动单元与使冲头旋转的驱动单元设置成共用的驱动单元的穿孔装置。
第1方面涉及的发明为一种穿孔装置，比如如图1至图6所示，其特征为具有在被穿孔材料W上开孔的冲头12、使前述冲头12旋转的旋转驱动机构14、以及使前述冲头12在前述冲头12的轴向移动的往复式驱动机构16；前述冲头12在通过前述旋转驱动机构14旋转的同时，由前述往复式驱动机构16而移动，并在前述被穿孔材料W上开孔；此外，具有一个驱动单元17，由该驱动单元17来驱动前述旋转驱动机构14与前述往复式驱动机构16双方。
第2方面涉及的发明，是在第1方面所述的穿孔装置10中，其特征为，前述旋转驱动机构14具有通过前述驱动单元17而从动旋转的旋转体，前述旋转体在前述冲头12上轴向自由移动且旋转方向成一体地连接。
第3方面涉及的发明，是在第1或第2方面所述的穿孔装置10中，其特征为，具有多个前述冲头12。
第4方面涉及的发明，是在第1或第2方面所述的穿孔装置10中，其特征为，前述驱动单元17设于装置本体11的后方。
(作用)在第1方面所述的本发明的穿孔装置10中，比如如图1至图6所示，驱动单元17使旋转驱动机构14与往复式驱动机构16双方动作。旋转驱动机构14使冲头12旋转。往复式驱动机构16使冲头12移动。其结果是，冲头12边旋转边移动，并在被穿孔材料W上开孔。并且，本发明的穿孔装置10通过将驱动单元17设置成一个，由此，无需以往所需的、移动旋转驱动机构的驱动单元自身的驱动力。
在第2方面所述的本发明的穿孔装置10中，比如如图1及图3所示，驱动单元17起动后，往复式驱动机构16使冲头12移动。并且，旋转驱动机构14使冲头12旋转。由于冲头12，在旋转驱动机构14的旋转体51上自由移动且旋转方向成一体地连接，因而一边相对旋转体51移动，一边从旋转体51接受旋转力，而在被穿孔材料W上开孔。即，旋转驱动机构14不沿轴向移动，来向移动的冲头12传输旋转力。
在第3方面所述的本发明的穿孔装置10中，如图2所示，由于具有多个冲头，因而在被穿孔材料上同时开多个孔。
在第4方面所述的本发明的穿孔装置10中，比如如图1、图2所示，由于将驱动单元17配置到装置本体11的后方，因而驱动单元17不会遮挡冲头12的前端。
另外，前述说明(发明内容)中所示的附括弧的符号旨在便于理解内容，是为了与附图对照而附加的符号，它不限定“权利要求书”所述的构成。
在第1方面涉及的穿孔装置中，由于用一个驱动单元来使旋转驱动机构与往复式驱动机构动作，因而可使装置整体小型化。并且，无需以往所需的、使旋转驱动机构的驱动单元自身移动的驱动力，可使驱动单元小型化，而使装置整体小型化。此外，通过将驱动单元设置成一个，可以减少布线数量，可缩短装置装配时的布线作业时间。
在第2方面涉及的穿孔装置中，由于旋转驱动机构不移动，而向移动的冲头传输旋转力，因而可将旋转驱动机构的旋转力圆滑地传输给冲头，并圆滑地进行穿孔动作。
在第3方面涉及的穿孔装置中，由于可在被穿孔材料上同时开多个孔，因而可提高穿孔效率。
在第4方面涉及的穿孔装置中，由于将驱动单元配置到装置本体的后方，因而可将驱动单元的电源线等布置到用户不会误切断的部位，易于布线作业。并且，由于驱动单元不会遮挡冲头的前端，因而用户可容易地确认冲头的前端位置，可正确地进行穿孔作业。
图1是本发明的实施方式中的穿孔装置的主视图。
图2是从左侧观察的图1的穿孔装置的图。
图3是图1的穿孔装置的俯视图。
图4是从右侧观察图1的穿孔装置的概略图。
图5是支承图1中穿孔装置的冲头的机构的剖视图。
图6是图1的穿孔装置的滑块曲柄机构的图。
图7是以往的穿孔装置的主视图。
图8是图7的穿孔装置中，冲头下降到下止点，而在被穿孔材料上开孔的状态的图。
