冲压设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于加工金属工件和/或片材的机械工具，且本发明具体涉及一种冲压设备，其可安装到冲压机上以便执行切割和冲压操作。
【背景技术】
[0002]已知的冲压机包括冲压设备，即所谓的冲头，其沿着作业轴线支撑和移动冲压工具，所述冲压工具作用于工件上，与下面的冲模或反向凸模(counterpunch)配合，所述工件通常是金属片材。冲模通常固定到冲压机的作业台上，所述作业台支撑待加工的工件。
[0003]在具有单个工具的冲头中，单个工具可拆卸地安装到支撑元件上，支撑元件即所谓的芯轴，其通过相应的致动器沿着作业轴线线性驱动和围绕作业轴线旋转。沿着作业轴线在两个相反方向上的线性运动使得在冲压过程中形成工具的作业冲程和返回冲程。围绕作业轴线的旋转运动使得冲压工具能够旋转以及可改变其角度取向(转位)以便在待被加工的工件上执行不同的切割操作或冲压操作。
[0004]两个不同的致动器用于移动芯轴，所述芯轴分别以线性的方式和旋转的方式支撑工具。致动器可以是液压的或电动的。在后一种情况下，致动器包括旋转的电动马达，其定位在芯轴的两侧处并通过相应的传动器件作用于芯轴。具体地，第一电动马达作用于螺杆-螺母螺旋装置上，其将由第一电动马达赋予的旋转转换成芯轴的平移运动。第二电动马达例如通过花键联轴器作用于芯轴上，以便将必要的旋转传递到后者即芯轴。两个电动马达在芯轴的两侧处的布置使得冲头特别笨重。
[0005]在多工具的冲头中，提供击打元件，即所谓的撞锤(ram)，其沿着作业轴线线性移动并作用于选定的工具上，将用于在工件上执行加工操作所必需的动能和线性运动赋予工具。
[0006]冲压工具容纳在工具保持装置内，所述工具保持装置固定到冲头并位于撞锤和待被加工的工件之间。工具保持装置通常包括转鼓，工具可滑动地容纳在其中，所述工具围绕转鼓的旋转轴线周向布置。
[0007]冲头可进一步设有工具保持转台，多个工具保持装置安装在工具保持转台上。工具保持转台可通过相应的致动器围绕相应的旋转轴线旋转。单个工具保持装置可围绕转台的上述旋转轴线可旋转地安装并以角度间隔开。通过使得转台适当地旋转，加工操作所需的工具保持装置可被选定且定位在撞锤处。
[0008]在具有固定头的多工具的头部中，除了线性地沿着作业轴线移动以驱动工具之夕卜，撞锤围绕上述作业轴线旋转，以选择和驱动所需的工具。
[0009]为了角度取向(转位)，通过使得工具保持装置和撞锤以协调的方式旋转来实现冲压工具围绕相应轴线的旋转。
[0010]同样在这种情况下，使用两个不同的致动器，以便采用大致类似于给设有芯轴的单个工具头部所提供那些的建设性的方案分别以线性和旋转的方式驱动撞锤。
[0011 ] 额外地设置第三致动器，使得工具保持装置旋转以及使得工具以角度取向，该第三致动器通常是旋转电动马达。
[0012]在具有旋转头的多工具的头部中，撞锤仅具有线性运动，工具的选择和其角度取向通过使得头部的部分和工具保持装置以协调的方式旋转而实现。
[0013]具有固定头或旋转头的已知的多工具冲压设备的一个缺点是它们需要三个不同的致动器，用于移动撞锤、选择冲压工具和使得冲压工具以角度取向。三个致动器和相应的传动器件通常是复杂的，并导致冲压设备具有相当大的尺寸和高的成本。
【发明内容】
[0014]本发明的一个目的是改进已知的冲压设备，特别是多工具的冲压设备。
[0015]另一个目的是提供一种具有简单和紧凑的结构以及减小的尺寸的冲压设备。
[0016]进一步的目的是制造一种冲压设备，其使得冲压过程能够以最优方式执行，且同时使得使用受限数量的致动器来选择冲压工具和/或使得冲压工具以角度取向。
[0017]在本发明的第一方面，提供根据权利要求1所述的一种冲压设备。
[0018]在本发明的第二方面，提供根据权利要求16所述的一种冲压设备。
【附图说明】
[0019]参照附图可更好地理解并实施本发明，所述附图示出本发明的一些非限制性的示例性实施例，其中:
[0020]-图1是本发明冲压设备的纵向截面视图，其中击打元件处于内部操作位置中；
[0021]-图2是设备的纵向截面视图，其中所述击打元件处于外部操作位置中；
[0022]-图3是图1所示冲压设备的透视图；
[0023]-图4是图1所示设备的局部放大截面视图，其具体示出工具保持转台器件和工具保持单元。
