一种数控压槽机及其压槽方法技术

本发明专利技术公开了一种数控压槽机及其压槽方法，数控压槽机包括机架及设置在机架上控制器、压槽机构及数控送料机构，所述的数控压槽机构包括基板及设置在基板上的双作用气缸及用于驱动压槽机上模工作的冲压块，气缸的活塞杆通过增力增频机构与冲压块相连，所述增力增频机构包括上增力臂与下增力臂，上增力臂的上端通过铰接座与基板铰接，上增力臂的下端与下增力臂的上端及活塞杆的末端通过同一铰接轴铰接，下增力臂的下端与冲压块铰接。它有效地解决了现有技术的开槽机生产成本高、开槽速度慢且开槽深度一致性差的问题，本发明专利技术的数控压槽机生产成本低、开槽速度快、开槽深度可以精确控制且可以双面开槽，有很高的实用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冲压加工
，尤其涉及一种精度高、速度快且成本低的数控压槽机及其压槽方法。
技术介绍
在广告字牌制作领域，需要对长条状的金属薄板进行横向开槽，并在开槽处折弯，以构成空心文字的边框，由于构成空心文字边框的金属板通常厚度较小，因此在板上开槽时其深度的精度要求很高。传统开槽机的开槽方式大致分为三种，第一种方式是用铣刀铣槽，其缺点是铣刀价格高，使用寿命很短，在加工不锈钢时犹为明显。第二种方式是使用刨刀刨槽，其缺点为对操作工技术要求较高，必须经常磨削拆装与校准刀具，另外切屑易滚入送料机构内部造成工件次品。第三种方式是使用砂轮片磨削，其缺点为砂轮自身损耗过快，需不断进行补偿，砂轮更换频繁，在磨削不锈钢时易过热，导致不锈钢变色，且开槽深度不易控制，难以获得开槽深度一致的工件，从而最终影响产品质量。公开日为2012年8月1日，公开号为CN102615321A的中国专利文件公开了一种开槽机，包括导轨机构、固定在导轨机构上的具有驱动轴的驱动机构；还包括一个固定在驱动轴上的铣刀；所述铣刀包括设有轴孔的环状基体和设置在基体外周的多个铣削齿；相邻的两个铣削齿之间设有齿槽；所述各铣削齿的周向外壁是一个弧形面，各铣削齿与前一个铣削齿邻接的一个面是铣削面，该铣削面和与其邻接的另一个铣削齿的弧形面夹合形成齿槽；所述铣削面在径向上沿着从内向外的方向依次包括矩形的基面、等腰梯形的铣角面和矩形的铣槽面。该结构能够在一次铣削过程中完成槽沟和该槽沟两侧边壁上倒角的加工成型，与采用传统刀具需要二次铣削才能完成的方式相比，明显且有效地提高加工效率和成本率。但这种开槽机采用了传统的铣削方式，铣刀寿命短且开槽速度慢，因此也不能满足金属薄板的开槽要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是为解决现有技术的开槽机生产成本高、开槽速度慢且开槽深度无法精确控制的问题而提供一种生产成本低，开槽速度快且开槽深度可以精确控制的数控压槽机及其压槽方法。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种数控压槽机，包括机架及设置在机架上控制器、压槽机构及数控送料机构，所述的数控压槽机构包括基板及设置在基板上的双作用气缸及用于驱动压槽机上模工作的冲压块，基板上设有滑轨，所述冲压块与滑轨构成滑动副，所述气缸的缸体铰接在基板上，气缸的活塞杆通过增力增频机构与冲压块相连，所述增力增频机构包括上增力臂与下增力臂，上增力臂与下增力臂设置在基板的一面，气缸通过铰接板铰接于基板的另一面，基板上设有通孔，气缸的活塞杆穿过该通孔与增力增频机构连接，上增力臂的上端通过铰接座与基板铰接，上增力臂的下端与下增力臂的上端及活塞杆的末端通过同一铰接轴铰接，下增力臂的下端与冲压块铰接，上增力臂的中心轴线、下增力臂的中心轴线及活塞杆的中心轴线在同一平面内，且该平面与基板的板面垂直。本专利技术采用冲压方式对板条等工件进行“开槽”，通过气缸推动上下增力臂，利用上下增力臂将气缸的冲压力放大十几倍或几十倍，进而推动冲压块带动设置于冲压块上的冲压头在工件上压出沟槽（通常采用V形槽），从而完成开槽任务。同时上下增力臂的结构可以使冲压的行程得到精确的控制，从而确保开槽深度得到精确控制。数控送料机构可以预先设定并存储每个冲压位置，然后根据控制器的指令，进行精确送料，配合由控制器控制的气缸进行冲压。将上增力臂的中心轴线、下增力臂的中心轴线及活塞杆的中心轴线设置在同一平面内，压槽机构在冲压时不会产生偏离该平面的分力，从而避免由于压槽机构受力不均衡而影响冲压过程的正常进行，降低压槽机构的成本，达到最佳冲压效果。