符号说明如下W 被穿孔材料10穿孔装置11装置本体 12冲头13升降体14旋转驱动机构15往复支承机构 16往复式驱动机构17电机(驱动单元)18键19键槽 21底座22支承板23顶板24支柱 25辅助顶板
37冲孔屑排出孔38 冲孔屑收集箱39压垫45 中间输出轴51从动齿形带轮(旋转体)71齿轮组 72 滑块曲柄机构78旋转轴 84 连接部85曲柄连杆探测片 86、87 传感器具体实施方式
以下基于附图，对本发明实施方式的穿孔装置作以说明。穿孔装置通过旋转移动的冲头，在片材、片材束、木板、金属箔、金属板等被穿孔材料上开孔。
(构成说明)如图1至图6所示的穿孔装置10具有装置本体11；在被穿孔材料W上开孔的冲头12；支承冲头12进行自由旋转而不能轴向移动的升降体(冲头支承体)13；使冲头12旋转的旋转驱动机构14；在装置本体11上自由往复移动的支承升降体13的往复支承机构15；使升降体13往复移动的往复式驱动机构16；使往复式驱动机构16动作的设置于装置本体11的电机17等。穿孔装置10通过共用电机(驱动单元)17，来使旋转驱动机构14及往复式驱动机构16动作，并使冲头12边旋转边下降，而在被穿孔材料W上开孔。
如图1、图2所示，装置本体11由以下部件来构成底座21；载置被穿孔材料W的承受台29；阻挡承受台29上所载置的被穿孔材料W的端部的端部承受板30；设置于底座21的支承板22；设置于支承板22的上部的顶板23；位于顶板23的上方的辅助顶板25等。底座21与顶板23保持互相平行的一对支柱24的下端及上端。一对支柱24构成往复支承机构15，且从升降体13的支柱贯通孔27中贯通。因此，升降体13在一对支柱24上自由升降。
两个冲头12边旋转边下降，而在被穿孔材料上开孔。两个冲头12从升降体13的冲头贯通孔20中贯通，并在升降体13上自由旋转，但不能轴向移动。如图5所示，冲头12，通过在冲头12上自由拆装地安装的挡轮31、在冲头12上用螺钉32固定的防脱圈33、以及推力滚针轴承34等，来限制相对升降体13的轴向移动，并被设置到升降体13上。并且，冲头12，通过推力滚针轴承34，以及安装于升降体13的冲头贯通孔20的含油衬套35、35，而自由旋转地设置在升降体13上。此外，冲头12在轴心贯通形成有冲孔屑排出孔37，且形成为圆筒状。冲头12在被穿孔材料W上开孔时所产生的冲孔屑，被压入到冲孔屑排出孔37，并从图1所示的冲孔屑排出孔37压出，而存放到冲孔屑收集箱38。冲孔屑收集箱38被设计成从辅助顶板25上自由拆下。辅助顶板25由隔离轴26而与顶板23分离，并设置于顶板23上。
旋转驱动机构14，对设置于顶板23的下面的电机17的旋转速度进行减速，并将旋转力传输给两个冲头12。旋转驱动机构14由以下部件构成齿形带轮41，其设置于在顶板23上突出的电机17的旋转轴36(参照图3)上；齿形空转轮42；在该两个带轮41、42上跨越设置的齿形带43；与齿形空转轮42轴心一致的一体式小直径惰齿轮44；大直径中间齿轮46，其与自由旋转地设置在顶板23上的中间输出轴45成一体、且与小直径惰齿轮44啮合；与大直径中间齿轮46成一体的齿形带轮47；大直径齿形带轮48；在该两个带轮47、48上跨越设置的中间齿形带49；与大直径齿形带轮48成一体的小直径齿形带轮50；设置于各冲头12的从动齿形带轮51、51；在这些带轮50、51、51上跨越设置的从动齿形带52；以及向从动齿形带52提供张力的张力辊53等。