【具体实施方式】
[0024]参考图1至图4，示出本发明的冲压设备1，其能够与冲压机工具相关联，所述冲压机工具为已知类型且未示出，该冲压机工具适于在工件上进行切割和/或冲压操作，所述工件特别是金属片材。冲压设备1，通常也被称为冲头，包括击打元件2，即所谓的撞锤，其布置成用于与冲压工具30即所谓的凸模(punch)相互作用，并且可在容纳器件3内部沿着作业轴线移动和围绕作业轴线A运动。具体地，在所示的实施例中，击打元件2从冲压工具分离，并且在操作过程中进行击打，并且将冲压工具逐步推动并移动到抵靠待被加工的工件。
[0025]设备1包括第一旋转致动器4，其通过传动器件10联接到击打元件2以便使得后者即击打元件2沿着作业轴线A线性地移动并驱动冲压工具30。击打元件2和与其相关联的冲压工具30因此在两个方向上沿着作业冲程移动，所述冲程具有长度，该长度取决于待被加工的工件的厚度。具体地，击打元件2在内部操作位置R(图1)和外部操作位置T(图2)之间移动，其中在内部操作位置R中，所述击打元件2在容纳器件3内且与冲压工具30间隔开并脱离接合，其中在外部操作位置T中，所述击打元件2将冲压工具30推动到其最大外部延伸位置中。
[0026]该设备1还包括第二旋转致动器5，其连接到所述击打元件2并布置成用于使得后者即击打元件2围绕作业轴线A旋转，具体用于使得冲压工具30以角度取向。
[0027]所述容纳器件3包括箱式支撑和容纳结构，其设有适于容纳击打元件2、传动器件10和第二旋转致动器5的空腔13。容纳器件3使得所述设备1能够被固定到冲压机的支撑框架。冲压机包括作业台，其用于支撑工件以及至少一个冲模或反向凸模固定在该作业台上，所述冲模或反向凸模与冲压工具30配合以便在工件上执行加工操作。
[0028]第一旋转致动器包括第一马达，特别是第一电动马达4，其固定到容纳器件3并设有驱动轴，所述驱动轴与作业轴线A同轴并连接到传动器件10。具体地，第一电动马达4固定到容纳器件3的外部，基本上与作业轴线A对准且位于相对于击打元件2的相对侧上。
[0029]第一电动马达4例如包括扭矩马达或无刷马达。
[0030]第一旋转致动器还可包括液压马达或气动马达。
[0031]传动器件10包括:螺杆器件11，所述螺杆器件11由容纳器件3可旋转地支撑，并通过第一旋转致动器4旋转；以及螺母器件12，其与螺杆器件11接合并连接到击打元件2 ;当螺杆器件11旋转时，螺母器件12沿着作业轴线A移动并平移。
[0032]在所示的实施例中，螺杆器件包括再循环滚珠螺杆11，其插入到容纳器件3的空腔13内，并通过一对轴承可旋转地支撑。螺杆11连接到第一电动马达4的驱动轴。
[0033]螺母器件包括螺母或内螺杆12，其与螺杆11接合并在空腔13内滑动。防旋转器件31设置成防止螺母12在螺杆11的旋转过程中旋转。防旋转器件例如包括一个或多个花键。
[0034]击打元件2可通过连接元件6可旋转地固定到螺母12的与第一电动马达4相对的端部。
[0035]第二旋转致动器包括第二电动马达5，其设有定子51和转子52，所述定子51固定到所述容纳器件3，而所述转子52在定子51的内部并与所述定子51同轴，且以如此的方式连接到击打元件2以至于可随后者即击打元件2移动。定子51包括相应的圆柱形的管状元件，其固定到空腔13的内壁，并且以便包封和围绕转子52、击打元件2和传动器件10。
[0036]转子52以如此的方式沿着作业轴线A延伸，以至于沿着作业冲程时总是面对定子51且与定子51接合，并且当第二电动马达5被致动时围绕上述作业轴线A旋转。具体地，转子52包括成型的管状元件，其部分地包绕击打元件2和螺母12，并在作业轴线A的方向上纵向延伸，其具有的长度确保击打元件2在内部操作位置R和外部操作位置T之间的任何位置下，定子51总是面对转子52的一部分，使得相应的磁场可相互作用，从而确保第二电动马达5的操作。具体地，转子52的形状和尺寸确保磁场的相互作用始终使得所述第二电动马达实现所需机器扭矩。
[0037]第二电动马达5例如包括扭矩马达或无刷马达。
[0038]该设备包括衬套器件14，其固定到空腔13的内壁，并意旨与转子52接合和可滑动地支撑转子52。
[0039]击打元件2设有操作端8，其适于与冲压工具30相互作用。
[0040]该设备包括布置成用于检测击打元件2的旋转和/或线性运动的传感