而将基板设置成与上增力臂的中心轴线、下增力臂的中心轴线及活塞杆的中心轴线所在平面垂直的结构形式，上增力臂及气缸与基板的铰接轴均可实现两端与基板铰接，从而使铰接轴两端受力平衡，避免铰接轴的受力不均衡而影响冲压过程的正常进行，降低设备成本，这里所述的中心轴线是指上增力臂、下增力臂或活塞杆在长度方向上的中心线。另外，本专利技术采用双作用气缸，气缸的活塞杆伸出（或缩回）一半工作长度时，活塞杆的中心轴线与冲压块的中心轴线垂直，上增力臂的中心轴线与下增力臂的中心轴线及冲压块的中心轴线在同一直线上，而冲压块处于最低位置（冲压极限位置）。这样，气缸的活塞杆伸缩一次，冲压块工作上下滑动两次，即冲压块的工作频率是活塞杆工作频率的两倍。因此，本专利技术解决了现有开槽机开槽速度慢、生产成本高且开槽深度无法精确控制的问题。本专利技术结构简洁、工作可靠性高、设备投入少且易于数控化控制，并且气缸工作的一个行程来回便可进行二次压槽，从而使开槽速度成倍增加，大大提高了生产效率。作为优选，上增力臂包括两块平行设置的腰形板，腰形板的上端与基板铰接，两块腰形板的下端分别与铰接轴的两端铰接，两块腰形板之间设有固定横档，所述的铰接座及腰形板的上端均设有两个用于穿设铰接轴的轴孔；所述的下增力臂由两头的铰接头与中间的调节螺杆连接构成，两头的铰接头与调节螺杆连接的一端分别设有旋向相反的内螺纹，调节螺杆的两端分别设有与铰接头上内螺纹相适配的外螺纹，调节螺杆的中间设有六角棱柱，调节螺杆上还设有锁紧螺母。该结构可以确保上增力臂与上下两端的铰接轴之间结构对称，从而达到受力平衡的目的，设置多个轴孔可以使上增力臂的铰接位置可以微调，进而影响上增力臂的张开角度，改变冲压块的上升高度，以适应不同的压槽要求。调节螺杆则可以微调下增力臂的长度，从而实现对冲压块最低位置的微调，从而实现压槽深度的精确控制。下增力臂的长度微调完成后，通过锁紧螺母将其锁紧，避免在冲压过程中下增力臂的长度发生变化，从而影响开槽的深度。作为优选，滑轨对称设于冲压块两侧，滑轨的外侧设有调节块，滑轨上设有V形滑槽，所述的冲压块两侧设有与V形滑槽适配的滑条，冲压块的上部设有U形缺口，下增力臂铰接在冲压块的U形缺口处，冲压块的下端设有上模固定结构。调节块用于微调滑轨的位置，确保冲压块在滑轨上顺利滑动。作为优选，机架上设有两个压槽机构，两个压槽机构并排设置在送料机构的移动方向上，第一压槽机构的冲压块上设有V形压头，与V形压头对应的机架上设有柱状顶块；第二压槽机构的冲压块上设有柱状压头，与柱状压头对应的机架上设有V形顶块。由于现有的开槽机构只能对板条的单面进行开槽（双面开槽只能在工件的一面完成开槽后将工件翻转后再对其进行开槽加工，这样会成倍增加工作量），而构成空心文字边框的板条存在两种折弯方向，当板条折弯方向背离有槽一面时（即板条折弯后槽的开口增大），板条容易断裂，因此，本专利技术的机架上设有两个压槽机构，两个压槽机构并排设置在送料机构的移动方向上，一个压槽机构的上模为V形压头，与V形压头对应的下模为设置在机架上的柱状顶块；另一个压槽机构的上模柱状压头，与柱状压头对应的下模为设置在机架上的V形顶块，这样，可以根据板条的折弯方向，将折弯槽设置在板条的两面，使得板条折弯方向始终指向槽的开口一面（即板条折弯后槽的开口闭合），这样，板条无需翻面就可以在上下两面的折弯位置冲压出V形凹槽，避免了由于反向折弯而引起的板条断裂问题。冲压时，压槽机控制器根据文字确定不同折弯位置及折弯方向，通过控制数控送料机构移动板条，同时针对不同的位置及折弯方向，分别控制两个压槽机构进行冲压，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数控压槽机，包括机架及设置在机架上控制器、压槽机构及数控送料机构，其特征是：所述的数控压槽机构包括基板（1）及设置在基板上的双作用气缸（2）及用于驱动压槽机上模工作的冲压块（3），基板上设有滑轨（4），所述冲压块与滑轨构成滑动副，所述气缸的缸体铰接在基板上，气缸的活塞杆（5）通过增力增频机构与冲压块相连，所述增力增频机构包括上增力臂（6）与下增力臂（7），上增力臂与下增力臂设置在基板的一面，气缸通过铰接板（8）铰接于基板的另一面，基板上设有通孔（9），气缸的活塞杆穿过该通孔与增力增频机构连接，上增力臂的上端通过铰接座（10）与基板铰接，上增力臂的下端与下增力臂的上端及活塞杆的末端通过同一铰接轴（11）铰接，下增力臂的下端与冲压块铰接，上增力臂的中心轴线、下增力臂的中心轴线及活塞杆的中心轴线在同一平面内，且该平面与基板的板面垂直。