因此，旋转驱动机构14，将电机17的旋转力通过以下部件传输给各冲头12、12，即旋转轴36；齿形带轮41；齿形带43；齿形空转轮42；小直径惰齿轮44；大直径中间齿轮46；齿形带轮47；中间齿形带49；大直径齿形带轮48；小直径齿形带轮50；从动齿形带52；以及从动齿形带轮51、51。旋转驱动机构14通过共用的从动齿形带52，来使两个从动齿形带轮51、51旋转。因此，两个冲头12将同時开始旋转，且同时停止。另外，冲头12并不限定于两个，也可以设置成一个或三个及其以上。在任何一种场合下，冲头12均从从动齿形带轮51中贯通，且在旋转方向与从动齿形带轮51相配合。
冲头12从齿形带轮(旋转体)51接受旋转力来旋转的另一面，与升降体13一起、以一对支柱24、24作为导柱进行升降。为此，如图3所示，冲头12从齿形带轮51中贯通，并由键18及键槽19，相对齿形带轮51轴向自由移动，且在旋转方向相配合。另外，齿形带轮51，以在冲头12升降时，不追随冲头12而升降的方式，被配置于顶板23与辅助顶板25之间，且其向上下方向的移动受到限制。
如图1、图2所示，升降体13具有被穿孔材料压板60。被穿孔材料压板60随着升降体13的下降，在底座21的承受台29上按压被穿孔材料W。被穿孔材料压板60由以下部件构成，即压轴62，其分别贯通在升降体13上形成的两个贯通孔61；挡轮63，其为防止压轴62脱落而自由拆装地设置于压轴62上；在压轴62的下端设置的压板64；压簧65，其介于升降体13的下面与压板64的上面之间，且在压轴62上活动嵌合等。压板64具有冲头12的前端(下端)从中贯通的冲头前端贯通孔66。压板64在下面具有压垫39，其用于当压板64在承受台29上按压被穿孔材料W时，不使被穿孔材料W损伤。
如图1、图6所示，往复式驱动机构16，将电机17的旋转力转换成直线运动，并使配有冲头12的升降体13升降。往复式驱动机构16具有传输电机17的旋转力的齿轮组71；旋转一往复运动转换机构即滑块曲柄机构72等。
齿轮组71对电机的旋转速度进行减速，并将旋转力传输给滑块曲柄机构72，且主要由多个齿轮来构成。齿轮组71具有图3所示的前述齿形带轮41；齿形带43；齿形空转轮42；小直径惰齿轮44；大直径中间齿轮46；中间输出轴45；与该中间输出轴45一体的图1所示的驱动伞齿轮73；与该驱动伞齿轮73啮合且在支承板22上自由旋转地设置的从动伞齿轮74；与该从动伞齿轮74同轴且一体的小直径齿轮75；与该小直径齿轮75啮合、且在支承板22上通过轴80来设置的大直径齿轮76；与该大直径齿轮76同轴且一体的小直径齿轮77；在支承板22上自由旋转地设置的旋转轴78；以及与旋转轴78同轴且一体的大直径齿轮79等。
另外如图3所示，齿形带轮41、齿形带43、齿形空转轮42、小直径惰齿轮44、大直径中间齿轮46、以及中间输出轴45，还被兼用作旋转驱动机构14的一部分。
如图1所示，在升降体13的侧部，在对冲头12的升降方向正交的方向，突出设有与往复式驱动机构16的滑块曲柄机构72连接的轴状连接部84。
如图6所示，滑块曲柄机构72，将旋转轴78与大直径齿轮79的旋转运动转换成直线运动，并以支柱24、24作为导柱，来使升降体13(参照图1)升降。滑块曲柄机构72具有与旋转轴78一体旋转的曲柄连杆81；设置于该曲柄连杆81的旋转端部的连接销82；以及与连接部84自由旋转地连接的连接连杆83。连接连杆83与连接部84自由旋转地连接。曲柄连杆81除了被设置于旋转轴78之外，还通过固定螺钉88被固定到大直径齿轮79上。
在旋转轴78上设有曲柄连杆探测片85，其探测曲柄连杆81的位置，而使冲头12在上止点停止。在曲柄连杆探测片85的旋转区域内，设有探测曲柄连杆探测片85的位置的一对传感器86、87。一对传感器86、87，被设置于在图1所示轴承67上设置的支架89(参照图1)，在探测到曲柄连杆探测片85时，停止电机17的旋转。另外，传感器86、87不必设为一对。也可以是一个。
(动作说明)穿孔装置10如图1所示，在停止状态，连接部84位于上止点，升降体13在最上位停止。当用户在承受台29上放置被穿孔材料W，并按下不图示的启动钮后，电机17便起动。电机17的旋转力由旋转驱动机构14传输给冲头12，而使冲头12旋转。此外，当电机17旋转后，升降体13通过往复式驱动机构16而开始下降。
即，电机17的旋转力由齿轮组71传输给旋转轴78，而使旋转轴78旋转。这样，滑块曲柄机构72的曲柄连杆81以及曲柄连杆探测片85也旋转。通过曲柄连杆81的旋转，曲柄连杆81与连接连杆83便从不重合的一条直线状的待机状态，弯曲成“く”字状，而成为重合状态，且连接销82移动到最下位位置。与此同时，连接部84移动到下止点，升降体13也下降到最下位。
如图3所示，冲头12通过键18与键槽19的卡合，相对从动齿形带轮51在轴向自由移动地在旋转方向上卡合，因而边受空旋转力边与升降体13一体下降。此时，由于从动齿形带轮51位于顶板23与辅助顶板25之间，因而不会下降。并且，随着升降体13的下降，压板64也与升降体13一体下降。在压板64与升降体13的下降中，压板64通过压垫41，将被穿孔材料W按压在承受台29上。由于升降体13还在继续下降，因而压板64将对抗压簧65，从而与升降体13脱离。于是，通过压板64，冲头12的刃尖12a便接近被按压在承受台29上的被穿孔材料W，而冲头12在被穿孔材料W上开孔。
冲头12在被穿孔材料W上开孔时所产生的冲孔屑，被挤入在冲头12的轴心贯通形成的冲孔屑排出孔37，并从冲孔屑排出孔37的上端，向冲孔屑收集箱38排出。
冲头12在被穿孔材料W上的开孔结束时，曲柄连杆81的连接销82，通过最下位位置，向最上位位置旋转。与此同时，连接连杆83也向上方移动，连接部84向上止点移动，升降体13、冲头12、被穿孔材料压板60也上升。
在使上升中的升降体13与冲头12在待机位置即上止点停止时，考虑到各部分的惯性，有必要在升降体13与冲头12到达上止点之前，由传感器86、87来探测曲柄连杆探测片85，并停止电机17的旋转。因此，如图6所示，在与曲柄连杆81一体旋转的曲柄连杆探测片85在旋转至相当于升降体13与冲头12的上止点位置的前侧，在可探测曲柄连杆探测片85的位置上配有传感器86、87。
当升降体13与冲头12返回到上止点即待机位置后，电机17的旋转也停止，穿孔装置10处于待机状态。
另外，尽管旋转驱动机构14与往复式驱动机构16，通过齿轮、齿形带轮及齿形带，来使电机17的旋转速度减速，但不限定于此。比如，也可以取代用齿轮来传输旋转力，而用齿形带轮与齿形带来传输旋转力。或者，也可以取代用齿形带轮与齿形带来传输旋转力，而用齿轮来传输旋转力。例如，也可以将小直径齿形带轮50、从动齿形带52、从动齿形带轮51改换成齿轮传输。此外，也可以全改换成齿轮传输，或者全改换成齿形带轮、齿形带传输。
并且，也可以取代往复式驱动机构16的滑块曲柄机构72，而采用不图示的偏心凸轮。即，也可以在与旋转轴78一体的大直径齿轮79上安装偏心凸轮，并在该偏心凸轮的外周上承接突出设置于升降体13的连接部84，而成为由偏心凸轮来支承升降体13的状态，由此，随着偏心凸轮的旋转，使升降体13与冲头12一体升降。而且，由于偏心凸轮的直径不均同，因而与滑块曲柄机构72同样，在冲头12的下止点与上止点中，可以降低冲头12的升降速度。并且，即使取代偏心凸轮，而在大直径齿轮79的侧面形成与偏心凸轮的外形同形的凸轮沟，并使该凸轮沟与连接部84相卡合，也可以使冲头12同样地升降。因此，往复式驱动机构16的旋转-往复式转换机构，不限于滑块曲柄机构72。