【技术特征摘要】
1.一种数控压槽机，包括机架及设置在机架上控制器、压槽机构及数控送料机构，其特征是：所述的数控压槽机构包括基板（1）及设置在基板上的双作用气缸（2）及用于驱动压槽机上模工作的冲压块（3），基板上设有滑轨（4），所述冲压块与滑轨构成滑动副，所述气缸的缸体铰接在基板上，气缸的活塞杆（5）通过增力增频机构与冲压块相连，所述增力增频机构包括上增力臂（6）与下增力臂（7），上增力臂与下增力臂设置在基板的一面，气缸通过铰接板（8）铰接于基板的另一面，基板上设有通孔（9），气缸的活塞杆穿过该通孔与增力增频机构连接，上增力臂的上端通过铰接座（10）与基板铰接，上增力臂的下端与下增力臂的上端及活塞杆的末端通过同一铰接轴（11）铰接，下增力臂的下端与冲压块铰接，上增力臂的中心轴线、下增力臂的中心轴线及活塞杆的中心轴线在同一平面内，且该平面与基板的板面垂直。
2.根据权利要求1所述的数控压槽机，其特征是：所述的上增力臂包括两块平行设置的腰形板（12），腰形板的上端与基板铰接，两块腰形板的下端分别与铰接轴的两端铰接，两块腰形板之间设有固定横档（13），所述的铰接座及腰形板的上端均设有两个用于穿设铰接轴的轴孔（30）；所述的下增力臂由两头的铰接头（14）与中间的调节螺杆（15）连接构成，两头的铰接头与调节螺杆连接的一端分别设有旋向相反的内螺纹，调节螺杆的两端分别设有与铰接头上内螺纹相适配的外螺纹，调节螺杆的中间设有六角棱柱，调节螺杆上还设有锁紧螺母。
3.根据权利要求1所述的数控压槽机，其特征是：所述的滑轨对称设于冲压块两侧，滑轨的外侧设有调节块（16），滑轨上设有V形滑槽，所述的冲压块两侧设有与V形滑槽适配的滑条（17），冲压块的上部设有U形缺口，下增力臂铰接在冲压块的U形缺口处，冲压块的下端设有上模固定结构。
4.根据权利要求1或2或3所述的数控压槽机，其特征是：机架上设有两个压槽机构，两个压槽机构并排设置在送料机构的移动方向上，第一压槽机构的冲压块上设有V形压头（18），与V形压头对应的机架上设有柱状顶块（19）；第二压槽机构的冲压块上设有柱状压头（20），与柱状压头对应的机架上设有V形顶块（21）。
5.根据权利要求1或2或3所述的数控压槽机，其特征是：冲压块下方设有步进电机驱动的模具座，模具座包括上模座及下模座，圆柱状的上模座（22）内设有若干可以容纳上模的上模腔（23），上模腔以模具座的转动中心线为轴线设置在同一圆周面上，所述的上模腔横截面呈圆形，上模（24）可上下滑动地设置在上模腔内，上模与上模腔之间设有上模防转结构与上模复位弹簧；上模座的外周面上设有与上模腔相对应的若干定位槽（25），基板上设有与定位槽适配的可伸缩定位板（26），可伸缩定位板位于定位槽内时，上模座上的某一上模腔的中心轴线与冲压块的中心轴线重合；上模座的下方为圆柱状下模座（27），下模座内设有若干可以容纳下模的下模腔（28），下模腔以下模座的转动中心线为轴线设置在同一圆周面上，所述的下模腔横截面呈圆形，下模（29）固定在下模腔内，下模座的下模腔数量与上模座的上模腔数量相等且位置上下对应，下模座与上模座设置在同一转轴上且同步转动。
6.一种根据权利要求1所述数控压槽机的压槽方法，适用于广告字牌制作领域的长条状金属板条的压槽作业，数控压槽机冲压块的底部设有V形压头，其特征是包括以下步骤：
    a．根据不同字符边框结构计算出板条上需要压槽的冲压位置，并输入数控压槽机的控制器；
b. 控制器通过数控送料机构控制板条向前移动，当板条上的冲压位置位于冲压块中心轴线下方时，控制器控制板条停止移动；
c. 控制器控制气缸的活塞杆伸出，活塞杆通过增力增频机构带动冲压块及V形压头从最高位置向下移动，当活塞杆伸出一半时，活塞杆的中心轴线与冲压块的中心轴线垂直，上增力臂的中心轴线与下增力臂的中心轴线及冲压块的中心轴线在同一直线上，冲压块到达最低位置， V形压头在板条上压出V形槽；
d. 控制器控制气缸的活塞杆继续伸出，活塞杆通过增力增频机构...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪辉，王洪良，
申请(专利权)人：王洪辉，
类型：发明
国别省市：浙江;33