在上述本实施方式的穿孔装置10中，由于冲头12从旋转驱动机构14的从动齿形带轮51中贯通，且通过键18及键槽19，在旋转方向上与从动齿形带轮51相卡合，因而可通过使冲头12升降的电机17，来使冲头12旋转。即，本实施方式的穿孔装置10，由于用一个电机来使旋转驱动机构14与往复式驱动机构16动作，因而装置整体可实现小型化。并且，由于穿孔装置10只采用一台电机17，因而无需以往所需的、使旋转驱动机构的电机本身移动的驱动力，由此可相应地降低施加于电机的负荷，使电机小型化，而可降低装置整体的尺寸。此外，由于穿孔装置10只采用一台电机17，因而可相应减少布线数量，缩短装置组装时的布线作业时间。
并且，在本实施方式的穿孔装置10中，由于冲头在从动齿形带轮51中贯通，因而即使冲头12相对从动齿形带轮51移动，冲头12也不会从动齿形带轮51脱离。因此，可由从动齿形带轮51，将电机17的旋转力可靠地传输给冲头12，穿孔装置10可以可靠地实施穿孔动作。并且，由于不必移动从动齿形带轮51，因而施加于电机17的负荷便相应减小，可使电机17小型化。
此外，由于本实施方式的穿孔装置10具有多个冲头12，因而可在被穿孔材料上同时开多个孔，可提高穿孔效率。并且，由于穿孔装置10只采用一台电机17，因而无需以往所需的、使旋转驱动机构14的电机本身移动的驱动力，因而可相应免去施加于电机的負荷，可使多个冲头容易地旋转移动。
并且，在本实施方式的穿孔装置10中，由于将电机17配置到装置本体11的后方，因而与以往不同，冲头12的前端不会被电机遮挡。因此，用户可以确实看到冲头12的前端，正确地进行穿孔作业。并且，可将电机17的不图示的电源线等配置到用户不会误切断的部位，可容易地进行布线作业。
此外，在本实施方式的穿孔装置10中，由于具有将旋转轴78的旋转运动转换成往复运动，并传输给升降体13的连接部84的滑块曲柄机构72，因而冲头12可迅速地往复移动，可在被穿孔材料上迅速地开孔。
并且，在本实施方式的穿孔装置10中，通过滑块曲柄机构72，冲头12越接近在被穿孔材料W上开孔的止点位置，移动速度越减慢，且冲头12每旋转一次的移动量越少，因而可在被穿孔材料上正确地开孔。并且，由于在穿孔后，冲头12慢慢加速，从被穿孔材料W中抜出并退避，因而可提高穿孔效率。
权利要求
1.一种穿孔装置，具有在被穿孔材料上开孔的冲头、使前述冲头旋转的旋转驱动机构、以及使前述冲头在前述冲头的轴向移动的往复式驱动机构，在前述冲头由前述旋转驱动机构而旋转的同时，由前述往复式驱动机构而移动，并在前述被穿孔材料上开孔，该穿孔装置的特征在于具有一个驱动单元，并由该驱动单元来驱动前述旋转驱动机构与前述往复式驱动机构双方。
2.根据权利要求1所述的穿孔装置，其特征在于前述旋转驱动机构，具有由前述驱动单元而从动旋转的旋转体，前述旋转体在前述冲头上轴向自由移动且旋转方向成一体地连接。
3.根据权利要求1或2所述的穿孔装置，其特征在于具有多个前述冲头。
4.根据权利要求1或2所述的穿孔装置，其特征在于前述驱动单元设于装置本体的后方。
全文摘要
将使冲头移动的驱动单元以及使冲头旋转的驱动单元设成共用的驱动单元。穿孔装置(10)具有在被穿孔材料(W)上开孔的冲头(12)；使冲头(12)旋转的旋转驱动机构(14)；使冲头(12)在冲头(12)的轴向移动的往复式驱动机构(16)，冲头(12)在通过旋转驱动机构(14)旋转的同时，通过往复式驱动机构(16)移动，并在被穿孔材料W上开孔，该装置具有一个电机(17)，由该电机(17)来驱动旋转驱动机构(14)与往复式驱动机构(16)双方。
文档编号B26F1/02GK1915615SQ20051009319
公开日2007年2月21日 申请日期2005年8月19日 优先权日2005年8月19日
发明者西村和夫, 池田宪一郎 申请人:大同工业株式会社